DE3708949A1 - Haltering zur lagesicherung eines bauteils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Haltering zur Lagesicherung eines Bauteils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein besonderes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Festlegung ringförmiger Bauteile in Ringkammern zum Zweck der Lagesicherung oder der Herstellung von Abdichtungen.

Eine bekannte Möglichkeit der Lagesicherung von ring­ förmigen Bauteilen in Ringkammern ist in Fig. 5 der an­ liegenden Zeichnungen dargestellt, wonach ein Haltering fest an einem Flansch der Ringkammer befestigt ist und mindestens einen Teil aufweist, der das ringförmige Bauteil in der Ringkammer hält. Dabei kann der Haltering beispiels­ weise durch Nieten oder Schrauben an der Ringkammer befestigt sein. Ein Hauptnachteil dieser bekannten Maßnahme liegt darin, daß nur eine kleine oder überhaupt keine Anpreßkraft vom Haltering auf das ringförmige Bauteil übertragen werden kann, um einen guten Sitz bzw. eine straffe Anlage des ring­ förmigen Bauteils an einem entsprechenden Anschlag der Ringkammer sicherzustellen. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß, wenn das ringförmige Bauteil ausgetauscht wird und das neue Bauteil eine geringfügig abweichende Dicke hat, entweder Distanzscheiben eingelegt werden müssen oder das Bohren neuer Schraubenlöcher erforderlich sein kann, um den Wiederzusammenbau zu ermöglichen.

Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung einer Teller­ federscheibe, wie in Fig. 6 der Zeichnungen dargestellt ist. Solche Tellerfederscheiben sind derart konisch geformt, daß ihr äußerer Rand mit Bezug auf ihren inneren Rand axial versetzt gelegen ist. Die Tellerfederscheibe wird in Ver­ bindung mit einem Klemmorgan irgendeiner bekannten Bauart eingesetzt, so daß die Tellerfederscheibe mit ihrem einen Rand an dem Klemmorgan und mit ihrem anderen Rand an dem ringförmigen Bauteil anliegt und, wenn mittels des Klemm­ organs eine Klemmkraft erzeugt wird, die Tellerfederscheibe im Sinne einer Abflachung verformt und dadurch die Klemm­ kraft als Vorspannkraft auf das ringförmige Bauteil über­ tragen wird. Dadurch wird das Bauteil gegen den entsprechen­ den Anschlag der Ringkammer angepreßt. Durch diese Lösung werden zwar die Nachteile der zuvor beschriebenen Kon­ struktion behoben, jedoch sind bei dieser Ausführung immer noch eine Reihe anderer Nachteile gegeben.

Eines der Probleme der zuletzt beschriebenen Konstruktion liegt darin, daß sich bei der Verformung der Tellerfeder­ scheibe deren Innen- und Außendurchmesser entsprechend ändern. Bei der Verformung tritt nämlich eine Verringerung des Innendurchmessers und gleichzeitig eine Vergrößerung des Außendurchmessers auf. Damit können Positionierungs­ probleme auftreten und zu einer ungleichmäßigen Lastver­ teilung auf dem ringförmigen Bauteil führen.

Darüberhinaus ist die durch die Tellerfederscheibe ver­ fügbare Federkraft durch das verfügbare Maß der axialen Ver­ formung der Tellerfederscheibe stark begrenzt, welches die Tellerfederscheibe aufnehmen kann, bevor ihr Werkstoff im Bereich ihres Außendurchmessers über die Elastizitätsgrenze hinaus beansprucht oder die Tellerfederscheibe flachgedrückt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Haltekonstruktion zur Lagesicherung eines ringförmigen Bauteils in einer Ringkammer zu finden, bei welcher die oben erläuterten Nachteile und Probleme der bekannten Kon­ struktionen beseitigt sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch den im Anspruch 1 gekennzeichneten Haltering gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben, in welchen zeigen:

Fig. 1 in Schnittdarstellung einen Haltering nach der Erfindung im Einbauzustand in einem typischen Anwendungsfall,

Fig. 2 den Haltering nach Fig. 1 im ent­ spannten Zustand,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform eines Halteringes nach der Erfindung im Einbauzustand, und

Fig. 4 eine noch weitere Ausführungsform eines Halterings nach der Erfindung im Einbauzustand.

Gemäß Fig. 1 ist ein Montagering 10 mit einer ringnut­ förmigen Aussparung 12 versehen, in welche ein Ring 14 ein­ gesetzt ist. Ein als Federring ausgebildeter Haltering 16 weist einen im wesentlichen radial verlaufenden Profil­ schenkel 18 und einen im wesentlichen axial verlaufenden Profilschenkel 20 auf. Eine Klemmvorrichtung 22 weist einen Klemmring 24 und eine Anzahl von Schrauben 28 und Muttern 26 auf, die am Umfang des Montagerings 10 und des Klemmrings 24 angeordnet sind, um den Klemmring 24 gegen den Montagering 10 zu spannen. Der Klemmring 24 ist mit einer Ringnut 30 ver­ sehen, die eine Stirnfläche 32 bildet.

Im eingebauten Zustand des Halteringes 16 wird sein etwa radial verlaufender Profilschenkel 18 axial verformt, während sein etwa axial verlaufender Profilschenkel 20 radial ver­ formt wird, wodurch eine Spannkraft auf den Ring 14 ausgeübt wird, welche diesen im Montagering 10 fixiert. Die Verformung des Halterings 16 wird durch Anziehen der Muttern 26 auf den Schrauben 28 herbeigeführt, so daß der Klemmring 24 gegen den Montagering 10 gespannt wird und die Stirnfläche 32 der Ringnut 30 gegen das freie Ende 34 des axial verlaufenden Profilschenkels 20 gepreßt wird und dadurch der radial ver­ laufende Profilschenkel 18 in Anlage an den Ring 14 gespannt wird. Ein weiteres Anziehen der Muttern 26 auf den Schrauben 28 vergrößert die Verformung des Halterings 16 derart, daß der axial verlaufende Profilschenkel 20 radial auswärts gegen die radial einwärts weisende Wandfläche 36 der Ringnut 30 gespannt wird. Bei noch stärkerem Anziehen der Muttern 26 bzw. der Schrauben 28 erfolgt eine weitere axiale Verformung des radial verlaufenden Profilschenkels 18.

In seinem so verformten Einbauzustand übt der Haltering 16 eine Kraft Fl auf den Ring 14 und eine Kraft F 2 auf den Klemm­ ring 24 aus, die im Zusammenwirken miteinander einer axialen und umfangsmäßigen Bewegung des Ringes 14 im Montagering 10 entgegenwirken.

Es hat sich gezeigt, daß die Hinzunahme des axial ver­ laufenden Profilschenkels 20 die Spannkraft wesentlich erhöht, die bei einer gegebenen Axialverformung des radial verlaufenden Profilschenkels auf den Ring 14 ausgeübt werden kann. Darüber­ hinaus ist der Außendurchmesser des Halterings 16 durch den Innendurchmesser des Klemmrings 24 festgelegt, was die Positionierung des Halterings festlegt und zu einer gleich­ mäßigen Übertragung der Spannkraft auf den Ring 14 beiträgt.

Aus Fig. 2 ist nun ersichtlich, daß bei einer Entspannung des Halterings der axial verlaufende Profilschenkel 20 im wesentlichen parallel zur Achse 42 des Halterings 16 verläuft, was den Zusammenbau erleichtert, und daß der radial ver­ laufende Profilschenkel 18 mit Bezug auf die Radialebene 45 um einen Winkel R abgewinkelt ist.

In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform eines Halte­ ringes 16 dargestellt. Dabei hat der Haltering im wesent­ lichen die gleiche Grundform wie in den Fig. 1 und 2 mit der Ausnahme, daß ein Spannflansch 38 am freien Ende des axial verlaufenden Profilschenkels 20 angefügt ist. In seinem entspannten Zustand ist der radial verlaufende Profil­ schenkel 18 in Richtung des axial verlaufenden Profil­ schenkels 20 hin gebogen. Die Schrauben 28 und Muttern 26 wirken mit einem scheibenförmigen Klemmring 40 zusammen, der gegen den Montagering 10 gespannt wird und den Spann­ flansch 38 des Halteringes übergreift.

Im eingebauten Zustand werden die Muttern 26 und Schrauben 28 fortschreitend angezogen, so daß der Klemm­ ring 40 und folglich der Spannflansch 38 in Richtung zum Montagering 10 hin, also in Richtung des Pfeiles 5 gezogen werden. Dadurch wird der radial verlaufende Profilschenkel 18 in Anlage an den Ring 14 gezogen. Bei weiterem Ansehen der Schrauben und Muttern ergibt sich eine zunehmend größere Spannkraft auf den Ring 14. Der Haltering 16 kann so geformt und positioniert sein, daß sein axial verlaufender Profil­ schenkel in Anlage mit dem betreffenden Umfangsflächenbereich des Montagerings 10 kommt, wenn der Haltering gespannt wird, wodurch die Spannkraft vergrößert wird.

Gemäß Fig. 4 weist eine dritte Ausführungsform eines Halteringes 16 zwei im wesentlichen radial verlaufende Profilschenkel 42 und 44 und einen dazwischenliegenden, etwa axial verlaufenden Profilabschnitt 46 auf, der die beiden Profilschenkel 42 und 44 miteinander verbindet. Jeder Profilschenkel ist mit Bezug auf die Radialebene 45 um einen Winkel Φ abgewinkelt. Der Montagering 10 ist an seinem einen axialen Ende mit einem Stützflansch 54 und an seinem anderen Ende mit einem Innengewinde 58 versehen, um einen mit ent­ sprechendem Außengewinde versehenen Klemmring 48 aufzunehmen.

Im eingebauten Zustand wird der Klemmring 48 durch Ein­ schrauben in das Innengewinde 58 angezogen, so daß der Halte­ ring 16 verformt und eine Spannkraft auf den Ring 14 aus­ geübt wird.

Selbstverständlich kann der Ring 14 jede beliebige Form haben, also beispielsweise als Bürstendichtung ausgebildet sein, wie sie beispielsweise in der GB-PS 14 50 553 beschrieben ist.

In Fig. 4 sind zwei derartige Bürstendichtungen 50 und 52 dargestellt. Im eingebauten Zustand wirken die radial inneren Borstenenden der Bürstendichtungen 50 und 52 mit der Umfangs­ fläche einer Welle 56 abdichtend zusammen.

Die Halteringe 16, wie sie vorstehend beschrieben sind, können auch selbst als Dichtungen eingesetzt werden, wobei der Haltering 16 dann ein Vorbeilecken von Gas oder Flüssig­ keit an dem Haltering 16 verhindert.

Claims (4)

1. Haltering (16), der im Zusammenwirken mit einem Klemm­ organ (24, 26, 28) zur Lagesicherung eines Bauteils (14) in einem Aufnahmekörper (10) dient und einen etwa radial ver­ laufenden Profilschenkel hat, der im Einbauzustand gegen das Bauteil gespannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (16) außerdem einen etwa axial verlaufenden Profilschenkel (20) aufweist.

2. Haltering nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Einfluß des Klemmorgans (24, 26, 28) der etwa radial verlaufende Profilschenkel (18) axial verformt und der etwa axial verlaufende Profilschenkel (20) radial verformt wird.

3. Haltering nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der etwa axial verlaufende Profilschenkel (20) mit seinem freien Ende (34) mit einer Gegenfläche (32) des Klemmorgans (24) zusammenwirkt.

4. Haltering nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er einen zweiten, etwa radial verlaufenden Profilschenkel (38) aufweist, gegen welchen das Klemm­ organ (24) wirkt.