Sicherungselemente
Inhaltsverzeichnis
Allgemeines
Sicherungselemente sind übliche Maschinenelemente, die in jeder Konstruktion zu finden sind, sie sichern meist durch Formschluss und begrenzen als Führungselemente andere Maschinenteile gegen das axiale Spiel.
Sie sind unscheinbar doch unverzichtbar, oft unterschätzt aber fast überall im Einsatz.
Übersicht
Sicherungsringe (Halteringe)
Sicherungsringe befestigen Bauteile auf Wellen oder in Bohrungen. Daraus erzielt man konstruktive Vereinfacherungen, die effizienter und kostengünstiger als herkömmliche Befestigungsmittel sind. Sie haben die Aufgabe, Buchsen, Wälzlager, Räder u. ä. auf Achsen, Wellen und Bohrungen gegen axiale Verschiebungen zu sichern.
Sicherungsringe bestehen unter anderem aus Federstahl. Dieser Werkstoff lässt die Sicherungsringe flexibel, so dass sie sich beim beim Einbau durch Auf- oder Zusammenbiegen mit speziellen Zangen gleichförmig in der Nut festsetzen.
Sicherungsringe müssen gratfrei sein und werden im Regelfall mit einem Korrosionsschutz geliefert. Dadurch, dass zwischen Nut und Sicherungsring eine hohe Kerbwirkung auftritt, wird empfohlen, Sicherungsringe möglichst nur am Ende von Wellen und Bohrungen anzuordnen.
Einbau von Sicherungsringen auf Wellen und in Bohrungen
Kurzzeichen
d1 = Bolzendurchmesser
d2 = Innendurchmesser des Federringes
d3 = Durchmesser des Welleneinstiches
d4 = Drahtduchmesser
d5 = Aussendurchmesser des Federringes
d6 = Durchmesser des Bohrungseinstiches
r = d4/2 = Radius der Einstiche
Federstecker und Splinte
Federstecker
Federstecker gehören mit zu den einfachen und schnellen Sicherungselementen. Sie werden hauptsächlich bei sehr oft bzw. häufig zu lösenden Bolzenverbindungen eingesetzt ( z. B. Baumaschinen, Krane...). Dabei werden die Federstecker oft unverlierbar mit dem zu sicherndem Bauteil, z.B. mit einer Kette verbunden.
Hergestellt werden sie aus Federstahldraht nach DIN 11024. Der passende Federstecker wird duch die Abmaße der zu sichernden Bolzen bzw. Schrauben gewählt.
ACHTUNG : Federstecker sind nicht zum Übertragen von Kräften geeignet!
Splinte
Splinte sind ein einfaches und kostengünstiges Sicherungselement.
Sie finden ihren Einsatz bei losen Bolzenverbindungen bzw. bei gelenkartigen Bolzenverbindungen sowie Schraubenverbindungen.
Eine Schraubenverbindung mit Splint ist z. B. die Kronenmutter (Abb.xx). Dabei wird der Splint durch eine Bohrung in der Schraube bzw. im Bolzen und durch die Kronenmutter gesteckt und dann auseinandergespreizt, was zur Folge hat das sich die Kronenmutter nicht lösen kann und sie somit sichert.
Splinte werden überwiegend aus weichem Baustahl hergestellt, seltener aus Kupfer oder Kupfer-Zink-, Al-Legierungen.
Splinte werden in der Regel im Kfz-Bereich aufgrund der Sicherheit und ihrer Flexibilität nur einmal eingebaut.
Stellringe
Stellringe begrenzen das axiale Spiel von Wellen, Achsen, Bolzen. Sie haben die Augabe lose Teile, z. B. Scheiben, Räder auf einer Welle zu führen. Um mit der Welle fest fixiert zu sein werden Stellringe mit Hilfe eines Gewindestiftes mit Spitze auf dieser befestigt. Aus Sicherheitsgründen sollten die Gewindestifte nicht überstehen, d.h. nicht aus dem Sicherungsring ragen.
Sicherungsscheiben
Sicherungsscheiben (Haltescheiben) sind Scheiben zum axialen Halten von Bauteilen auf Wellen.
- auch als Haltescheiben benannt
- Anwendungen bei kleinen Wellendurchmessern z. B. in Büromaschinen und im Apparatebau
Setzsicherung
- erhöhen die Elastizität
- gleichen Setzerscheinungen aus
- Vorspannkraft wird erhalten und wirkt so einem Lösen der Verbindung entgegen
- bei erzwungener Relativbewegung der Bauteile Losdrehen der Bauteile nicht vermeidbar
- Bsp. Federscheiben, Zahnscheiben
Federscheibe: federnde Scheibe zwischen Kopf und Werkstück, axial beanspruchte Verbindungen, kurze Schrauben der unteren Festigkeitsklasse DIN 128,137,6904,6905,6908
Verliersicherung
- teilweises Losdrehen der Verbindung möglich
- verhindert ungewollte selbstständige Demontage der Verbindung
- Bsp. Sicherungsblech mit ein oder zwei Lappen, Drahtsicherung
Drahtsicherung, Schraubenköpfe werden mit einer Querbohrung versehen durch die sie mit einem Draht gesichert werden Sicherungsblech mit ein oder zwei Lappen DIN 463, 93, für quer beanspruchte Verbindungen der unteren Festigkeitsklasse Sicherungsscheibe mit Nase die in einer Bohrung gehalten wird, für quer beanspruchte Ver
Übungsaufgaben
Zuordnungsaufgabe
Arbeitsblatt Sicherungselemente
Berechnungen an einer Gelenktaschenverbindung
Quellen
Roloff/Matek: Maschinenelemente, Lehrbuch und Tabellenbuch, Vieweg Verlag, 18. Aufl. 2007,
ISBN 978-3-8348-0262-0
Alfred Böge (Hrsg.): Das Techniker Handbuch,Grundlagen und Anwendungen der Maschinenbau-Technik, Vieweg Verlag, 15. Aufl. 1999,
ISBN 3-528-34053-3
Abb.1 - Seeger-Orbis GmbH Sicherungsring mit Werkzeug --
Abb.2
Abb.3 - www.loebke-federn.de
Abb.4 - www.jumpandfun.de
Abb.5 - www.jumpandfun.de
Abb.7 - www.directindustry.de