Was ein interner Sicherungsring bewirkt – und warum eine korrekte Installation wichtig ist
Ein interner Sicherungsring ist ein Sicherungsring aus Federstahl, der in einer Bohrung installiert wird, um die axiale Bewegung der in dieser Bohrung untergebrachten Komponenten zu verhindern. Sobald der Sicherungsring in einer bearbeiteten Nut sitzt, dehnt er sich aufgrund seiner natürlichen Elastizität nach außen gegen die Nutwände aus und bildet so eine mechanische Schulter, die Lager, Stifte, Wellen und andere Teile entlang der Achse fest in Position hält.
Der Außendurchmesser eines Innensicherungsrings ist etwas größer als der Bohrungsdurchmesser, für den er ausgelegt ist. Dieses Maßverhältnis erzeugt die Haltekraft – wenn der Sicherungsring beim Einbau zusammengedrückt und dann in die Nut freigegeben wird, springt er auf seinen ursprünglichen Durchmesser zurück und arretiert sich selbst in seiner Position. Das Ergebnis ist eine kompakte, werkzeuglose Befestigungslösung, die kein Gewinde, kein Kleben und kein Schweißen erfordert.
Was die Installationstechnik so wichtig macht, ist die Konsequenz, wenn man sie falsch macht. Ein Sicherungsring, der nicht vollständig in seiner Nut sitzt, kann unter Last wandern und so zu einer axialen Verschiebung des gehaltenen Bauteils führen. Bei einer Lageranwendung führt dies zu Fehlausrichtung und beschleunigtem Verschleiß. In einer hydraulischen oder pneumatischen Baugruppe kann es zu Dichtungsschäden kommen. Bei rotierenden Hochgeschwindigkeitsgeräten ist ein nicht sitzender Zustand möglich Innensicherungsring für Bohrungsanwendungen stellt ein potenzielles Sicherheitsrisiko dar. Das Verständnis des richtigen Prozesses – von der Werkzeugauswahl bis zur Überprüfung nach der Installation – eliminiert diese Risiken, bevor sie die fertige Baugruppe erreichen.
Auswahl der richtigen Sicherungsringzange für den Bohrlocheinbau
Die wichtigste Werkzeugentscheidung bei der Installation von Innensicherungsringen ist die Auswahl des richtigen Sicherungsringzangentyps. Die Verwendung einer falschen Zange – oder das Improvisieren mit Allzweckwerkzeugen – ist der häufigste Ausgangspunkt für Installationsprobleme.
Innen- oder Außensicherungsringzange. Innen- und Außensicherungsringe erfordern entgegengesetzte Zangenwirkungen. Eine Innen-Sicherungsringzange drückt den Ring zusammen, wenn die Griffe zusammengedrückt werden. Dadurch verringert sich der Durchmesser des Sicherungsrings, sodass er in die Bohrung eingeführt werden kann. Eine Außensicherungsringzange dehnt den Ring aus, wenn er zusammengedrückt wird. Dies ist der umgekehrte Vorgang, der bei auf einer Welle montierten Ringen erforderlich ist. Wenn Sie eine Außenzange an einem inneren Sicherungsring verwenden, wird der Ring eher aufgeweitet als zusammengedrückt, wodurch die Installation unmöglich wird und der Sicherungsring möglicherweise beschädigt wird. Bestätigen Sie immer den Zangentyp, bevor Sie beginnen. Für externe Anwendungen siehe Externe Sicherungsringe zur Wellensicherung , die eine völlig andere Zangenkonfiguration erfordern.
Zangen mit gerader oder gebogener Nase. Eine Innensicherungsringzange mit gerader Spitze funktioniert gut, wenn die Bohrung direkt von vorne zugänglich ist und um die Öffnung herum genügend Freiraum vorhanden ist. Zangen mit gebogener Spitze – normalerweise im 45-Grad- oder 90-Grad-Winkel erhältlich – sind erforderlich, wenn die Bohrung vertieft, schräg ausgerichtet oder von angrenzenden Bauteilen umgeben ist, die den geraden Zugang blockieren. Durch die Verfügbarkeit beider Konfigurationen entfällt die Notwendigkeit, eine Zange mit gerader Nase in eine ungünstige Position zu zwingen, was die Kontrolle verringert und das Risiko erhöht, dass der Sicherungsring beim Zusammendrücken abrutscht.
Passende Spitzengröße und Sicherungsringloch. Die Spitzen der Sicherungsringzange müssen genau in die Nasenlöcher an den Enden des Sicherungsrings passen. Zu große Spitzen können nicht vollständig in die Löcher eindringen, was bedeutet, dass die Zange nicht richtig am Ring anliegt – der Sicherungsring kann unter Druck von den Zangenspitzen abrutschen und den Ring oft unvorhersehbar auslösen. Zu kleine Spitzen dringen in die Löcher ein, bieten aber keinen vollständigen Eingriff, sodass die gleiche Rutschgefahr besteht. Viele professionelle Sicherungsringzangen verfügen über austauschbare Spitzen in verschiedenen Durchmessern. Passen Sie den Durchmesser der Spitze vor dem Zusammendrücken an den Lochdurchmesser des Sicherungsrings an.
Zangengröße im Verhältnis zum Sicherungsringdurchmesser. Die Zange sollte für den zu installierenden Sicherungsring geeignet sein. Bei zu kleinen Zangen fehlt möglicherweise die Hebelwirkung, um einen Sicherungsring mit großem Durchmesser vollständig zusammenzudrücken. Übergroße Zangen lassen sich in engen Bohrungen nur schwer manövrieren und verringern die taktile Rückmeldung während der Installation. Als allgemeine Richtlinie gilt, dass die Spannweite der Zangenbacken im geöffneten Zustand bequem für den Durchmesser des Sicherungsrings geeignet sein sollte, ohne dass die Griffe in ihre Anschlagposition gezwungen werden müssen, nur um in die Laschenlöcher einzugreifen.
So installieren Sie einen internen Sicherungsring: Schritt für Schritt
Wenn die richtige Zange ausgewählt und dimensioniert ist, folgt die Installation einer einheitlichen Reihenfolge. Jeder Schritt dient einem bestimmten Zweck – das Überspringen eines dieser Schritte erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass ein falsch sitzender Sicherungsring die fertige Baugruppe erreicht.
- Überprüfen Sie den Sicherungsring vor dem Einbau. Überprüfen Sie den Ring auf Verformung, Korrosion, Kerben oder Anzeichen früherer Gebrauchsschäden. Ein Sicherungsring, der zuvor zu stark zusammengedrückt wurde, sichtbar verbogen ist oder an den Ösenlöchern Oberflächenkorrosion aufweist, sollte entsorgt werden. Die Kosten für einen Ersatz-Sicherungsring sind im Vergleich zu den Kosten eines Ausfalls vor Ort vernachlässigbar.
- Reinigen und prüfen Sie die Bohrungsnut. Wischen Sie das Innere der Nut und Bohrung mit einem sauberen Tuch ab. Entfernen Sie Grate, metallische Rückstände oder Verunreinigungen aus dem Nutkanal. Schmutz in der Nut verhindert, dass der Sicherungsring vollständig und gleichmäßig sitzt. Stellen Sie sicher, dass die Nutabmessungen innerhalb der Spezifikation liegen – eine verschlissene oder übergroße Nut hält den Sicherungsring unter Last nicht fest, unabhängig davon, wie gut die Installation durchgeführt wurde.
- Tragen Sie bei Bedarf ein leichtes Gleitmittel auf. Bei einigen Anwendungen erleichtert eine kleine Menge sauberes Öl oder Montageschmiermittel auf dem Sicherungsring und der Bohrungseintrittskante das Einführen, insbesondere bei Ringen mit größerem Durchmesser, die eine erhebliche Kompression erfordern. Verwenden Sie kein Fett oder starke Schmiermittel, die benachbarte Komponenten wie trockene Lager oder Reibflächen verunreinigen könnten.
- Setzen Sie die Spitzen der Sicherungsringzange vollständig in die Ösenlöcher ein. Führen Sie beide Zangenspitzen vollständig in die Nasenlöcher des Sicherungsrings ein. Teilweises Einrasten ist eine Hauptursache dafür, dass der Sicherungsring beim Zusammendrücken von der Zange rutscht. Stellen Sie sicher, dass beide Spitzen richtig sitzen, bevor Sie Druckkräfte anwenden.
- Den Sicherungsring zusammendrücken und in die Bohrung führen. Drücken Sie die Zangengriffe gleichmäßig zusammen, um den Ring zu komprimieren, bis sein Außendurchmesser etwas kleiner als der Bohrungsdurchmesser ist. Halten Sie die Kompression auf das für das Einsetzen erforderliche Minimum – eine übermäßige Kompression über das erforderliche Maß hinaus schwächt die Federhärte des Rings. Richten Sie den zusammengedrückten Ring an der Bohrungsachse aus und führen Sie ihn nach innen in die Nutposition. Halten Sie den Ring während dieser Bewegung senkrecht zur Bohrungsachse, um sicherzustellen, dass er gleichmäßig in die Nut eindringt.
- Lassen Sie los und überprüfen Sie den vollständigen Sitz. Sobald der Sicherungsring in der Nut positioniert ist, lassen Sie die Zangengriffe nach und nach los. Der Ring dehnt sich aufgrund seiner eigenen Federkraft nach außen in die Nut aus. Entfernen Sie die Zange und drücken Sie dann mit einer flachen Sonde oder einem Dorn um den gesamten Umfang des Sicherungsrings herum, um sicherzustellen, dass er gleichmäßig in der Nut sitzt und kein Abschnitt über die Nutkante hinausragt. Ein korrekt installierter Innensicherungsring sollte sich nicht bewegen, wenn er mit mäßiger Fingerkraft gedrückt wird.
So entfernen Sie einen inneren Sicherungsring sicher
Der Ausbau des Sicherungsrings erfolgt in umgekehrter Reihenfolge wie der Einbau, mit einer zusätzlichen Überlegung: Ein unter Druck stehender Sicherungsring kann sich unvorhersehbar lösen, wenn der Eingriff der Zange verloren geht, und der gelöste Ring kann sich mit erheblicher Geschwindigkeit bewegen. Beim Entfernen von Sicherungsringen ist ein Augenschutz nicht optional.
Setzen Sie die Spitzen der Innensicherungsringzange wieder vollständig in die Laschenlöcher ein. Drücken Sie die Griffe zusammen, um den Ring nach innen zu drücken und seinen Durchmesser unterhalb der Innenwand der Bohrung zu verringern. Schieben Sie den zusammengedrückten Ring axial aus der Nut und ziehen Sie ihn aus der Bohrung heraus. Lassen Sie die Griffe erst los, wenn der Ring vollständig aus der Bohrung entfernt ist.
Wenn die Laschenlöcher korrodiert, mit Schmutz gefüllt oder aus anderen Gründen unzugänglich sind, reinigen Sie sie mit einem feinen Dorn, bevor Sie versuchen, die Zange einzusetzen. Der Versuch, einen Sicherungsring mit einem Schraubendreher oder einem flachen Werkzeug aus seiner Nut zu hebeln, ohne ihn vorher zusammenzudrücken, birgt die Gefahr einer Beschädigung der Nut, des angrenzenden Bauteils oder des Sicherungsrings selbst – und birgt die Gefahr einer unkontrollierten Freigabe.
Bewerten Sie den entfernten Sicherungsring, bevor Sie eine Wiederverwendung in Betracht ziehen. Wenn der Ring eine dauerhafte Verformung aufweist, seine Federspannung verloren hat (er sollte sich beim Zusammendrücken mit der Hand widerstandsfähig anfühlen) oder an den Ösenlöchern oder entlang des Gehäuses Korrosion aufweist, ersetzen Sie ihn. Ein Sicherungsring, der über einen längeren Zeitraum in einer Hochlast- oder Hochtemperaturanwendung im Einsatz war, sollte im Allgemeinen routinemäßig ausgetauscht und nicht wiederverwendet werden.
5 häufige Fehler bei der Installation von Innensicherungsringen – und wie man sie vermeidet
Die meisten Ausfälle von internen Sicherungsringen im Betrieb sind eher auf Installationsfehler als auf Material- oder Konstruktionsmängel zurückzuführen. Die folgenden fünf Fehler sind für die meisten Feldprobleme verantwortlich.
1. Verwendung der falschen Sicherungsringgröße. Ein Innensicherungsring muss genau zum Bohrungsdurchmesser passen. Ein zu kleiner Ring übt keine ausreichende Radialkraft auf die Nutwände aus und kann unter axialer Belastung wandern oder herausschleudern. Ein zu großer Ring kann nicht ausreichend zusammengedrückt werden, um in die Bohrung einzudringen, ohne seine Elastizitätsgrenze zu überschreiten – und wenn er gezwungen wird, wird er dauerhaft verformt, bevor er überhaupt eingebaut wird. Überprüfen Sie immer den Bohrungsdurchmesser und wählen Sie die Sicherungsringgröße entsprechend aus. Für Standardbohrungsgrößen veröffentlichen Sicherungsringhersteller Maßtabellen, die die richtige Ringgröße für jeden Bohrungsdurchmesser angeben.
2. Zu starkes Zusammendrücken des Sicherungsrings während der Installation. Wenn ein Sicherungsring über seine Auslegungsgrenze hinaus komprimiert wird, verringert sich dauerhaft seine Federkraft. Der Ring scheint zwar korrekt zu sitzen, weist jedoch im Betrieb eine verringerte Haltekapazität auf. Dies ist besonders häufig der Fall, wenn Installateure Zangen verwenden, die für die Anwendung zu groß sind und dadurch mehr Hebelkraft erzeugen als nötig. Drücken Sie nur so weit zusammen, dass der Bohrungsdurchmesser frei ist. Sobald der Ring in die Nut eindringt, wird die zum Halten erforderliche Federkraft durch das Lösen der Kompression erzeugt, nicht durch zusätzliche Kraft, die nach dem Einsetzen aufgebracht wird.
3. Fehler beim Überprüfen des vollständigen Nutsitzes. Ein Sicherungsring kann aus einem Winkel sitzend erscheinen, während ein Abschnitt teilweise über die Nut hinausragt. Dies ist am häufigsten bei tiefen Bohrungen oder Blindbohrungen der Fall, bei denen der visuelle Zugang eingeschränkt ist. Die Folge ist ein Sicherungsring, der zunächst hält, aber versagt, wenn die Axiallast den teilweise gelösten Abschnitt erreicht. Prüfen Sie nach jeder Installation den gesamten Umfang des Rings mit einem Dorn oder einem feinen Stab, um den gleichmäßigen Sitz zu überprüfen, bevor Sie die Baugruppe schließen.
4. Wiederverwendung eines sichtbar abgenutzten oder zuvor zu stark komprimierten Sicherungsrings. Ein Sicherungsring, der außer Betrieb genommen wurde und Verformung, Korrosion oder verminderte Federspannung aufweist, sollte nicht wieder eingebaut werden. Die Federeigenschaften des Ringmaterials sind für seine Haltefunktion von entscheidender Bedeutung – ein Ring, der diese Eigenschaften durch Ermüdung, Korrosion oder übermäßige Kompression verloren hat, wird nicht zuverlässig funktionieren, selbst wenn er scheinbar richtig sitzt. Sicherungsringe sind im Vergleich zu den Baugruppen, die sie schützen, kostengünstige Komponenten. Ersetzen Sie sie.
5. Installation ohne Augenschutz. Ein unter Druck stehender Sicherungsring, der von den Zangenspitzen rutscht, gibt seine gespeicherte elastische Energie sofort und unvorhersehbar ab. Dies kommt nicht selten vor – es passiert erfahrenen Technikern, wenn die Zangenspitzen abgenutzt sind, die Ösenlöcher korrodiert sind oder der Halt aus irgendeinem Grund verloren geht. Bei jedem Einbau und Ausbau eines inneren Sicherungsrings sollte eine Schutzbrille oder ein Gesichtsschutz getragen werden, unabhängig davon, wie routinemäßig die Aufgabe erscheint.
Materialqualität und Sicherungsringqualität: Warum sie die axiale Retention beeinflussen
Bei der oben beschriebenen Installationstechnik wird davon ausgegangen, dass der zu installierende Sicherungsring die richtigen mechanischen Eigenschaften für die Anwendung aufweist. Die Materialqualität ist kein Detail, das durch sorgfältigen Einbau ausgeglichen werden kann – ein Sicherungsring aus minderwertigem oder falsch verarbeitetem Material versagt im Betrieb, unabhängig davon, wie genau er sitzt.
Standardmäßige innere Sicherungsringe werden aus Kohlenstofffederstahl, typischerweise 65 Mn oder gleichwertigen Güten, hergestellt, der eine Kombination aus hoher Streckgrenze und ausreichender Dehnung bietet, um wiederholte Kompression ohne bleibende Verformung zu überstehen. Das Material muss korrekt wärmebehandelt – auf einen definierten Härtebereich gehärtet und angelassen – sein, um die Federeigenschaften zu erreichen, die eine zuverlässige Halterung unter anhaltender axialer Belastung gewährleisten.
Für Anwendungen, die Feuchtigkeit, korrosiven Medien oder Umgebungen mit Lebensmittelkontakt ausgesetzt sind, Sicherungsringe aus Edelstahl sind die richtige Wahl. Sorten wie Edelstahl 304 und 316 bieten eine Korrosionsbeständigkeit, die Kohlenstoffstahl nicht erreichen kann, allerdings mit leicht unterschiedlichen Federeigenschaften, die bei der Nutkonstruktion berücksichtigt werden sollten. Die Wahl zwischen Kohlenstoffstahl und Edelstahl sollte in der Spezifikationsphase getroffen werden und nicht als Ersatz vor Ort.
Die Maßkonsistenz über Produktionschargen hinweg ist bei Montagevorgängen mit hohen Stückzahlen von entscheidender Bedeutung. Sicherungsringe, deren Dicke, Laschenlochdurchmesser oder Außendurchmesser von Charge zu Charge variieren, erzeugen inkonsistente Haltekräfte und erhöhen die Wahrscheinlichkeit von Installationsproblemen. Hersteller, die nach ISO9001-Qualitätssystemen mit prozessbegleitender Maßkontrolle arbeiten, sorgen für die Chargenkonsistenz, die Produktionsmontageumgebungen erfordern.
Anhui Ningguo Dongbo Fastener ist auf die Herstellung von Innen- und Außensicherungsringen spezialisiert Sprengringe in Standard- und Sondergrößen , hergestellt aus Kohlenstofffederstahl und Edelstahl nach DIN-, ANSI- und JIS-Standards. Mit speziellen Stanz- und Wärmebehandlungslinien und vollständiger Qualitätskontrolldokumentation liefert Dongbo Sicherungsringe an Industrie-, Automobil- und Maschinenbaukunden weltweit. Kontaktieren Sie das Team für Unterstützung bei der Spezifikation oder um Muster für Qualifikationstests anzufordern.
