DE2504891A1 - Sicherungselement - Google Patents

Description

• Sicherungselement Die Erfindung betrifft ein ring- oder scheibenförmiges Sicherungselement sum Ausgleich des Axialspieles eines auf einer Welle, eines Zapfens1 eines Bolzens, einer Bohrung oder dgl.
• festzulegenden Bauteiles, das mit Teilen in eine Ringnut der zelle des Zapfens, des Bolzens, der Bohrung oder dgl. eingreift und darin festlegbar ist und das sich mit Teilen außerhalb des Bereiches der Ringnut an dem Bauteil abstützt.
• Die Auslegung derartiger Sicherungselemente ist besonders dann schwierig, wenn es sich um kleine Sicherungselemente handelt, die dennoch ein ausreichend großes axiales Spiel des festzulegenden Bauteiles ausSleichen sollen.
• Es sind Sicherungsringe und Sicherungsscheiben bekannt, die in sich gekrümmt sind und so selbst eine Art Feder in Axialrichtung der Welle, des Zapfens, des Bolzens, der Bohrung oder dgl. darstellen. Diese bekannten Sicherungselemente erfordern eine Ringnut, welche wesentlich breiter ist als die Stärke der in die Ringnut eingreifenden Teile. Dies führt aber zwangsläufig dazu, daß das Sicherungselement in der Ringnut nicht definiert festgelegt ist und sich nur teilweise an einer Wand der Ringnut abstützt. Die rünmung des Sicherungselements hängt zudem dann von der Größe des Sicherungselementes ab, so daß bei kleinem Sicherungselement in axialer Richtung auch nur eine kleine Ausladung erreicht werden kann. Dies bedeutet wiederum nur einen kleinen Auagleichsbereich für das Axialspiel des festzulegenden Bauteil.
• Dieselben Schwierigkeiten ergeben sich auch bei Sicherungselementen, wie sie aus der DT-PS 1 043 724 bekannt sind. Dieser bekannte Sicherungsring ist ebenfalls in sich gekrümmt und der Ausgleich des Axialapieles erfolgt in derselben Weise. Es wird lediglich der Sitz auf der Welle dadurch verbessert, daß auf den freien Ringenden aus der Ringebene sich erstreckende Vorsprünge vorgesehen sind, die nach dei Flachbiegen des Ringes beim Einsetzen in die Ringnut wieder vorspringen und sich sperrend gegen die Peripherie der Welle legen. Die Einschränkungen hinsichtlich der eindeutigen Fixierung und Anlage ia der Ringnut und der begrenste Ausgleichsbereich gelten für dieses bekannte Sicherungselement genau 10.
• Wie das DT-GM 1 928 281 zeigt, ist auch zchon ein U-förmiger, offener Sicherungering bekannt, bei den die beiden schenkelförmigen Ringhälften nicht senkrecht zu ihrer Mittelachse, sondern leicht geneigt zu dieser verlaufen. Durch diese Neigung der beiden Ringhälften wird im Prinzip ebenfalls eine in Axialrichtung wirkende Feder gebildet. Die Ringnut ist wieder breiter als die Stärke dieser Ringhälften und der Sicherungsring liegt ebenfalls nur teilweise an einer and der Ringnut an. Dieser Sicherungsring ist sehr schwierig herzustellen, da die Neigung exakt eingehalten werden muß. Da die beiden Ringälften Jedoch nur über einen Steg miteinander verbunden sind, ist bei stärkerer axialer Belastung mit oner bleibeiden Verformung des Sicherungsringes su rechnen. Dabei geht aber ein großer Teil des Ausgleichsbereiches verloren. Außerdem ist schon beim Einbringen des Sicherungsringes in die Ringnut mit einer Verängerung der Federcharakteristik in Axialrichtung des Sicherungsringes su rechnen, besonders dann, wenn große Einführungskräfte aufzuwenden sind oder der Sicherungsring mit einer Zange eingebracht oder gelöst wird.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Sicherungselement der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das mit seinen in die Ringnut eingreifenden Teilen an beiden Seitenwänden der Ringnut satt anliegt und mit des selbst bei kleiner Abmessung des Sicherungselementes ein ausreichend großer Ausgleichsbereich in Axialrichtung erreicht werden kann.
• Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die in die Ringnut eingreifenden und darin festlegbaren Teile des Sicherungselementes in ihrer Stärke auf die Breite der Ringnut ausgelegt sind und senkrecht zur Längsachse der Welle, des Zapfens, des Bolzens, der Bohrung oder dgl. stehen und daß das Sicherungselement außerhalb des Bereiches der Ringnut aus der Ebene des Sicherungselementes nach einer Ringseite hin axial versetzte und als Federelemente dienende Teile aufweist Dieses neue Sicherungselement hat den Vorteil, daß es auch schon bei fehlender axialer B@lastung in der Ringnut eindeutig festgelegt ist und daß durch di axiale Versetzung der Federelemente unabhängig davon der Ausgleichsbereich des Axialspieles festgelegt werden kann. Durch die Größe und/ oder die Anzahl der Federelemente kann auch die Sparinkraft zwischen detn Sicherungselement und dem festzulegenden Bauteil beeinflußt werden, ohne die Festlegung des Sicherungselementes in der Ringnut zu beeinträchtigen. Die axiale Versetzung der Federelemente aus der Ringebene ist auch bei kleinen Sicherungselementen leicht beherrschbar, so daß die Herstellung derartiger Sicherungselemente keine Schwierigkeiten bereitet und diese reproduzierbar stets die gewünschte Feder-Charakteristik aufweisen.
• Die gewünschte Federcharakteristik in Axialrichtung läßt sich nach einer Ausgestaltung dadurch erreichen, daß die Federelezehnte als ausgestanzte und axial ausgebogene Federlappen ausgebildet sind. Diese Federlappen können axial weit genug ausgebogen und zur Ebene des Sicherungselemente versetzt werde.
• Dies Auslegung wird besonders bei axial oder radial einfühbaren Sicherungsscheiben und -ringen bevorzugt, da die außerhalb der Ringnut liegenden Bereiche des Sicherungselementes ausreichend breit sind, um daraus federnde Streifen ausstanzen und ausbiegen zu können. Das Einsetzen des Sicherungselementes in die Ringnut, im Zusammenwirken mit einem Maschinenteil, das sich an das Sicherungselement anlegt, wird durch die Federlappen dann nicht beeinträchtigt, wenn die freien Enden der Federlappen abgerundet und sur Ebene des Sicherungselementes zurückgebogen sind.
• Nach einer weiteren Ausgestaltung kann das Axialspiel auch durch Federelemente abgefangen werden, die als axial ausgeprägte bzw. ausgedrückte Teile des Sicherungselementes ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung wird insbesondere bei schmalen Sicherungsringen bevorzugt, bei denen Teilbereiche des Ringes fast vollständig außerhalb der Ringnut angeordnet sind.
• Um die axialen Beanspruchungen etwa gleichförmig abfangen zu können, sieht eine Weiterbildung vor, daß die Federelemente über den Umfang des Sicherungselementes vorzugsweise gleichmäßig verteilt sind. Dadurch wird auch ein unbeabsichtigtes Herausspringen des Sicherungselementes aus der Ringnut vermieden.
• Das neue Sicherungselement ist vorzugsweise U-formig mit Schlitz ausgebildet und greift mit drei, etwa um 120° versetsten Teilen in die Ringnut ein. Ein derartiges Sicherungselement kann auch ohne Werkzeug eingeführt und weder gelöst werden. Dazu ist vorgesehen, daß es auf der der Ringseite mit den axial versetzten Federelementen abgekehrten Ringseite im B@reich des die beiden Schenkel verbindenden Steges mit einem abgewinkelten Griffteil versehen ist.
• Die Erfindung wird anhand von verschiedenen, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen er erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 in Frontansicht eine radial einführbare Sicherungsscheibe nach der Erfindung, Fig. 2 in Seitenansicht und teilweise ii Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 die in die Ringnut einer Welle eingesetzte Sicherungsscheibe nach Fig. 1, Fig. 3 in Frontansicht eine Sicherungsscheibe nach der Erfindung mit anders angeordneten Federelementen, Fig. 4 ia Frontansicht einen Halbmond-Sicherungsring nach der Erfindung und Fig. 5 die Seitenansicht des Halbmond-Sicherungaringes nach Fig. 4.
• Die Sicherungsscheibe 10 nach Fig. 1 wird radial in die Ringnut 23 einer Welle 22 eingeftihrt. Die beiden schenkelförmigen Ringhälften 14 und 15 sind über den Steg 16 miteinander verw bunden. Der innere Teil 11 des Steges 16 und die Backenteile 12 und 13 die über die Übergangsbereiche 18 und 19 in die Ringhälften 14 und 15 übergehen, greifen in die Ringnut 23 ein und legen die Sicherungsscheibe 10 darin fest. Da diese Teile 11, 12 und 13 etwa um 120° versetzt sind, wird die Sicherungsscheibe 10 sicher in der Ringnut 23 gehalten.
• Wie Fig. 2 erkennen läßt, sind die Teile 11, 12 und 13 in ihrer Stärke auf die Breite der Ringnut 23 der Welle 22 ausgelegt. Daher ist die Sicherungsscheibe 10 schon ohne axiale Beanspruchung eindeutig in der Ringnut 23 festgelegt. Aus den Rinnhälften 14 und 15 sind streifenförmige Lappen 20 und 21 ausgestanzt und auf einer Ringseite axial versetzt herausgebogen. Diese Streifen 20 und 21 bilden Federelemente, die sich gegen as auf der Welle festaulegende Bauteil abstützen. Die mig 24 gekennzeichnete Ausladung der Federlappen 20 und 21 aus der Ringebene bestimmt den Äusgleichsbereich für das Axialspiel. Es ist leicht einzusehen, daß schon bei kleinen Abmessungen der Sicherungsscheibe 10 ein ausreichend großer Ausgleichsbereich 24 erreicht werden kann, ohne die Festlegung der Sicherungascheibe 10 in der Ringnut 23 zu beeinträchtigen.
• Auf der Ringseite, die den Federlappen 20 und 21 abgekehrt ist, ist im Bereich des Stegen 16 ein Griffstück 17 abgetogen, so daß die Bicherungsncheibe 10 auch manuell eingesetzt und wieder gelöst werden kann.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind die Federlappen 25 bis 28 nicht aus der Mitte der Ringhälften 14 und 15, sondern aus den Randbereichen derselben ausgestanzt. Dabei sind in jeder Ringhälfte 14 bzw. 15 jeweils zwei gegeneinander gerichtete Federlappen 25 und 26 bzw. 27 und 28 ausgestanzt und abgebogen. Dese vier Federlappen 25 bis 28 sind etwa gleichmäßig auf den Umfang der Sicherungsscheibe verteilt, so daß dieaxiale B@anspruchung sich dementsprechend gleichmäßig auf die Sicherungsscheibe verteilt. Auf diese Weise wird ein unbeabsichtigtes Lösen der Sicherungsscheibe aus der Ringnut 23 der Welle 22 bei starker axialer Stoßbelastung vermieden.
• Fig. 4 zeigt einen Halb@ond-Sicherungsring 30 nach der Erfindung. Der Steg 31 greift genauso wie die Enden 32 und 33 der Ringliälften 34 und 35 in die Ringnut 23 der Welle 22 ein. Die Endteile 32 und 33 gehen dabei über die Übergangsbereiche 38 und 39 in die Ringhälften 34 und 35 über. Die Teilabschnitte 36 und 37 der Ringhälften 34 und 35 liegen dabei fast vollständig außerhalb der Ringnut 23 und können, wie Fig. 5 zeigt, einfach selbst als axial wirkende Federelemente ausgeprägt bzw. ausgedrückt sein. Auf diese Weise lassen eich auch sehr schmale Sicherungsringe entsprechend der technischen Lehre der vorliegenden Erfindung mit axial wirkenden Federelementen versehen, ohne die Festlegung des Sicherungsringes 30 in der Ringnut 23 der Welle 22 su beeinträchtigen, Schon aus den wenigen Ausführungsbeispielen ist zu ersehen, daß die Erfindung auf beliebig gestaltete ring- oder scheibenförmige Sicherungselemente für radiale oder axiale Einführung anwendbar ist.
• Wenn man Fig. 3 betrachtet, dann kann der Schlitzzwischen den Teilen 18 und 19 auch schmäler ausgelegt und die Teile 18 und 19 mit Bohrungen für die Greifbacken einer Montagezange versehen werden. Das so abgewandelte Sicherungselement wird dann im gespreizten Zustand axial eingeführt.
• Bei einem in die Ringnut einer Bohrung einsetzbaren Sicherungsw element sind die in die Ringnut eingreifenden Teile am Außenumfang angeordnet und die Federelemente zur inneren Offnung des Sicherungselementes hin verlagert. Dieses Sicherungselement ist dabei für axiale Einführung ausgelegt.

Claims (7)

A n s p r ü c h e

1. Ring- oder scheibenförmiges Sicherungselement zum Ausgleich des Axialspieles eines auf einer Welle, eines Zapfens, eines Bolzens,einer Bohrung oder dgl. festzuleerenden Bauteiles, das mit Teilen in eine Ringnut der @@lle, des Zapfens, des Bolzens, der Bohrung oder dgl.

eingreift und darin festlegbar ist und das sich tnit Teilen außerhalb des Bereiches der Ringnut an dem Bauteil abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Ringnut (23) eingreifenden und darin festlegbaren Teile (11, 1 ,13 bzw. 31,32,33) des Sicherungselementes (10 bzw. 30) in ihrer Stärke auf die Breite der Ringnut (23) ausgelegt sind und senkrecht zur Längsachse der Velle (22), des Zapfens, des Bolzens, der Bohrung oder dgl. stehen und daß das Sicherungselement (10 bzw. 30) außerhalb des Bereiches der Ringnut (2X) aus der Ebene des Sicherungselementes (10 bzw. 5 nach einer Ringseite hin axial versetzte und als Federeleinente (20,21 bzw. 25,26,27,28 bzw. 36,37) dienende Teile aufweist.

2. Sicherungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (20,21 bzw. 25,26,27,28) als ausgestanzte und axial ausgebogene Federlappen ausgebildet sind.

3. Sicherungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Foderlappen (20,21 biw. 25,26,27, 28) abgerundet und zur Ebene der Ringnut (23) zurückgebogen sind.

4. Sicherungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (36,37) als axial ausgeprägte bzw ausgedrückte Teilbereiche des Sicherungselementes (30) ausgebildet sind.

5. Sicherungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (20,21 bzw.

25,26,27,28 bzw. 36,37) über den Umfang des Sicherungselementes (10 bzw. 30) vorzugsweise gleichmäßig verteilt sind.

6. Sicherungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es vorzugsweise U-förmig mit Schlitz ausgebildet ist und über drei, etwa um 120° gegeneinander versetzte Teile (11,12,13 bzw. 31,32,33) in die Ringnut (23) eingreift.

7. Sicherungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es auf der der Ringseite mit den axial vertetzten Federelementen (20,21 bzw. 25,26,27,28) abgekehrten Ringseite im Bereich des die beiden Schenkel (14,15) verb bindenden Steges (16) mit einem abgewinkelten Griffteil (17) versehen ist.

L e e r s e i t e