DE826221C

DE826221C - Offener Federring, um einen Maschinenteil auf einer Welle o. dgl. gegen axiale Verschiebung zu sichern

Info

Publication number: DE826221C
Application number: DEW3592A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Heimann
Original assignee: Waldes Kohinoor Inc
Current assignee: Waldes Kohinoor Inc
Priority date: 1947-08-21
Filing date: 1950-09-15
Publication date: 1951-12-27
Also published as: FR996418A; BE491063A; US2487803A; CH275905A; GB660746A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 27. DEZEMBER 1951

W 3592XII147 a

Die Erfindung bezieht sich auf einen Federring, um einen Maschinenteil, beispielsweise ein Zahnrad oder Kugellager, gegen Verschiebung in Achsrichtung auf einem Bolzen oder einer Welle zu sichern. Solche Ringe werden in eine Rille der Welle oder des Bolzens eingesprengt, gegen deren Boden sie sich unter Druck festklemmen, um so eine künstliche Schulter zu bilden, die den auf der Welle oder dem Bolzen lagernden Maschinenteil gegen Bewegung i<n Achsrichtung siciiert.

Die gewöhnliche Form solcher Präzisionssicherungsringe ist die eines gespaltenen Federringes mit einem schmalen Zwischenraum zwischen den freien Enden. Ein solcher Ring wird bei der Montage über das Ende der Welle gespreizt und an der Welle entlang bis zur Ebene der Rille geführt, wo er losgelassen wird, so daß er in die Rille einschnappt.

Es gibt aber auch Fälle, in denen es erwünscht ist, den Ring quer zur Welle in die Rille einzusprengen. Für diesen Zweck wurden sogenannte offene Federringe entwickelt, von denen z. R. eine Art in dem amerikanischen Patent 2 026 454 beschrieben ist. Dieser Ring ist genügend biegsam, um ohne Sc'hwächung seines am meisten gefährdeten Mittelquerschnitts eine erhebliche Spreizung auszuhaken. Dies wird bei dem bekannten Ring dadurch ermöglicht, daß an seiner inneren Peripherie anschließend an den Mittelausschnitt zwei Aussparungen vorgesehen sind, die symmetrisch so angeordnet sind, daß am Mittelausschnitt eine Zunge nach innen vorspringt. Zwei weitere solcher Vorsprünge oder Zungen sind an den freien Ringenden angeordnet und geben in Verein mit der Mittelzunge dem Ring einen sicheren Halt, während der verstärkte Mittel-

teil die Biegungsbeanspruchung aufnimmt, der der Ring beim Spreizen ausgesetzt ist.

Ein solcher Ring arbeitet in der Regel zufriedenstellend, ist jedoch insofern verbesserungsbedürftig als er gegen den- Maschinenteil,, zu dessen Sicherung er dient, in der Achsrichtung keine Kraft ausübt und daher nicht in der Lage ist, ein Endspiel aufzunehmen, das zwischen Ring und dem zu sichernden Maschinenteil infolge der unvermeidliehen Toleranzen in der Länge des zu sichernden Maschinenteils, in der Ringdicke und in der Lage der Rille leicht entstehen kann. Selbst bei kleinen Toleranzen können sich diese haufen, was dazu führen kann, daß der gewünschte Präzisionssitz des Maschinenteils auf der Welle gefährdet wird.

Die Erfindung bezweckt in der Hauptsache, diesen Nachteil des oben beschriebenen Ringes zu l>eheben und dem Ring einen Druck in Achsrichtung zu geben, der groß genug ist, um das durch eine Häufung der Toleranzen entstehende Endspiel auszugleichen. Dabei soll die Eigenschaft des Ringes, durch Druck gegen den Rillenboden eine starke Haltekraft auszuüben, erhalten bleiben.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele eines Ringes nach der Erfindung in einer typischen Anwendungsform dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι einen offenen Sicherungsring nach der Erfindung, wie er in der Ebene der Rille über eine Welle gespreizt wird, wobei der Ring in Ansicht, die Welle im Querschnitt dargestellt ist,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1,
Fig. 3 und 4 Darstellungen ähnlich den Fig. 1 und 2 mit einem verbesserten Ring nach vollem Einsetzen in die Rille und

Fig. 5 und 6 Ansicht bzw. Schnitt einer geänderten Ringform.

In der Zeichnung ist 10 eine Welle, auf der ein Maschinenteil 11, z.B. ein Zahnrad, ein Kugellager, eine Riemenscheibe o. dgl., montiert ist. Die Welle ist mit einer Rille 12 versehen, in die ein Sicherungsring 13 so eingesetzt ist, daß er eine künstliche Schulter bildet, um den Maschinenteil 11 gegen axiale Verschiebung auf der Welle 10 zu sichern. Der Sicherungsring besteht, ähnlich wie in dem amerikanischen Patent 2 026 454, aus einem ringförmigen Körper mit offenen Enden und zwei Aussparungen 14, 15 an der inneren Kante,, die symmetrisch zur Ringmittellinie angeordnet sind.

Dadurch werden drei nach innen gerichtete Vorsprünge oder Zungen 16, 17 und 18 gebildet, von denen sich der Vorsprung 16 von der Ringmitte aus erstreckt, während die Zungen 17 und 18 an den freien Ringenden angeordnet sind. Die inneren Kanten i6^e, iy", i8" dieser Vorsprünge sind als Bögen eines Kreises geformt, dessen Radius r etwas kleiner ist als der Radius r' des Rillengrundes. Bei der Montage wird der Ring im Bereich der Rille 12 über die Welle gespreizt, wobei, wie in Fig. 1 gezeigt, die freien Enden der Vorsprünge 17, 18 leicht gespreizt werden, wobei die größte Biegebeanspruchung vom Mittelteil in der Nähe der Zunge 16 aufgenommen wird. Wenn dann der Ring, wie in Fig. 3 dargestellt,, vollständig in die Nut 12 -eingesprengt ist, legen sich die Kanten x6^a, iy^a und i8^fl mit Federdruck gegen den Rillengrund an, wobei sich der Ring am Rillengrund derart festsetzt; daß eine Drehung des Ringes relativ zur Welle oder zum Maschinenteil 11 ausgeschlossen ist.

Anstatt nun, wie bisher, eine flache oder ebene Form zu bilden, ist der Ring nach einer Zylinderfläche symmetrisch gekrümmt, deren Krümmungsachse quer zu der Verbindungslinie zwischen der Mitte der Zunge 16 und der Mitte der öffnung zwischen den freien Ringenden verläuft. In Fig. 2 und 4 ist eine typische Ringmontage mit einem Ring nach der Erfindung dargestellt. Der Maschinenteil 11 'ist zur Welle 10 derart angeordnet, daß seine Endfläche 19 über die Innenwand 20 der Rille 12 in den Bereich der letzteren hineinreicht. Wenn der Ring, wie in Fig. 4 gezeigt, voll in die Rille eingesprengt ist, ist er zwischen der Außenwand 25 der Rille 12 und der Endfläche 19 des Maschinenteils 11 eingeklemmt und übt infolgedessen auf den Maschinenteil einen axialen Druck aus.

Die Biegung des Ringes ist so gewählt, daß die Entfernung zwischen einer Fläche tangential zu den Endpunkten 21,, 22 und 23 des Ringes und einer Fläche tangential zu dem mittleren Teil 24 im Innern der zylindrischen Krümmung mindestens der Summe der Toleranzen gleichkommt, die in der Länge des Maschinenteils 11, der Dicke des Ringes selbst und der Lage der Rille vorhanden sein dürfen. Die Weite der Rille 12, d. lh. die Entfernung zwischen den Seitenwänden 20 und 25, muß etwas größer sein als eine Rille unter Verwendung flacher oder ebener Ringe, und zwar gleichfalls um ein der Summe der Toleranzen entsprechendes Maß. Infolgedessen ist der Ring, wenn er in der Rille sitzt, in Achsrichtung zwischen der Endfläche 19 des Maschinenteils 11 und der Außenwand 25 der Rille zusammengepreßt. Infolge seiner Federwirkung trachtet der Ring, in seine ursprüngliche gebogene Form zurückzukehren, und übt dadurch gegen den Maschinenteil 11 einen Druck in Achsrichtung aus. Dieser Druck ist ausreichend, um jedes Endspiel des Maschinenteils aufzunehmen, so daß der Ring den Maschinenteil in fester Lage sichert, wie dies bei Montagen erforderlich ist, bei denen die präzise Lage des Maschinenteils von Wichtigkeit ist. Mit anderen Worten, der Ring nach der Erfindung wirkt einerseits wie der bekannte federnde Sicherungsring nach dem amerikanischen Patent 2 026 454 und infolge seiner Krümmung und seiner Fähigkeit, sich gegen die Außenwand der Rille zu stemmen, wie eine doppelte Blattfeder, die gegen den zu sichernden Maschinenteil federnd axiale Drücke ausübt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das freie oder innere Ende der Zunge 16 nicht, wie der übrige Ringkörper gekrümmt, sondern, wie in Fig. 2 und 4 gezeigt, gerade, so daß es sich bei der Montage parallel zur Endfläche 19 des Maschinenteils und! zu den Seitenwänden der Nut 12 befindet. Diese gerade Ausbildung der Zunge 16 ist wünsehenswert, weil sonst, d. h. wenn auch sie gebogen

Claims

wäre, ihre scharfe Kante i6^a gegen die Außenwand 25 der Rille stoßen und so dem gewünschten Funktionieren des Ringes abträglich sein könnte.

In der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsform ist nur der Mittelteil 26 des Ringes symmetrisch ausgebogen, während die Teile i6°, 17° und i8" flach bleiben. Diese Form ist in gewissen Fällen wünschenswert, um zu vermeiden, daß eine scharfe Ringkante gegen den zu sichernden Maschinenteil drückt. Wenn diese Partien, wie 'in Fig. 5 und 6 gezeigt, gerade sind, dann lehnen sie sich glatt an den Maschinenteil an, ohne daß der Ring sonst seine sonstigen vorteilhaften Eigenschaften verliert.

Patentansi· Ftccii 1::

i. Offener Federring, um einen Maschinenteil auf einer Welle o. dgl. gegen axiale Verschiebung zu sichern, gekennzeichnet durch Zungen, ao die im Bereich der freien Enden und am Mittelteil sich nach innen erstrecken und deren Innenkanten auf einem Kreisbogen liegen, dessen Radius etwas kleiner ist als der Radius des Rülengrundes, wobei der Ring zwischen der mittleren Zunge und den freien Enden zylindrisch gekrümmt ist, und zwar um ein Maß, das mindestens so groß ist, wie die Summe der Toleranzen), die in der Länge des zu sichernden Maschinenteils, der Lage der Rille und der Ringdicke zugelassen sind.
2. Federring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fm Bereich des gekrümmten Teils liegende mittlere Zunge ungekrümmt gehalten ist.
3. Federring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der drei Zungen die Ringkanten ungekrümmt gehalten sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 2609 12