DE852019C

DE852019C - Vorrichtung zum Sichern eines Maschinenteils gegen axiale Verschiebung gegenueber einem ihn lagernden Maschinenteil

Info

Publication number: DE852019C
Application number: DEW3546A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Heimann
Original assignee: Waldes Kohinoor Inc
Current assignee: Waldes Kohinoor Inc
Priority date: 1944-11-08
Filing date: 1950-09-10
Publication date: 1952-10-09
Also published as: GB618842A; FR943654A; CH255527A; US2487802A

Description

Die Erfindung t>ezieht sich auf eine Vorrichtung zum Sichern eines Maschinenteils gegen axiale Verschiebung gegenüber einem ihn lagernden Maschinenteil, beispielsweise einer Welle oder einem Gehäuse.

Für diesen Zweck ist die Verwendung von geschlitzten Ringen bekannt, die in eine Rille auf der Welle oder im Gehäuse des einen Maschinenteils eingesetzt werden und eine künstliche Schulter bilden, die den andern auf dem ersten lagernden Maschinenteil an Bewegung in der Achsrichtung hindert.

Geschlitzte Ringe dieser Art zerfallen in zwei Gruppen. Die eine Gruppe besteht aus Ringen von gleichmäßiger Querschnittshöhe, die eine gleichmäßig hohe Schulter längs der gesamten Ringperipherie bilden. Bei der zweiten Gruppe nimmt die Querschnittshöhe von den den Schlitz bildenden Enden aus beidseitig gleichmäßig zu, so daß der Ring in seinem Scheitel gegenüber dem Schlitz die größte Breite hat. Bei den Sicherungsringen der ersten Klasse verformt sich ein Ring, den man über den Boden einer Wellenrille preßt, der größeren Durchmesser hat als der Ring innen, oder den man in die Rille eines Gehäuses preßt, dessen Boden kleineren Durchmesser hat als der äußere Durchmesser des freien Ringes, zu ovaler Gestalt, und der Ring hat infolge seiner ovalen Verformung nur Pumktberührung mit dem Rilleniboden und somit schlechten Sitz in der Rille.

Ein Ring der anderen Ringart hat hingegen infolge seines konisch nach den beiden Enden sich verjüngenden Querschnittes die Tendenz, sich derart zu verformen, daß die Kreisform seiner mit demRillenboden in Berührung komrnenden Flädhe annähernd erhalten bleibt, wenn sie sich dem größeren Durchmesser des Rillenbodens einer Wellenrille oder dem kleineren Durchmesser eines Rillenibodens der Rille in einem Gehäuse anzupassen haben, ίο Das hat die weitere Folge, daß die letztgenannten Ringe so konstruiert werden können, daß sie mit Federspannung am Rillenboden anliegen und ihre die Kreisform behaltende Fläche festen Sitz am Rillenboden längs ihres gesamten Umfanges hat. Die Ringe üben dann einen Druck in radialer.Richtung längs ihres gesamten Umfanges gegen den Rillenboden aus. Derart montierte Ringe können große Widerstandsfähigkeit aufweisen gegen alle Kräfte, die danach trachten, sie aus der Rille zu schleudern, insbesondere bei starken Vibrationen, Stoß- und I fublasten.

Auch diese Ringe sind jedoch für manche Zwecke nicht brauchbar, da sie nicht fähig sind, einen Maschinenteil in bezug zur Welle oder zum Gehäuse genau festzustellen, d. h. ein aus den notwendigen ITerstellungstoleranzen in der Länge des zu sichernden Maschinenteils, in der Dicke des Sicherungsringes selbst und nicht zuletzt in der Lage der Rille sich ergebendes axiales Spiel auszugleichen. Es entsteht so ein Endspiel zwischen den zusammenarbeitenden Flächen des Ringes und des gegen Verschiebung zu sichernden Maschinenteils, und dieses lindspiel kann die Summe der oben aufgezählten Toleranzen erreichen.

Man hat zwar schon vorgeschlagen, einen solchen Ring mit seitlichen Ausbuchtungen durch entgegengesetztes Ausbiegen der Ringenden zu versehen, um ein Festklemmen des Ringes auch in einer etwas zu weiten Nut herbeizuführen. Bei dieser Ausbildung wird der Ring, wenn er in die Nut eingesprengt wird, praktisch wieder ausgeflacht, so daß er das Spiel, das durch die Toleranzen in der Lage der Rille und der Länge des gegen Verschiebung zu sichernden Maschinenteils bedingt ist, nicht aufnehmen kann. Außerdem sind die Kräfte, um einen solchen Ring, dessen Enden entgegengesetzt ausgebogen sind, auszufischen, sehr klein und fallen nicht in die Mittelpunktlinie des Ringes.

Es ist ferner ein geschlossener Ring mit gleichmäßigen Querschnittshöhen und von ovaler Form bekannt, der als Innenring in eine Nut des Lagergehäuses eingesprengt wird und der axial ausgebogen ist, um einen Abdichtungsring federnd im Gehäuse zu sichern. Ein solcher Ring ist jedoch als Sicherungsring zur Aufnahme eines Endspieles von Maschinenteilen, die unter erheblichen Schublasten stehen, nicht brauchbar, da er den Nutboden nur stellenweise berührt, anstatt ihn mit Pressung an seinem ganzen Umfang zu umfassen, und sich auch infolge seiner ovalen Form nur stellenweise gegen die äußere Rillenwand abstützt.

Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf einen in die Rille eines Maschinenteils einzusetzenden Federring, dessen Querschnittshöhe von den den Schlitz begrenzenden Enden aus gegen seinen Scheitel gleichmäßig zunimmt und der dadurch gekennzeichnet ist, daß er zum Ausgleich des infolge von Herstellungstoleranzen entstehenden axialen Spiels um eine Achse in der senkrechten Mittelebene auf die Verbindungslinie zwischen dem Schlitz und dem die größte Querschnittshöhe aufweisenden Scheitel symmetrisch gebogen ist.

Bei entsprechender Wölbung des Ringes kann der Ring mit axialer Federspannung zwischen den beiden Maschinenteilen liegen, die geeignet ist, ein vorstehend erwähntes Spiel zu überbrücken.

In den Figuren der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Fig. ι ist eine perspektivische Ansicht der Hälfte eines Ringes, wie er zum Einsetzen in die Rille einer WeMe benutzt wird;

Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch eine Sicherungsvorrichtung für einen Maschinenteil auf einer Welle unter Verwendung eines Ringes gemäß Fig. 1; 85'

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der Hälfte eines Ringes zum Einsetzen in die Rille eines Gehäuses ;

Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch eine Sicherungsvorrichtung für einen Maschinenteil in einem Gehäuse unter Verwendung eines Ringes gemäß Fig. 3. In den Fig. 1 und 2 bezeichnet 10 den geschlitzten Sicherungsring, der gemäß Fig. 2 in die Rille einer Welle eingesetzt ist. Der Ring ist vorzugsweise aus Federstahl hergestellt und hat Querschnittshö'hen, die von den den Schlitz bildenden Enden bis zu seinem dem Schlitz gegenüberliegenden Scheitelpunkt 11 gleichmäßig zunehmen. Die Enden sind mit je einem auswärts gerichteten Vorsprung 12 vergehen, die ein Loch 13 aufweisen. Diese ösen dienen dazu, die Spitzen eines Werkzeuges zum An- und Abmontieren des Ringes von der Welle aufzunehmen. Die gleichmäßige Zunahme der Qtierschnittshöhe des Ringes von den Enden zum Scheitel ist so, daß bei der Verformung des Ringes, wenn er auf einen Rillenboden mit größerem Durchmesser als der Innendurchmesser des Ringes aufgesetzt wird, die Kreisform seiner Innenfläche erhalten bleibt, so daß er am Boden der Rille mit seinem ganzen inneren Umfang federnd anliegt.

Der Ring ist um eine Achse 14, die in der Mittelebene senkrecht auf die Verbindungslinie zwischen dem Schlitz und dem die größte Ringquerschnittshöhe aufweisenden Scheiteln liegt, symmetrisch gebogen, so daß, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, seine bezüglich der Wölbung innere Seitenfläche auf der Mantelfläche 15 eines Zylinders mit der Achse 14 als Mittelachse liegt. Die Verwendung des Ringes und der Rille 16 der Welle zur Sicherung eines auf der Welle lagernden Maschinenteils gegen axiale Ver-Schiebung gegenüber der Welle ist in Fig. 2 dargestellt. Der Ring 10 ist in die Rille 16 der Welle eingesprengt, wobei der Rillenboden, was aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist, einen größeren Durchmesser hat als der Innendurchmesser des Ringes 10 in freiem Zustand. Das hat zur Folge, daß

Claims

der Ring dank seiner nach den den Schlitz bildenden Enden zu abnehmenden Querschnittshohe und der daraus resultierenden kreisförmigen Verformung einen Federdruck über seinen ganzen innern Umfang gegen den Rillenboden ausübt. Der in die Rille i6 eingeschnappte Ring io ist mit einer seine axiale Yerbieguug vermindernden Deformation zwischen der äul.ieni Seite 17 der Rille lind der angrenzenden Endfläche 18 des Maschinenteils n). Der Ring berührt im Hereich seiner größten Ouerschnittshöhe 22 und an den Punkten 23, 23' der Ösen 12 die Stirnfläche iS des Maschinenteils, während er mit den Teilen 24, 24' in der ATitte zwischen Scheitel 1 1 und Ösen 12 gegen die Außenseite 17 der Wellenrille 1 (> drückt. Durch die dem eingesetzten Ring erteilte Verformung in axialer Richtung, die von vom Maschinenteil und von der Rillenwand ausgeübten Krätteii herrührt, übt der Ring, indem er bestrebt is\, in seine ursprüngliche Form zurückzukehren, einen federnden Druck gegen den zu sichernden Maschinenteil aus und überbrückt damit von I leistellungstoleranzen herrührendes axiales Spiel /.wischen den beiden Maschinenteilen. Der in Fig. 3 dargestellte Ring 25 ist in Fig. 4 in die Rille 31 eines Gehäuses eingesetzt. Auch dieser Ring hat vom Scheitel 26 nach den Ixnden den Schlitz bildenden Enden zu gleichmäßig abnehmende Oueisclmittsholie. wobei der äußere Umfang des Ringes Kreislorm hat. Er ist an seinen Enden mit κ: einem einwärts gerichteten Vorsprung 2J mit einer öffnung 28 versehen für das Einsetzen von Werkzeugen zur besseren Handhabung des Ringes beim Ein- und Ausbau. Die abnehmenden Querschnittshöhen ermöglichen wieder, daß bei der Verformung des Ringes, wenn er in die Rille des Gehäuses eingepreßt wird, dessen Hoden, was die Zeichnung nicht zeigt, einen kleineren Durchmesser hat als der Außendurchmesser des Ringes in freiem Zustand, die Kreisform des äußern Ringumfanges erhalten bleibt. Der Ring ist wieder um eine in der senkrechten Mittelebene auf die Verbindungslinie zwischen Schlitz und Scheitel liegende Achse 29 gebogen, so daß die Ringebene auf einer zylindrischen Fläche 30 mit Achse 29 als Mittelachse liegt. Fig. 4 zeigt den Ring in die Gehäuserille 31 eingeschnappt, wobei er unter einer seine Wölbung vermindernden Deformation mit seinem Rand 34 im Bereich der größten Guerschnittshöhe und den diesem entgegengesetzten Punkten 35, 35' der Ringösen an der Außenseite 36 der Rille und mit den Mittelalbschniitten 37, 37' seiner anderen Seitenfläche an der Anlagefläche 38 des in der Gehäusebohrung lagernden Maschinenteils 33 anliegt, die über die Innenseite 40 der Rille hinausragt. Die Wirkung ist die gleiche wie beim vorbeschriebenen Ring zur Sicherung eines Maschinenteils auf der Welle, infolge der von dem beiderseits auf ihn ausgeübten Druck bewirkten Deformation in Achsrichtung preßt der Ring in dem Bestreben, seine ursprüngliche Form wieder einzunehmen, ledernd einerseits gegen die Rillenwand, anderseits gegen den zu sichernden Maschinenteil und über brückt auf diese Weise das erwähnte axiale Spiel zwischen der Gehäuse.'illenaußenseite und dem zu sichernden Maschinenteil. P A T I: X T ANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Sichern eines Maschinenteils gegen axiale Verschiebung gegenüber einem ihn lagernden Maschinenteil, bestehend aus einer Rille an dem letzteren Maschinenteil und einem in diese Rille einzusetzenden geschlitzten, federnden Ring, dessen Querschnittshöhe von den den Schlitz bildenden Enden aus gegen seinen Scheitel gleichmäßig zunimmt, dadurch gekenn zeichnet, daß der Ring zum Ausgleich des in folge von Herstellungstoleranzen entstehenden axialen Spiels zwischen den beiden Maschinenteilen um eine Achse in der senkrechten Mittelebene auf die Verbindungslinie zwischen dem Schlitz und dem die größte Ringquerschnittshöho aufweisenden Scheitel symmetrisch gebogen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schlitz bildenden Enden des Ringes mit vorspringenden ösen für die Aufnahme von Werkzeugen zum Spreizen des Ringes versehen sind.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 548 515, 540 229.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen