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Ringförmiger Sicherungskörper Bekannt sind geschlossene, ringförmige
Maschinenelemente, die mit Untermaß ihrer inneren Kontuir auf zylindrische oder
prismatische Körper, wie Achsen, Wellen oder Zapfen, aufgeschoben werden und unter
Ausnutzung der ihrem Werkstoff innewohnenden elastischen Kräfte auf ihnen durch
Reibungskräfte haften, wobei sie im allgemeinen die Funktion übernehmen, als Sicherungsringe
die Bewegung von Teilen auf dem zylindrischen oder prismatischen Tragkörper in Richtung
seiner Achse zu begrenzen. Weiterhin sind derartige Sicherungskörper mit übermaß
ihrer inneren Kontur bekannt, die durch eine plastische Deformation so weit verengt
werden, daß sie mit ihrer glatten inneren Fläche unter Spannung auf dem von ihnen
umschlossenen, zylindrischen oder prismatischen Körper fest aufsitzen.
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Jedoch können bei der erstbeschriebenen Art von Sicherungsringen diese
durch die schabende Bewegung ihrer inneren Kontur beim Aufziehen auf den Tragkörper
(Achse, Welle usw.) dessen Oberfläche leicht verletzen, so daß beispielsweise bei
einer fein 'bearbeiteten Achse der so verschrammte Teil der Achse nicht mehr gut
als Lagerstelle eines sich darauf bewegenden Teiles dienen kann. Wenn außerdem die
elastische Aufweitbarkeit eines solchen Sicherungselementes durch Anbringung radialer;
von der zentralen Bohrung des Sicherungsbleches ausgehender Schnitte wirksam vergrößert
wird, kann der Sicherungsring beim Aufziehen nur in einer einzigen durch seine Gestaltung
gegebenen axialen Richtung bewegt, aber nicht wieder zurückgeschoben werden, ohne
ihn und die Oberfläche des Tragkörpers schwer zu beschädigen, was eine genaue Justierung
auf der Achse oder Welle erschwert. Weiterhin ist die sichernde Wirkung eines solchen
Sicherungsringes nur in einer
einzigen axialen Richtung gut ausgeprägt,
während in der entgegengesetzten axialen Richtung und in der Umfangsrichtung an
dem Ring angreifende Kräfte schon geringer Größe seine Bewegung verursachen können.
Schließlich müssen alle elastisch auffedernden Sicherungsringe aus Werkstoffen mit
hoher Elastizitätsgrenze; also aus gut gehärtetem Federstahl, hergestellt werden,
verlangen daher einen durch Herstellung und Verarbeitung teueren Werkstoff.
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Bei der zweitgenannte4 bekannten Art von Sicherungskörpern wird lediglich
die Reibungskraft zwischen der glatten Innenfläche einer verwundenen Federdrahtschleife
und der glatten Oberfläche des Tragkörpers als Sicherungskraft benutzt, deren Höchstwert
damit allein von dem Querschnitt des Sicherungskörpers bei gegebener Festigkeit
seines Werkstoffes abhängig ist. Große Sicheungskräfte erfordern also große Quexschnitte,
die jedoch oftmals konstruktiv, z. B. im Apparatebau, nicht unterzubringen sind.
Weiterhin benötigt ein zum Anbringen eines derartigen Sicherungskörpers - erforderlicher
radial abstehender Griff viel Platz.
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Demgegenüber liegt der Ausbildung des ringförmigen Sicherungskörpers
gemäß der Erfindung der Gedanke zugrunde, für die Sicherung einen ringförmigen Maschinenteil
zu benutzen, dessen innerer Umfang durch vorspringende Haltemittel gebildet wird
und der mit beträchtlichem Übermaß des inneren Durchmessers dieser Haltemittel auf
den Tragkörper (Achse, Welle, Zapfen usw.) bis genau an die Stelle gerückt wird,
an der er seine Wirkung ausüben soll. Dabei kann die Oberfläche des Tragkörpers
niemals beschädigt werden. Danach wird durch plastische Verformung die Form des
ringförmigen Sicherungskörpers derart verändert, daß seine inneme Kontur .stark
verengt wird, so daß er durch die Pressung an den Berührungsflächen auf dem Tragkörper
fest sitzt. Dabei sind bei der erwähnten Verformung die Kanten der erwähnten Haltemittel
bestrebt, , in die Berührungsflachen des Tragkörpers einzudringen, wodurch sich
der Ring gleichsam in der Berührungsfläche verkrallt, wenn die Härte dieser Kanten
größer als die des Tragkörpers ist. Die Sicherungskraft dieses ringförmigen Sicherungskörpers
setzt sich also aus zwei Komponenten zusammen, nämlich aus der der Pressung entsprechenden
Reibungskraft und der sich aus dem Formschluß der in die Oberfläche des Tragkörpers
eingedrungenen Kanten ergebenden Widerstandskraft. Durch die erhebliche Größe der
zweiten Kraftkomponente erweist sich dieser Sicherungskörper den bekannten Konstruktionen
gegenüber als vorteilhaft.
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An dem Ausführungsbeispiel des ringförmigen Sicherungskörpers; wie
in Fig. i und 2 dargestellt, wird seine Form und Anwendung beschrieben. Nachdem
er beispielsweise auf eine zylindrische Welle mit kleinerem Durchmesser als dem
seiner inneren Kontur, die durch die Knallflächen 3 (Haltemittel) dargestellt wird,
gerückt und seine Stellung auf der Welle genau justiert worden- ist, werden die
Verbindungsstege i der krallenförrnigen Zapfen 2 durch die KräfteP, die beispielsweise
durch eine Zange ausgeübt werden, nach der Achse des Ringes hin durchgebogen, wie
Fig..2 zeigt, wodurch nicht nur der Abstand gegenüberliegender Krallflächen 3 verringert,
sondern außerdem noch durch die Verbiegung der Verbindungsstege i die krallenförmigen
Zapfen 2 aus ihrer ursprünglich radialen Lage geschwenkt werden. Die spezifische
Flächenpressung an den Kanten q. der krallenförmigen Zapfen 2 wird bei genügender
Härte der Kanten q. so hoch, daß diese bestrebt sind, in die Wellenoberfläche einzudringen,
wodurch die Haftung des ringförmigen Sicherungskörpers eine beachtliche Größe erreicht.
Die -erhebliche Sicherungskraft ist nicht nur in beiden Achsrichtungen, sondern
auch in nahezu gleicher Größe in Umfangsrichtung vorhanden, was bei den bisher bekannten
Konstruktionen nicht der Fall ist.
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Erforderlichenfalls kann der ringförmige Sicherungskörper danach durch
einen Zangendruck in der senkrecht auf der Wirkungslinie der Kräfte P stehenden
Richtung durch plastische Deformation wieder geöffnet und von der Welle abgezogen
werden, ohne ihn zu zerstören oder diese dabei zu beschädigen, um ihn gegebenenfalls
nochmals zu verwenden.
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Weitere Ausführungsbeispiele des ringförmigen Sicherungskörpers sind
in Fig. 3 und q. dargestellt, deren Anwendung und Behandlung in sinngemäß gleicher
Weise erfolgt.
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Der ringförmige Sicherungskörper wird vorzugsweise mit vier krallenförmigen
Zapfen 2 ausgeführt, kann jedoch auch mehr oder weniger derartige Haltemittel (Fig.
q.) aufweisen. Er wird vorzugsweise aus weichem, gut verformbarem Stahl, aber auch
:aus gut plastisch deformierbaren und gleichzeitig genügend elastischen anderen
metallischen oder nicht metallischen Werkstoffen hergestellt, wobei die Krallflächen
3 insbesondere an den Kanten q. um so härter sein müssen, je größer die Knallwirkung
werden soll. Die gewünschte Härtesteigerung an den Kanten q. kann bei Verwendung
von Stahl durch Härten erzielt werden, wenn nicht die Kanten q: aus besonders hartem
und festem Werkstoff getrennt hergestellt und angesetzt bzw. eingesetzt werden,
was vorzugsweise bei Verwendung von nicht -metallischen Werkstoffen für die Herstellung
des ringförmigen Sicherungskörpers in Frage kommt.
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Die Verbindungsstege i können als Träger konstanten Querschnittes
oder mit schwächerem Querschnitt in der Mitte (Fig.3) ausgebildet werden, wenn die
Verformungskräfte klein gehalten werden sollen. Die Verbindungsstege i können vor
ihrer Verformung gerade (Fig. i) oder gekrümmt (Fig. 3) sein.
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Der ringförmige Sicherungskörper wird vorzugsweise aus planparallelen
Platten oder Blechen hergestellt; so daß er an allen Stellen gleiche Dicke vesitzt
(Fig. i). Um jedoch die Biegesteifigkeit der Verbindungsstege i bei gleicher Zugfestigkeit
zu verringern, kann bei radialer Schwächung die Dicke des Sicherungskörpers in den
Verbindungssiegen
i größer als in den krallenförmigen Zapfen 2
bemessen werden. Soll die Ebene des Sicherungskörpers nach dem Aufsetzen möglichst
genau senkrecht zur Achse des Tragkörpers stehen, so ist die Dicke in den krallenförmigen
Zapfen 2 gegenüber der Dicke in den Verbindungsstegen i zu vergrößern.