Sicherungselemente: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 4. Oktober 2008, 20:37 Uhr

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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

ausgewählte Sicherungselemente

Bezeichnung	Abbildung	DIN
Sicherungsringe für Wellen		DIN 471	halten Bauteile z.B. Wälzlager in vorgegebener Position, haben keine Sicherungswirkung
Sicherungsringe für Bohrungen		DIN 472	halten Bauteile z.B. Wälzlager in vorgegebener Position, haben keine Sicherungswirkung
Sicherungsscheiben		DIN 6799	sichern von kleinen Bolzen z.B. Plattenspielern
Federstecker		DIN 11024	häufig zu lösenden Bolzenverbindungen z.B. bei Kranen und Baumaschinen
Splinte		DIN EN ISO 1234	lose und gelenkartige Bolzenverbindungen
Kronenmutter		DIN 935-1	sichern mit einem Splint z.B.Lenkungsbereich von Fahrzeugen
Feld 1-7		DIN

Sicherungsringe (Halteringe)

Abb.1 Sicherungsring für eine Bohrung mit Werkzeug

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.

Abb.2 Beispiele Sicherungsringe

Einbau von Sicherungsringen auf Wellen und in Bohrungen

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

[1]

Federstecker und Splinte

Federstecker

Abb.3 Federstecker als Bolzensicherungselemente

Federstecker gehören mit zu den einfachen und schnellen Sicherungselementen. Sie werden hauptsächlich bei sehr oft bzw. häufig zu lösenden Bolzenverbindungen eingestzt ( z. B. Baumaschinen, Krane...). Dabei werden die Federstecker oft unverlierbar mit dem zu sicherndem Bauteil z. Bsp. mit einer Kette verbunden. Hergestellt werden sie aus Federstahldraht nach DIN 11024. Der passende Fesderstecker wird duch die Abmaße der zu sichernden Bolzen bzw. Schrauben gewählt.
ACHTUNG : Federstecker sind nicht zum Übertragen von Kräften geeignet!

Abb.4 Verbindung Stützstrebe und Beinrohr mit Steckbolzen und Federstecker

Abb.5 Mastkopf

Splinte

Splinte sind ein einfaches und billiges 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 auseinandergespreitzt, was zur Folge hat das sich die Kronenmutter nicht lösen kann und sie somit sichert.
Splinte werden überwiegend aus weichem Baustahl hergestellt, seltener Kupfer oder Kupfer-Zink,Al-Legierungen. Splinte werden in der Regel im Kfz-Bereich auf Grund der Sicherheit und ihrer Flexibilität nur einmal eingebaut.

Kronenmutter duch Splint gesichert

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.

Abb.8 Stellringe aus Kunststoff

Abb.9 Fahrwerk für Kettenzug mit Stellring

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

Datei:Sicherungselement.jpg

EineSicherungsscheibe hält die Messer dieses Papierschredders auf der Welle.[2]

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 Scheieb 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 Verbindungender 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