DE841085C

DE841085C - Selbstsperrender Sicherungsring

Info

Publication number: DE841085C
Application number: DEW3654A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Feitl
Original assignee: Waldes Kohinoor Inc
Current assignee: Waldes Kohinoor Inc
Priority date: 1948-10-11
Filing date: 1950-09-21
Publication date: 1952-06-13
Also published as: GB662032A; US2577319A; BE491606A; CH279411A; FR996536A

Description

(WGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 13. JUNI 1952

W 3654 XU/47 a

ist in Anspruch genommen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen selbstsperrenden Sicherungsring.

Gewöhnliche Sicherungsringe bestehen meist aus einem geschlitzten Ringkörper, der in eine Rille auf einer Welle oder in einem Gehäuse gesprengt wird und genügende .radiale Tiefe hat, um eine künstliche Schulter zu bilden, die einen Maschinenteil gegen Verschiebung in Achsrichtung auf der Welle oder im Gehäuse sichert. In manchen Fällen ist es notwendig oder wünschenswert, von einer Rille abzusehen. In derartigen Fällen werden Sicherungsringe der sog. selbstsperrenden Art verwendet, die gewöhnlich aus einem geschlossenen Ringkörper bestehen, der an der der Welle oder dem Gehäuse zugekehrten Kante mit Zungen versehen ist, die so zur Ringebene geneigt sind, daß' sie bei der Montage der Ringe, d. h. wenn sie über die Welle oder in das Gehäuse geschoben werden, nachgeben, bei Ausübung von Druck in der umgekehrten Richtung aber sich unter Reibung festsper- ao ren, so daß die Haltekraft dieser Ringe sich unter Schublast erhöht.

Solche Ringe sind unter mäßigen Schublasten sehr wirksam. Unter sehr großen Schublasten haben sie jedoch die Tendenz, daß die Zungen in «5 entgegengesetzte Richtung schnappen und damit

dem Ring jede Haltekraft nehmen. Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diesem Mangel abzuhelfen durch einen Ring, der von isolierten, vom Innenraml des Außenringes hervorragenden Zungen absieht, und bei dem statt dessen die Zungen einen Teil des Ringkörpers selbst bilden. Ein solcher Ring hat beispielsweise etwa die Form eines gleichseitigen Dreiecks, wobei die Zungen im Ringkörper in der Gegend der Ecken so angeordnet sind, daß ίο ihre Mittellinien mit den Halbierungslinien der Winkel zusammenfallen. Die Zungen können gleichmäßig verteilt sein, und je zwei Zungen sind durch die Seitenteile des Dreiecks verbunden, die so Arme zwischen den Zungen bilden.
Die an der Welle anliegenden Kanten können einen Kreis bilden, dessen Radius etwas kleiner ist als der Radius der Welle. Wenn ein solcher Ring über die Welle geschoben wird in der Richtung, in der sich die Neigung der Zungen vergrößert, dann werden die die Zungen verbindenden Arme leicht verbogen und unterstützen dadurch das Nachgeben der Zungen. Wenn jedoch eine Schublast auf den Ring in entgegengesetzter Richtung ausgeübt wird, dann werden die Verbindungsarme unter Spannung gesetzt, die die Haltekraft der Zungen erhöht und gleichzeitig ihrer Tendenz, überzuschnappen, entgegenwirkt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig. ι eine Vorderansicht eines auf einer Welle montierten Ringes nach einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1, mit dem zu sichernden Maschinenteil,
!'''Κ- 3 d'^e Ansicht eines Ringes vor Montage,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3, Fig. 5 und 6 Ansicht und Schnitt einer zweiten Ausführungsform des Ringes,

Fig. 7 die perspektivische Ansicht einer Ringverbindung nach Fig. 1. aus der die Riegung der die Zungen verbindenden Arme ersichtlich ist, wie sie eintritt, wenn der Ring in Pfeilrichtung über die Welle geschoben· wird,

Fig. 8 die perspektivische Ansicht eines Ringes, der als elastische Mutter ausgebildet ist,

Fig. 9 ist die Vorderansicht einer weiteren Aus- - führungsform des Ringes nach der Erfindung,

Fig. 10 ein Schnitt nach Linie 10-10 in Fig. 9, Fig. 11 ein Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 9.

Der selbstsperrende Ring nach der Erfindung ist generell mit 10 bezeichnet und wird in Fig. 1 und 2 auf einer Wellen montiert gezeigt, in Fig. 2 in Verbindung mit einem Maschinenteil 12, den er gegen Verschiebung auf der Welle in Achsrichtung sichern soll. Der Ring ist nicht, wie gewöhnlich, kreisrund, sondern hat die Form eines gleichseitigen Dreiecks mit drei Armen oder Brücken 13, 14 und 15. Die Innenkanten 19, 20 und 21 liegen an der für den Durchtritt der Welle bestimmten öffnung. Drei Zungen 22, 23, 24 sind in gleichem Abstand voneinander· aus dem Material des Ringkörpers ausgeschnitten. Die Seitenkante!! dieser Zungen werden durch Schlitze 22" und 22*, 23^s und 23*, 24" und 24⁶ sowie durch die die Welle berührenden Kanten 22^C, 23^e und 24° begrenzt. Die genannten Schlitze, die an den Kanten der Zungen liegen, sind symmetrisch zu den Halbierungslinien der Dreieckswinkel angeordnet. Die Zungen 22, 23, 24 können an ihrer Basis mit eingepreßten Verstärkungsrippen versdien werden. Zwischen den Zungen und im wesentlichen begrenzt durch die Innenkanten 19, 20, 21 der Verbindungsarme sind schmale Aussparungen 25, 26, 27. Die Form und Tiefe dieser Aussparungen mag von der in der Zeichnung gezeigten ,verschieden sein, aber in jedem Falle muß sie so gewählt werden, daß die die Zungen verbindenden Arme 13, 14 und 15 die Spannung unter der größten zu erwartenden Schublast aushalten, aber gleichzeitig biegsam genug sind, um bei der Ringmontage nachzugeben.

Die freien Kanten 22^C, 23^ und 24^C der Zungen können gerade ausgebildet sein, werden aber l>esser mit einem Bogen geformt, der der Welle n entspricht, wobei sie an einem Kreisbogen liegen, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser der Welle.

VJm scharfe Ecken des Ringkörpers zu vermeiden, sind die drei Ecken weggeschnitten, ohne die erforderliche Stärke des Ringkörpers zu beeinträchtigen. Dadurch entsteht ein Sechseck mit gleich langen Seiten 16, 17 und 18 und gleich kurzen Seiten 16', 17' und 18'.

Die Wirkung des vorbeschriebenen Ringes bei der Montage und unter Schublast ist wie folgt:

Wenn der Ring über eine Welle 1 1 geschoben wird, die größeren Durchmesser hat als der Kreisbogen, an dem die freien Kanten der Zungen liegen (vgl. F'ig. i, 2 und 7), so hat die Neigung der Zungen die Tendenz, sich zu vergrößern. Demgemäß werden die Arme 13, 14, 15 des Ringkörpers, die die Zungen verbinden, zusammengedrückt und streben danach, sich aus der Ringebene herauszubiegen. Die Fähigkeit der Seitenarme, sich so zu biegen, macht den Ringkörper sehr nachgiebig, so daß der Ring besonders für Wellen geeignet ist, deren Durchmesser wesentlich größer ist als der Durchmesser des Kreisbogens, an dem die Zungenkanten 22^C, 2T,^C, 24 gewöhnlich liegen, da der Ringkörper selbst einen Teil der Kräfte aufnimmt, die sonst die Zungen übermäßig biegen würden, so daß sie eine Neigung erzielten, die ihre Haltekraft auf der Welle beeinträchtigen würde.

Wenn eine normale Schublast von dem Maschinenteil 12 auf den Ring ausgeübt wird, wirkt sie gegen die Neigung der Zungen, und diese pressen sich fest gegen die Welle. Wenn sich nun die Schublast erheblich vergrößert, suchen sich die Zungen geradezurichten, d. h. zur Ebene des Ringkörpers zurückzukehren. Infolgedessen suchen sich die Arme 13, 14, 15, die die Zungen verbinden, geradezustrecken und werden unter Spannung gesetzt. Die Arme wirken mm wie starre Glieder, und die Zungen stemmen sich mit erhöhter Reibung gegen die Welle, anstatt, wie bei den gewöhnlichen Ringen, über die Totlage zu schnappen. Bei rieh-

Claims

tiger Dimensionierung der Arme 13, 14 und 15 mit lieziehuiig auf die Länge und Anfangsneigung der Zungen sind sie daher fähig, eine Gegenkraft gegen die Schublast auszuüben, die die Zungen dazu bringt, sich starker gegen die Welle zu pressen und den Ring sicherer an der Welle zu schließen.

Kin wesentlicher Vorteil des verbesserten dreizungigen Ringes mit langen Armen oder Brücken, die die Zungen verbinden, stammt von der Tatsache. da ti die von den Armen geschaffenen Gegenkräfte infolge der symmetrischen Dreipun'ktanordliiing der Zungen gleich sind und daß diese Kräfte auch da wirken, wo die Oberfläche der Welle nicht genau kreisförmig oder zylindrisch ist.

Der in Fig. 5 und 6 illustrierte Ring hat im allgemeinen die gleiche Form wie der oben* beschriebene Ring, ist aber an den kurzen Seiten 16', 17' und rK' mit rechtwinkligen Flanken 31, 32, 33 versehen, die als Verstärkung des Ringkörpers gegen Kräfte dienen, die den Ringkörper aus seiner Ebene zu drehen trachten. Dies ist von Bedeutung, wenn i\l'v Ring aus sehr dünnem Material hergestellt ist, wie es bei Wellen von kleinem Durchmesser nötig ist.

Γη Fig. S sind die drei Zungen, von denen zwei, bezeichnet mit 34 und 35, sichtbar sind, aus der Ringebene herausgedreht, so daß ihre freien linden an einer Schraubenwindung liegen, die dazu dient, in das Gewinde eines Bolzens mit demselben Steigungswinkel einzugreifen. Ein solcher Ring wirkt als eine elastische Mutter und kann leichter und einfacher installiert werden als die starre oder feste Mutter.

Fig. 9 bis ι ι zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Ringes nach der Erfindung, bei dem zur Verstärkung des durch die Biegekraft am meisten in Anspruch genommenen Wurzelbereichs der Zungen 22, 23, 24 Verstärkungen durch Rip- j pen 35, 36, T₁J vorgesehen sind, die z. B. durch Ein- j pressen hergestellt werden können. Diese Verstär- i kungsrippen 35, 36. T₁J haben vorzugsweise die größte Tiefe an ihren Außenenden und verflachen |

sich allmählich nach den freien Enden der Zungen hin.

Pate ν ta ν s ρ r γ γ. η ε :

ι. Selbstsperrender Haltering für Wellen, Zapfen od. dgl., gekennzeichnet durch eine im wesentlichen dreiecksförmige Ringscheibe mit einer Mittelöffnung für die Welle oder den Zapfen, wobei aus der Ringscheilx: von innen nach den Ecken des Dreieckes zu drei Zungen (22, 23, 24) ausgeschnitten sind, deren Innenkanten sich unter Reibung gegen die Welle oder den Zapfen legen und deren Mittellinien mit den Winkelhalbierungslinien zusammenfallen, während die Seitenteile der dreieckigen Ringscheibe die Zungen verbinden.
2. Haltering nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zungen bildenden Schlitze symmetrisch zu beiden Seiten der Winkelhalbierungslinien der Dreieckscheibe angeordnet sind.
3. Haltering nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkanten der Zungen in einem Kreis liegen, dessen Radius etwas kleiner ist als der Radius der Welle oder des Zapfens.
4. Haltering nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken der dreieckigen Ringscheibe abgeschnitten sind.
5. Haltering nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die abgeschnittenen Ecken der dreieckigen Ringscheibe gebildeten kürzeren drei Kanten mit Flanschen versehen sind, die die Starrheit der Ringscheibe erhöhen.
6. Haltering nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkanten der Zungen nach einer Schraubenlinie verlaufen, um in das Gewinde eines Schraubenzapfens eingreifen zu können.
7. Haltering nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen mit eingepreßten Verstärkungsrippen versehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

5044 6.