Was ist ein Sicherungsring?
Sicherungsringe sind Metallteile zum Fixieren oder Festhalten von Wellen und Wellendurchgangsteilen.
Die Begriffe „Sicherungsring“, und „Nutenring“ werden manchmal auch synonym verwendet. In eine Welle oder eine Bohrung wird eine Nut eingearbeitet, um einen Sicherungsring in die Welle oder die Bohrung einzusetzen und das zu montierende Bauteil an der Welle oder der Bohrung zu befestigen.
Der aus der Nut des Sicherungsrings herausragende, plattenbreite Teil kommt mit dem Gegenstück in Berührung und hält es in seiner Position.
Anwendungen von Sicherungsringen
Sicherungsringe werden verwendet, um Teile auf einer Welle oder in einer Bohrung zu befestigen und sie werden verwendet, um Lager oder Zahnräder auf einer Welle zu befestigen, z. B. bei der Maschinenmontage. Es gibt zwei Arten: innen (Welle) und außen (Bohrung).
Die Form und der Typ des Sicherungsrings sollten entsprechend der Art der Befestigung des Bauteils und der aufzubringenden Rückhaltekraft gewählt werden. Um einen Sicherungsring zu montieren, muss immer eine Nut an der Außenseite der Welle oder in der Bohrung entsprechend den Abmessungen (Größe) des Sicherungsrings angebracht werden.
Die Abmessungen für die Bearbeitung der Nuten sind in der Maßtabelle des Herstellers angegeben.
Funktionsweise des Sicherungsrings
An der Außenseite der Welle oder an der Innenseite der Bohrung, durch die die Welle geführt wird, wird eine Nut eingearbeitet, in die ein Sicherungsring eingesetzt wird, um die angrenzenden Teile zu sichern. Das Teil wird durch die Breite der Platte, die aus der Nut des Sicherungsrings herausragt, in seiner Position gehalten. Der Sicherungsring wird montiert.
Der Boden der Nut für die Welle hat einen etwas größeren Durchmesser als der Innendurchmesser des Rings und der Boden der Nut für die Bohrung einen etwas kleineren Durchmesser als der Außendurchmesser des Rings. Daher wird ein spezielles Werkzeug verwendet, um den Außendurchmesser des Sicherungsrings zu verformen und ihn in die Nut einzupassen. Der Sicherungsring wird dann federbelastet und gegen den Nutgrund gedrückt, um ihn zu fixieren.
Arten von Sicherungsringen
1. Einteilung nach der Einbaurichtung
Sicherungsringe werden nach der Einbaurichtung wie folgt eingeteilt:
Einbaurichtung Schubrichtung (Nutbearbeitung erforderlich)
- Typ C für Wellen und Bohrungen
Dies ist der gebräuchlichste Typ, der in Schubrichtung (parallel zur Mittellinie der Welle) eingebaut und in eine Nut eingesetzt wird. - Runder Typ für Wellen und Bohrungen
Im Vergleich zur C-Form ist der Vorsprung kleiner und die Überschneidung mit der Gegenseite ist geringer, aber die Kontaktfläche mit der Seite der Nut ist kleiner, so dass die Axiallast etwas geringer ist. - Kegelform für Wellen und Bohrungen
Dieser Typ ist weniger anfällig für Schwankungen in der Bearbeitungsgenauigkeit der Nutposition und den Abmessungen des Haltepartners. - Spiralform für Wellen und Bohrungen
Der Spiraltyp ist ein Ring aus gewickeltem Stahlblechdraht. Der gesamte Umfang des Rings liegt an allen Seiten in der Nut, und durch Änderung der Anzahl der Windungen von einer auf zwei ist es möglich, leichte bis schwere Lasten aufzunehmen. Wie bei den konzentrischen Sicherungsringen unten bieten auch die Spiralringe ausreichend Platz für die Bauteile, da die Ringbreite kaum über die Nut hinausragt.
Befestigung in Schubrichtung (keine Nutbearbeitung erforderlich)
- Buchsenmuttern für Wellen und Bohrungen
Es erfolgt ein Einsetzen in Schubrichtung (parallel zur Wellenmitte) der Welle oder Bohrung. Die Klemmbacken liegen aneinander an und lassen sich nur schwer herausziehen. Es ist keine Nutbearbeitung erforderlich, so dass die Montage in jeder Position möglich ist.
Radialer Einbau (Nutenbearbeitung erforderlich)
- Typ E
Für Wellen wird eine Nut in die Welle gefräst und die Klaue in radialer Richtung (rechtwinklig zur Wellenmitte) eingesetzt. - Zylindrischer Typ
Im Vergleich zum Typ E ist der Außendurchmesser kleiner, so dass er auf kleinerem Raum eingesetzt werden kann. - Typ U
Zur Verwendung auf Wellen, in die eine Nut eingearbeitet ist und in die die Welle radial eingeführt wird. Da mehr Teile mit der Nut in Berührung kommen, ist die aufbringbare Axiallast größer als beim Typ E.
2. Klassifizierung nach Form
Die Sicherungsringe werden nach ihrer Form wie folgt klassifiziert:
Exzentrische Sicherungsringe
Exzentrische Sicherungsringe sind dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ringbreite zum Ende der Öffnung hin verjüngt und im eingebauten Zustand allseitig an der wellen- oder bohrungsseitigen Nut anliegt.
Konzentrischer Sicherungsring
Konzentrische Sicherungsringe zeichnen sich durch eine gleichbleibende Gesamtringbreite aus, die im eingebauten Zustand eine ovale Form aufweist und an drei Stellen an der Nut anliegt und diese sichert. Da der größte Teil der Ringbreite in die Nut passt und nur ein geringer Überstand vorhanden ist, ist ausreichend Platz für den Einbau der Bauteile vorhanden. Die Befestigungskraft ist jedoch geringer als bei exzentrischen Sicherungsringen.
Weitere Informationen zu Sicherungsringen
1. Werkstoffe und Oberflächenbehandlung von Sicherungsringen
Die wichtigsten Werkstoffe für Sicherungsringe sind Kohlenstoffstahl (S65C, S70C), Walzdraht aus Hartstahl (SWRH72B) und Federbandstahl aus nichtrostendem Stahl (SUS304-CSP).
Zur Verbesserung der Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit können Oberflächenbehandlungen wie Phosphatierung oder sechswertiges Chrom aufgebracht werden.
2. Werkzeuge für Sicherungsringe
Sicherungsringe lassen sich relativ leicht ein- und ausbauen; für C- und Rundarbeiten sind spezielle Zangen erforderlich, eine für den Schaft und eine für die Bohrung.
Spiralförmige Sicherungsringe lassen sich ohne Spezialwerkzeug ein- und ausbauen.