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Sicherung gegen axiale Bewegungen von Wellen, Achsen, Bolzen oder
dergleichen Die Erfindung betrifft eine Sicherung gegen axiale Bewegungen von in
lagergehäusen lose gelagerten wenigstens in ihren Endbereichen mit einer axialen
Bohrung versehenen Achsen, Wellen, Bolzen oder dergleichen, vorzugsweise von einem
in den Bolzenaugen eines Fensterkolbens gelagerten Kolbenbolzens, bestehend aus
einem radial federnden stirnseitig die Achsen, Wellen, Bolzen oder dergleichen überdeckenden
und in formschlüssiger Verbindung mit diesen stehenden Sicherungsring.
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Damit sich die in Lagergehäusen lose gelagerten Achsen, Wellen, Bolzen
oder dergleichen während der Zeit, in der sie einer Beanspruchung unterliegen, nicht
in axialer Richtung verschieben können, müssen sie gegen seitliche Bewegungen gesichert
sein. Das gilt insbesondere für die Bolzen von Kolben, insbesondere für solche von
Verbrennungskraftmaschinen, sofern der Kolbenbolzen nicht bereits durch ein Klemmpleüel
in seiner Position festgehalten ist. Im Falle der sogenannten schwimmenden Kolbenbolzenlagerung,
bei der der Bolzen sowohl im Kolben als auch im Pleuelauge lose gelagert ist, werden
in aller Regel an den beiden Stirnseiten des Kolbenbolzens außenspannende Sicherungen
aus Runddraht oder Stahlblech angeordnet, die in entsprechende auf dem Umfang der
Bolzenaugen befindliche Sicherungsrillen einrasten.
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Insbesondere werden als Sicherungsringe Seegerringe oder Drahtsprengringe
gemäß DIN 471, 472 und 73123 für Wellen, Achsen und Bolzen benutzt. Auch sind Sicherungsringe
nach DIN 6799 bekannt, die radial in die Nuten von Bolzen oder Wellen eingefedert
sind, um jedes geringe axiale Spiel auszuschalten.
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Ferner ist in der OE-PS 140 443 vorgeschlagen worden, den Bolzen für
Kolben in dem einen Bolzenauge unmittelbarfestzusetzen und in dem anderen Bolzenauge
entweder in einer fest angeordneten Büchse aus entsprechendem Material und mit entsprechender
Wandstärke lose oder in einer lose angeordneten derartigen Büchse festzusetzen.
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In der GB-PS 454 407 ist vorgesehen, den Kolbenbolzen in axialer Richtung
durch aus dem Kolbenwerkstoff im Bereich der Bolzennaben abgebogene über die Stirnseiten
des Bolzens greif ende Teile zu sichern.
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Auch ist aus der US-PS 2 322 138 eine Kolbenbolzensicherung bekannt,
die aus einer elastischen, ring förmigen, gerollten, kegelstumpfförmigen Blattfeder
besteht und an den radial nach innen gerichteten als Widerlager für den Bolzen dienenden
Rändern mit Aus* nehmungen versehen ist. Diese Sicherungsringe sind jeweils in einer
in den Bolzenaugen angebrachten umlaufenden Ringnute festgesetzt.
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Die in der DT-OS 2 013 965 beschriebene Kolbenbolzensicherung besteht
im wesentlichen aus im Kolbenkörper angeordneten, stirnseitig mit den Kolbenbolzen
zusammenwirkenden Drehkörpern, wobei diese als in sich geschlossene Ringe oder dergleichen
ausgebildet sind und durch
plastische Verformung eines Teiles der
Ringe diese mit im Kolbenkörper angeordneten Vertiefungen in formschlüssiger Verbindung
stehen.
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Bei der Verwendung aller vorgenannten Sicherungselemente gegen axiale
Bewegungen von Achsen, Wellen, Bolzen oder dergleichen muß in nachteiliger Weise
in Kauf genommen werden, daß die-Bohrungen der Lagergehäuse stets um einige Millimeter
länger als die Achsen, Wellen, Bolzen oder dergleichen ausgeführt sein müssen, um
den für die Anordnung der Sicherungselemente benötigten Platz ZLSD Verfügung zu
haben.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Sicherung gegen
die axiale Bewegung von Wellen, Achsen, Bolzen oder dergleichen, insbesondere jedoch
von in den Bolzenaugen von Fensterkolben gelagerten Bolzen, vorzugsweise für Verbrennungskraftmascliinen,
zu entwickeln, die es ermöglicht, daß der äußere Abstand zwischen den Lagergehäusen
der Länge der darin gelagerten Welle, Achse, Bolzen-oder dergleichen entspricht.
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein hutmanschettenartig
gestalteter Sicherungsring mit seinem axialen Teil jeweils in die axiale Bohrung
von Achse, Welle, Bolzen oder dergleichen eingesetzt und mit einer im Randbereich
des axialen Teils außenseitig angebrachten ganz oder teilweise umlaufenden Nase
in einer in der Bohrung eingestochenen Ringnute verklammert ist. Der radiale Teil
des Sicherungsrings, der die Achsen, Wellen, Bolzen oder dergleichen stirnseitig
überdeckt, liegt jeweils mit seinem Randbereich auf der Außenseite des Lagergehäuses
an.
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Nach einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung schließen der
axiale und der radiale Teil des hutmanschettenartigen Sicherungsrings einen Winkel-
von 90 bis 135° ein.
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Zur Erzielung einer guten Federwirkung ist der hutanschettenartig
gestaltete Sicherungsring von Rand seines axialen Teils her mit Ausnehmugen versehen,
die sich gegebenenfalls bis in die Nähe seines radialen Teils erstrecken.
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Die beste Sicherung gegen axiale Bewegungen wird dann erzielt, wenn
die axialen Bohrungen von Welle, Achse, Bolzen oder dergleichen wenigstens in ihren
Endbereichen konisch ausgebildet sind, wobei der Winkel der Konizität mehr als O
bis 450 vorzugsweise jedoch 15 bis 30° beträgt.
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Bei der Montage wird nach dem Einbau der Welle, Achse Bolzen oder
dergleichen in die Lagergehäuse der hutmanschettenartig, gestaltete Sicherungsring
mit seinem axialen Teil in die jeweilige-Bohrung von Welle, Achse, Bolzen oder dergleichen
eingedrückt, wo er sich mit der in seinem Randbereich außenseitig umlaufenden Nase
in der in der Bohrung eingestochenen Ringnute verklammert.
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Bei geeigneter Auslegung verträgt der Sicherungsring ohne weiteres
die bei der Montage auftretenden Spannungen.
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Ein Lösen der formschlüssigen Verbindung durch im Betrieb auftretende
Massenkräfte ist mit Sicherheit ausgeschlossen.
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Der entscheidende Vorteil der Erfindung besteht Jedoch darin, daß
durch die Verkürzung der Lagergehäusebohrungen eine beachtliche Materialersparnis
und damit auch eine Gewichtsersparnis, die insbesondere bei Kolben für Ver brennungskraftmaschinen
von Bedeutung ist, erzielt wird.
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Unter der Voraussetzung, daß Welle, Achse, Bolzen oder dergleichen
geringfügig kürzer als der äußere Abstand der Lagergehäuse ausgeführt sind, läßt
sich eine in axialer Richtung elastische Aufhängung von Welle, Achse Bolzen oder
dergleichen erzielen, wodurch beispielsweise die durch axiales Anschlagen entstehenden
Bolzengeräusche bei Kolben, beispielsweise von Verbrennungskraftmaschinen, vermieden
werden.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt und wird
im folgenden näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine stirnseitige Ansicht eines Kolbenbolzens mit
einem darin verklammerten teilweise dargestellten Sicherungsring.
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Fig. 2 einen ausschnittsweisen Querschnitt durch einen Fensterkolben
im Bereich eines Bolzenauges.mit einem darin gelagerten und durch einen Sicherung
ring gegen seitliche Bewegungen gehaltenen Kolbenbolzen.
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In den mit einer durchgehenden zylindrischen Bohrung 1 versehenen
Kolbenbolzen 2, der in den Kolbenbolzen~ augen 3 gelagert ist, ist in dem konisch
sich'nach außen erweiternden Endbereich der Bohrung 1 der axiale Teil 4 des hutmanschettenartig
gestalteten Sicherungsrings 5 einige setzt und mit der in seinem Randbereich außenseitig
umlaufenden Nase 6 in der in der Bohrung 1 eingestochenen Ringnute 7 verklammert,
während der die Stirnseite des Kolbenbolzens 2 überdeckende radiale Teil 8.
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des Sicherungsrings 5 mit seinem Randbereich auf der Außenseite des
Kolbenschaftes 10 anliegt. In'regelmäßigen
Abständen sind in dem
hutmanschettenartigen Sicherungs ring 5 Ausnehmungen 9 angebracht, die sich vom
Rand des axialen Teils 4 her bis in die Nähe des Randes des radialen Teils 5 erstrecken.
Die Länge des Kolbenbolzens 2 entspricht dem äußeren Abstand der Kolbenbolzenaugen
3. Patentansprüche