DE2419618A1 - Axiale sicherheitshaltevorrichtung mit geringem platzbedarf fuer sich drehende teile - Google Patents

Axiale sicherheitshaltevorrichtung mit geringem platzbedarf fuer sich drehende teile

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Description

DIFL.-ING. H. MARSCH 4 Düsseldorf,
DIPL.-ING. K. SPARING SSSSiSST" "
PAT E N TANWALT E TELEFON (oa 11) 67 ea 4β
2/285
Beschreibung
zinn 'Patentgesuch -
der Firma Societe Anonyme dite: GLAENZER SPICER, 10 rue Jean-Pierre Timbaud, Poissy (Yvelines) / Frankreich
betreffend:
"Axiale Sicherheitshaltevorrichtung mit geringem Platzbedarf für sich drehende Teile"
Die vorliegende Erfindung betrifft eine axiale Sicherheitshaltevorrichtung mit geringem Platzbedarf für sich drehende Teile, die aus einer Haltescheibe besteht, die einrastet und sich nach rückwärts elastisch radial in einer Auskehlung in der Oberfläche einer Welle abstützt, auf der sich das oder die zu haltenden Teile drehen. Diese Haltescheibe findet insbesondere Anwendung in den Fällen, wo der Durchmesser um die Welle herum 30 % des Durchmessers dieser Wielle nicht übersteigt.
Alle Typen von bekannten Haltescheiben weisen die Vorteile geringer Kosten und einer schnell durchführbaren Mortage auf. Demgegenüber sind sie aus den nachfolgenden Gründen nicht absolut sicher.
Zu allererst ist die Form der bekannten Haltescheiben kompliziert und trägt eine bestimmte Anzahl von Einschnitten, die vielfach der Grund für Anrisse und Brüche von der Herstellung des Stückes bis zu seiner Montage durch elastische Deformation sind, ohne die thermischen Schocks zu vergessen, der sie während
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der Behandlung unterworfen werden, denen der Schnittvorgang und die Belastungen folgen, denen die Scheiben während ihres Gebrauchs unterworfen werden.
Die Schneidwerkzeuge mit komplizierten Konturen werden leicht zerstört und daaus folgt eine fortschreitende Änderung der Ränder der Scheiben als auch der Qualität der Felder der Teile.
Um eine genügende Flexibilität der dehnbaren Verankerungszungen zu erreichen, die die bekannten Scheiben aufweisen, und vor allem wegen des begrenzten äußeren vorhandenen Raumes wird , diesen Zungen eine ungenügende Länge in bezug auf die gewünschte Elastizität gegeben, so daß die Notwendigkeit besteht, den Hals der Scheibe auf einen Durchmesser abζustrechen, der hinlänglich kleiner als derjenige der Welle und in unmittelbarer Nähe des Endes von dieser ist.
Das spezielle Abstechen muß mit präzisen Toleranzen, insbesondere für £ den Haltedurchmesser durchgeführt werden, um die Betriebssicherheit des Systems sicherzustellen, da die elastische Ausdehnung bei der Montage begrenfczt ist, ein zu starker Durchmesser ein Reißen der Scheibe während der Montage hervorrufen könnte und ein zu geringer Durchmesser die Scheibe bei exzentrischen Axialbelastungen absprengen lassen würde.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Haltescheibe zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist und in bezug auf bekannte Haltescheiben eine sehr viel größe-re Betriebssicherheit bei einem gleichzeitg geringeren Herstellungspreis aufweist.
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Die erfindungsgemäße Haltescheibe kann in bekannter Weise beispielsweise aus einem elastischen harten Metall hergestellt sein, etwa vergüteter oder carbonitrierter Stahl oder auch etwa eine Legierung auf der Basis von Kupfer, wie Kupfer mit Beryllium oder dergleichen.
Die Haltescheibe weist ein im Querschnitt ü-förmiges Profil auf, deren innerer Reif mit Wellungen um eine mittlere Kreislinie versehen ist, die in einer Ebene parallel zur allgemeinen Ebene der Scheibe sich befindet, wobei die Teile dieser Wellungen, die der Mitte der Haltescheibe am nächsten sind, einen Kreis berühren, dessen innerer Durchmesser gleich dem der Welle ist, auf die sie montiert werden soll.
Der äußere Reif der Haltescheibe kann eine glatte zylindrische Form aufweisen oder an seinem freien Rand einen konisch erweiterten Kragen oder Wellungen entsprechend denjenigen des inneren Reifs.
Verschiedene Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Haltescheiben werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die senkrechte Ebene
I-I von Fig. 2 einer ersten Ausführungsform einer Haltescheibe,
Fig. 2 ist ein teilweiser Schnitt längs der Linie II-II von Fig.. 1,
Fig. 3 zeigt teilweise im Schnitt eine andere Ausführungsform einer Haltescheibe,
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Haltescheibe, ebenfalls im Schnitt,
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Fig. 5 zeigt einen Schnitt längs der Linie V-V von Fig. 4,
Fig. 6 ist ein Schnitt entsprechend demjenigen von
Fig. 4 in einer besonderen Stellung einer Rolle in bezug auf die Haltescheibe.
• Eine Haltescheibe 1 wird zum Sicherstellen des Haltens in axialer Richtung auf einem Wellenzapfen 2 verwendet, der beispielsweise zu einem Kreuzzapfen oder Dreibein eines Universalgelenks gehört, wobei Nadeln 3 das reibungslose Drehen einer Rolle 4, die von dem Wellenzapfen getragen wird, sicherstellt, wobei die Haltescheibe 1 auch das Halten der Rolle selbst mit einem bestimmten axialen Spiel ganz oder teilweise sicherstellt, wie nachfolgend ausgeführt wird.
Gemäß den Fig. 1 und 2 weist die Haltescheibe 1, die vorzugsweise aus einem harten elastischen Metall, wie vergütetem oder carbonitriertem Stahl oder aus einer Kupferlegaierung, wie Kupfer mit Beryllium, hergestellt ist, im Schnitt die Form eines ü auf, wobei der innere Reif dieser Scheibe Wellungen aufweist, die kreisförmige Abschnitte 5 bilden, die zur Achse der Haltescheibe zentriert und gegen diese Achse zurückgedrückt sind, wobei diese Abschnitte durch Abschnitte 6 getrennt sind, die ebenfalls die Form kreisförmiger Segmente aufweisen, jedoch mit sehr viel geringerem Radius. Der freie Rand des äußeren Reifs der Haltescheibe 1 ist nach außen erweitert, um einen konischen Kragen 7 zu bilden. Der innere Durchmesser der Haltescheibe 1 ist derart, daß die Innenflächen der Abschnitte 6 einen konzentrischen Kreis zur Haltescheibe berühren, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich demjenigen des Wellenzapfens 2 ist. Der äußere Durchmesser ist geringer als der innere Durchmesser der Rolle 4, jedoch am freien Rand des konischen Kragens 7 größer als dieser letztere Durchmesser.
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Eine ringförmige Haltenut 8 ist in dem Wellenzapfen 2 an seinem Ende angebracht, wobei die Haltescheibe 1 hier angebracht wird, indem man sie auf dem Wellenzapfen mit Hilfe eines Werkzeugs 9 einstößt, das an seinem äußeren Umfang seiner Stirnfläche 10 eine ringförmige Vorkraguhg 11 aufweist, die dazu bestimmt ist, mit dem Boden der Wölbung 12 der Haltescheibe in Eingriff zu gelangen. Die Innenwand der Haltescheibe wird nach außen gedrückt, wie es auf der rechten Seite von Pig. I gezeigt ist, was durch die Streckbarkeit in ümfangsrichtung ermöglicht wird, die der Haltescheibe durch die Kreissegmentabschnitte 6 erteilt wird, bis daß der Rand 13 der Wellungen 5 dieser Innen» wand sich auf der Höhe des oberen Teils 14 der Nut 8 befindet. Die Innenwand dehfent sich dann nach innen aus (linke Seite von Fig. 1) und der Rand 13 rastet in der Nut 8 ein, um sich an dem oberen Teil 14 hiervon abzustützen.
Während dieser elastischen Ausdehnung zum Einrasten wird das Feld der Haltescheibe keiner in ümfangsrichtung wirkenden Zugbeanspruchung unterworfen, sondern vielmehr einer allgemeinen Druckbeanspruchung, die eine zusätzliche Sicherheit gegen ein eventuelles Bruchrisiko während der Montage und einen bedeutenden Vorteil gegenüber bekannten Vorrichtungen bildet.
Die Abmessungen der Haltescheibe, insbesondere der Tiefe des U-förmigen Querschnitts, werden in der Weise bestimmt, daß die Wölbung 12 die Nadeln 3 in der gewünschten Lage axial hält. Die Rolle 4 besitzt eine gewisse Freiheit mit einer axialen Führung zu gleiten, die durch Anstoßen der Rolle an dem konischen Kragen 7 begrenzt ist.
Wenn sich die Haltescheibe 1 in ihrer Stellung befindet, kann ein Durchmesserspiel zwischen dem Boden der Nut 8, die im übrigen ohne große Durchmessergenauigkeit hergestellt werden kann, und dem Innenreif der Haltescheibe existieren, was der letzteren eine freie Qehung erlaubt. Die Wellungen 5,6 können in mehr oder weniger großen Stufen angeordnet sein, so daß die gewünschte Umfangselastizität erhalten wird.
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-C-
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 1 und 2 nur dadurch, daß der äußere Reif 16 der Haltescheibe 1 keinen konisch sich erweiternden Kragen aufweist, so daß auf diese Weise die Rolle 3 vollkommen frei axial verschiebbar ist.
Die in den Fig. 4 und 6 dargestellte Ausführungsform einer Haltescheibe 1 unterscheidet sich von den bisherigen dadurch, daß der äußere Reif der Haltescheibe Wellungen 17, 18 entsprechend den Wellungen 5, 6 des inneren Reifs aufweist, aufgrund derer die Rolle 4 vollkommen axial frei bewegbar auf einer kleinen Strecke, beispielsweise von der Größenordnung von 1 mm wie im früheren Ausführungsbeispiel aufgrund der Tatsache ist, daß sie gegen den erweiterten Kragen, der durch die Wellungen gebildet wird, stößt, wobei die gleiche Rolle jedoch eine größere axiale Bewegung ausführen kann, wenn sie unter der Wirkung einer größeren Beanspruchung auf die Wellungen gebracht wird, wobei die Größe der Beanspruchung durch die Auskragung der Wellungen 18 bestimmt wird und diejenige ist, die notwendig ist, um den äußeren Mantel der Haltescheibe, wie in Fig. 6 gezeigt, in ümfangsrichtung und elastisch einzuziehen,
Diese letztere Anordnung ist notwendig, wenn in bestimmten Fällen eine bedeutende, vielleicht der Rolle der aufgezwungene Verschiebung ebenso ά wie der verfügbare Platz es nicht ermöglichen, den Haltekragen 7 von Fig. 1 übermäßig zu verlängern. Ohne diese Anordnung bringt ein übermäßiges Gleiten der Rolle bei allen bekannten axialen Halteeinrichtungen eine Zerstörung der Haltescheibe mit sich.
Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung weist dieselben Vorteile wie die bekannten Haltescheiben auf, nämlich einen geringen Preis und eine schnelle Montagemöglichkeit, zusätzlich kommen jedoch noch folgende Vorteile hinzu:
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Zu allererst steht die gesteigerte Betriebssicherheit. Die Haltescheibe hat eine Drehform. Ihr Schnittvorgang kann folglich mittels eines Umlaufwerkzeugs erhalten werden, was robust und ökonomisch in der Herstellung und Waldung und zuverlässig in der Benutzung ist, wodurch es ermöglicht wird, eine große Serie von Stücken ohne Schnittfehler herzustellen.
Die Haltescheibe weist weder Einkerbungen oder Schlitze noch Vorsprünge auf, die das Auftreten von Rissen oder Verformungen bei der thermischen Behandlung oder beim Einsetzen mit sich bringen können.
Der Haltedurchmsesser, der bei der Haltescheibe Verwendung findet, ist derjenige der Welle, auf die sie montiert wird. Die notwendige Hut wird direkt an der äußeren Oberfläche der Welle angebracht und, da dieser Durchmesser im allgemeinen mit Genauigkeit, und zwar aus anderen Gründen als für die Montage der Haltescheibe ausgeführt ist, besteht kein Spielraum auf dem Verankerungsdurchmesser und daher kein Risiko eines Abspringens der Haltescheibe im Falle eines zu kleinen Haltedurchmessers oder das Risiko einer Zerstörung der Scheibe infolge eines zu großen Durchmessers.
Das Halten der Haltescheibe erfolgt in einem Bereich benachbart zu dem Punkt, wo sie die Belastung der Nadeln aufnimmt, die auf einem Bogen von 30 bis 60° lokalisiert ist. Das Kippmoment, das auf die Haltescheibe ausgeübt wird, ist daher vernachlässigbar und die Beanspruchungen gehen direkt von der Abstützung über die Flanken der Nuten auf die Enden der zu haltenden Nadeln über.
Weiter ist die erfindungsgemäße Haltescheibe kostengünstiger als die bekannten. Die Haltenut, die direkt an der Außenfläche der Welle angebracht werden kann, ist einfach in der Herstellung und erfordert keine engen Herstellungstorleranzen. Daher muß nur der
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Haltedurchmessser, der gleich demjenigen der Welle ist, genau sein, jedoch ist dies schon aus anderen Gründen vorgeschrieben und findet sich daher kostenlos verwirklicht,insofern dies die Haltescheibe berührt.
Das Schneidwerkzeug ist sehr einfach, weil es, wie bereits ausgeführt, nur Umlaufteile enthält. Die Kosten der Herstellung und die Wartung der Werkzeuge ist daher geringer als bei den Schneidwerkzeugen für elastische Haltescheiben bekannter Bauart.
(Patentansprüche)
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Claims (4)

  1. P atentansprüche
    In Axiale Sicherhextshaltevorrichtung mit geringem Platzbelarf für sich drehende Teile, die aus einer Haltescheibe besteht, die einrastet und sich nach rückwärts elastisch radial in eine Auskehlung in der Oberfläche einer Welle abstützt, auf der sich das oder die zu haltenden Teile drehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltescheibe (1) ein ringförmiges im
    Schnitt ü-förmiges Profil ist, an dessen innerem Reif Wellungen (5, 6) um eine mittlere Kreislinie in einer Ebene parallel zur allgemeinen Ebene der Haltescheibe angebracht sind, wobei die Teile dieser Wellungen (5, 6), die der Mitte der Haltescheibe am nächsten sind, einen Kreis berühren, dessen innerer Durchmesser gleich dem der Welle (2) ist, auf die die Haltescheibe (1) montiert werden soll.
  2. 2) Vorrichtung nach Anspruch lf dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Reif der Haltescheibe (1) eine zylindrische glstte Form aufweist.
  3. 3) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Reif der Haltescheibe (1) einen sich konisch erweiternden Kragen (7) aufweist.
  4. 4) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Reif der Haltescheibe (1) an seinem freien Rand
    Wellungen (17, 18) entsprechend denjenigen des inneren Reifs
    aufweist.
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