#1. Grund für das Versagen eines Sicherungsrings und wie man es überwindet

Bohrer, S"agen und Schleifmaschinen - Was haben all diese Elektrowerkzeuge gemeinsam? Sicherungsringe verhindern, dass sie auseinander fallen.

Ein Sicherungsring hat die Funktion, Komponenten oder Baugruppen an Ort und Stelle zu halten. Für einen Sicherungsring in einem Elektrowerkzeug ist dies keine leichte Aufgabe, da er regelm"assig hohen Axial- und Vibrationskr"aften ausgesetzt ist. Der Sicherungsring muss trotz der verschiedenen Arten von Kr"aften, die gegen ihn wirken, seine Integrit"at bewahren.

Es ist wichtig zu verstehen, warum ein Misserfolg passiert und wie man ihn verhindert. Die Folgen sind Sicherheitsbedenken, Reparaturkosten und sogar negative Produktreputation.

Mehrere Faktoren k"onnen das Versagen des Sicherungsrings beschleunigen. Die h"aufigste Methode des Versagens tritt an der Nut auf, nicht am Ring. Tats"achlich macht die Nutverformung 90% der Ausf"alle von Sicherungsringen aus. Wie ist das m"oglich?

Ursachen der Nutverformung
*Hinweis: Alle Gleichungen und Richttafeln finden Sie hier

Schubkraft

Die Verformung der Nut tritt auf, wenn die Streckgrenze der Bohrung oder Welle kleiner als die Streckgrenze des Rings ist. Wird die maximal zul"assige Schubkraft überschritten, kann der Ring die Nutkante abrichten oder zusammendrücken, was zu Verformungen führt. Die kompromittierte Nutwand erm"oglicht es, dass sich der Ring ausdehnt, verdreht und schliesslich aus der Nut herausragt. Die Wahl eines st"arkeren Nutmaterials sowie die Verwendung einer tieferen Nut sind zwei M"oglichkeiten, um die Wahrscheinlichkeit eines Ringbruchs zu verringern, wenn Ihre Anwendung mit hohen Druckbelastungen verbunden ist.

Stossbelastung

Die Stossbelastung kann auch eine Ursache für den Ausfall des Sicherungsrings sein. Sie muss sowohl beim Geh"ause als auch bei Wellenringen berücksichtigt werden. Wenn eine Stossbelastung aufgebracht wird, bewirkt der Stoss, dass sich der Durchmesser des Rings ausdehnt/zusammenzieht, je nachdem, ob es sich um ein Geh"ause oder einen Wellenring handelt. Diese Durchmesser"anderung bewirkt, dass sich der Ring aus der Nut ausdehnt bzw. zusammenzieht. Ebenso k"onnen zyklische Belastungen und Vibrationen dazu führen, dass sich der Ring mit der Zeit aus der Nut bewegt. Eine Erh"ohung der Haftung (Presspassung zwischen Ring und Nut) oder die Verwendung eines gr"osseren Querschnitts hilft dabei bei, die Radialkraft gegen die Nut zu erh"ohen. Die Verwendung von Vierkantdraht, z.B. in Schnappringen mit konstantem Querschnitt, ist ebenfalls eine praktikable L"osung. Wenn die Stossbelastung zu erwarten ist, empfehlen die Smalley-Ingenieure, Produkt Testdurchlufe.

Rillengeometrie

Das Design der Nutgeometrie ist eine weitere wichtige Berücksichtigung wert. Die Rückhaltekapazit"at wird durch die Nutform beeinflusst, einschliesslich Nuttiefe, Fasen, Radien und Kantenrand. In F"allen, in denen die folgenden Richtlinien nicht eingehalten werden, kann die Schubtragf"ahigkeit reduziert werden.

Im Idealfall sollte der Nutgrund flach sein, so dass der Ring die richtige Geometrie für eine optimale Haftung besitzt. Um Werkzeug- oder Bearbeitungsm"oglichkeiten w"ahrend des Fr"asens der Nut zu erm"oglichen, haben wir einen empfohlenen maximalen Nutradius. Wenn der Radius auf dem Nutgrund zu gross ist, kann es vorkommen, dass der Ring nicht richtig einrastet und aus der Nut gleitet. Ausserdem sollten die Ecken der Nut so scharf sein, wie es die Herstellungsm"oglichkeiten zulassen. Halten Sie die Ecken scharf, damit der Ring besser in der Nut sitzt.

Das zurückgehaltene Bauteil sollte eine relativ rechtwinklige Ecke aufweisen und den Ring so nah wie m"oglich am Geh"ause oder der Welle berühren. Eine Fase oder ein Radius auf dem zurückgehaltenen Bauteil minimiert den Ringkontakt, was die Rückhaltung des Rings verringern kann.

Die Nuttiefe bestimmt, wie viel des Rings aus der Nut herausragt. Je mehr der Ring herausragt, desto wahrscheinlicher ist es, dass der Ring herauskommt. Die Smalley-Ingenieure empfehlen, dass mindestens 1/3 der Radialwand als Faustregel in der Nut liegen sollte.

Nuten befinden sich oft in der N"ahe des Endes einer Bohrung oder Schaftes zum Ein- und Ausbau. Wenn die Nut jedoch zu nahe an der Kante liegt, kann die Nutfestigkeit beeintr"achtigt werden. Der Kantenrand kann durch einen Wert von dem Dreifachen der Nuttiefe angen"ahert werden, um die Stabilit"at zu maximieren.

Zusammenfassung

W"ahrend ein Versagen des Sicherungsrings aus verschiedenen Gründen auftreten kann, wird die Verformung der Nut oft als Grundursache übersehen. Es ist wichtig, zu berücksichtigen, welche Arten von Belastungen auftreten und sicherzustellen, dass die empfohlenen Richtlinien für die Nutgeometrie eingehalten werden, um dies in Ihrer Anwendung zu vermeiden. Kontaktieren Sie noch heute einen Smalley-Ingenieur, um Ihre Anwendung zu besprechen. Für Gleichungen und Richttafeln klicken Sie bitte hier