Een borgring installeren: interne en externe stapsgewijze handleiding

Een borgring, ook wel borgring of borgring genoemd, is een nauwkeurig ontworpen bevestigingsmiddel dat in een machinaal bewerkte groef op een as of in een boring past, waardoor een mechanische schouder ontstaat die axiale beweging van aangrenzende componenten voorkomt. Hoe klein ze ook zijn, deze ringen houden lagers, tandwielen en zuigers op hun plaats in transmissies van auto's, hydraulische cilinders, elektromotoren en ruimtevaartassemblages.

Er zijn twee fundamentele typen. Externe borgringen wikkel rond de buitenkant van een schacht en druk samen in een externe groef; ze zijn bestand tegen naar buiten gerichte axiale krachten die componenten van het uiteinde van de as duwen. Interne borgringen uitzetten om in een boring of behuizing te passen, waarbij onderdelen in een cilindrische holte worden vastgehouden. Begrip typen interne en externe borgringen en hun verschillen is de essentiële eerste beslissing voordat een installatie begint.

Beide typen zijn doorgaans vervaardigd uit verenstaal met een hoog koolstofgehalte (zoals C67S) of roestvrij staal en vervolgens met warmte behandeld om de veerspanning te bereiken die nodig is om onder belasting op zijn plaats te blijven zitten. Een correct geïnstalleerde borgring vereist geen lijm, geen schroefdraad en geen extra hardware, maar vereist wel het juiste gereedschap, de juiste maat en een zorgvuldige techniek. Als u dit verkeerd doet, past de ring niet goed op zijn plaats of vervormt deze permanent, wat kan leiden tot losraken van componenten en kostbare stilstand van de machine.

Gereedschappen die u nodig heeft voordat u begint

De meest voorkomende installatiefout is het grijpen naar een generieke punttang. Borgringen zijn getemperd op een specifieke veerconstante, en standaardtangen oefenen een ongelijkmatige, ongecontroleerde kracht uit die de ring kan beschadigen, verkeerd kan plaatsen of door de werkplaats kan laten vliegen. Besteed een paar minuten aan het verzamelen van de juiste uitrusting voordat u de ring aanraakt.

Borgringtang zijn het kerngereedschap en ze zijn verkrijgbaar in twee mechanisch tegenovergestelde configuraties. Voor externe ringen heb je nodig comprimeren tang: door in de handgrepen te knijpen worden de punten bij elkaar gebracht, waardoor de ring samentrekt zodat deze de schachtdiameter kan vrijmaken en in de groef kan vallen. Voor interne ringen heb je nodig uitbreiden tang - door in de handgrepen te knijpen spreiden de punten uit elkaar, waardoor de ring groter wordt om de boringdiameter vrij te maken voordat deze in de interne groef samentrekt. Veel sets bevatten converteerbare tips en kunnen tussen beide modi schakelen; bevestig welke modus actief is voordat u verdergaat.

Naast de tang heb je nodig:

• Veiligheidsbril — een borgring die onder spanning staat, kan plotseling loskomen en met hoge snelheid bewegen. Oogbescherming is niet onderhandelbaar.
• Schuifmaat of een micrometer — om de as- of boringdiameter te verifiëren en te bevestigen dat u vóór de installatie de ring met de juiste maat heeft.
• Schone vodden of oplosmiddel — om vuil, metaalspanen of oud smeermiddel uit de groef te verwijderen. Door vuil in de groef kan de ring niet volledig op zijn plaats zitten.
• Lichte machineolie of montagesmeermiddel — een dunne film op de ring vergemakkelijkt de installatie en beschermt tegen vroege corrosie, vooral in omgevingen met blootstelling aan vocht of chemicaliën.

Werk in een goed verlichte ruimte met voldoende ruimte om de tang te manoeuvreren zonder lastige hoeken. Onhandige hoeken leiden tot glijdende tangen, wat leidt tot vervormde ringen of verwondingen.

Een externe borgring installeren (stap voor stap)

Externe borgringen zitten in groeven die rond de buitendiameter van een as zijn bewerkt. Voor de installatie moet de ring tot onder de vrije diameter worden samengedrukt totdat deze uit de as komt, waarna deze in de groef wordt geleid en wordt losgelaten. Hier is de volledige reeks:

1. Controleer de ringmaat. Meet de asdiameter op de groeflocatie met remklauwen. Kruisverwijzing met de nominale aanduiding van de ring (bijvoorbeeld DIN 471 – 20 mm). Een ring die zelfs maar een beetje te groot is, past niet; een die ondermaats is, zal niet behouden blijven.
2. Reinig de as en groef. Veeg eventuele olie, spanen of oxidatie van het groefkanaal weg. De groefwanden moeten volledig contact maken met de binnenrand van de ring.
3. Inspecteer de ring. Gooi elke ring weg die kerven, barsten, bochten of platte plekken vertoont van eerder gebruik. Een vervormde ring kan niet de uniforme radiale kracht genereren die nodig is om op zijn plaats te blijven zitten.
4. Breng een licht smeermiddel aan. Smeer de ring licht in met machineolie. Dit vermindert wrijving tijdens compressie en beschermt het metalen oppervlak.
5. Laad de ring op een compressietang. Steek de tangpunten in de nokgaten aan de uiteinden van de ring. Knijp voorzichtig in de handgrepen om de ring samen te drukken totdat de buitendiameter iets kleiner is dan de diameter van de schacht, net genoeg om over de schacht te glijden. Niet verder comprimeren dan noodzakelijk; overcompressie voorbij de elastische limiet van het materiaal veroorzaakt permanente vervorming.
6. Plaats de samengedrukte ring over de as. Schuif hem langs de as totdat de ring direct boven de groef is uitgelijnd.
7. Laat de tang langzaam los. Laat de ring in een gecontroleerde beweging in de groef uitzetten. Je zou een duidelijke klik moeten horen of voelen als de ring zit.
8. Controleer de zitplaatsen. Probeer de ring in de groef te draaien met een vingernagel of een stompe sonde. Het moet lichtjes binnen de groef bewegen (dat is normaal), maar mag niet kantelen, optillen of schommelen. Oefen lichte axiale kracht uit op het vastgehouden onderdeel om te bevestigen dat de ring in positie blijft.

Blader nauwkeurig gestempelde borgringen voor industrieel gebruik om de juiste specificatie voor uw astoepassing te vinden, inclusief standaard DIN 471 en op maat gemaakte niet-standaard profielen.

Een interne borgring installeren (stap voor stap)

Interne borgringen werken volgens het omgekeerde principe: de ring moet buiten zijn vrije diameter worden uitgezet om de boring vrij te maken, en vervolgens worden losgelaten om in de interne groef samen te trekken. De procedurele logica weerspiegelt de externe installatie, maar elke richting is omgekeerd – en de tang moet van het expanderende type zijn.

1. Meet de boringdiameter. Gebruik een interne remklauw of binnenmaat. De nominale maat van de ring moet overeenkomen met de boring, niet met de as. Een DIN 472-ring wordt bijvoorbeeld aangeduid met de boringdiameter waarvoor deze moet passen.
2. Reinig de boring en groef. Spoel of veeg de interne groef grondig af. Zelfs een kleine braam of chip kan voorkomen dat de ring plat zit, waardoor een opening ontstaat waardoor axiale belasting het vastgehouden onderdeel kan verplaatsen.
3. Inspecteer en smeer de ring. Dezelfde regels als extern: werp elke beschadigde ring af en breng een dun laagje olie aan.
4. Laad de ring op een expanderende tang. Steek de tips in de nokgaten. Knijp in de handgrepen zodat de punten naar buiten spreiden, waardoor de ring groter wordt dan de diameter van de boring - wederom slechts zoveel als nodig is om de boorwand vrij te maken.
5. Steek de uitgezette ring in de boring. Leid hem naar de groefdiepte terwijl u de tang stabiel houdt. Houd de ring loodrecht op de as van de boring; een schuine ingang zorgt ervoor dat de ring aan de ene kant vóór de andere blijft haken, waardoor een volledige zitplaats moeilijk wordt.
6. Laat de tang langzaam los. De ring trekt zich samen in de groef. Je zou moeten voelen dat het op zijn plaats valt.
7. Bevestig volledige zitplaatsen. Kijk of tast rond de volledige omtrek van de groef. Geen enkel deel van de ring mag boven het groefvlak uitsteken. Een gedeeltelijk zittende ring ziet er visueel correct uit, maar zal onder belasting bezwijken.

Voor externe circlips voor astoepassingen of DIN 472 interne circlips, zorg ervoor dat de groefafmetingen (breedte, diepte en hoekradius) precies overeenkomen met de ringspecificatie. De ring en groef zijn een op elkaar afgestemd systeem, geen uitwisselbare onderdelen.

Veel voorkomende installatiefouten en hoe u deze kunt vermijden

De meeste defecten aan de borgring zijn te wijten aan een van de vijf terugkerende fouten. Door ze vóór de installatie te herkennen, bespaart u zowel tijd als onderdelen.

Verkeerde ringmaat. Een ring die één maat te groot is, zal niet genoeg radiale kracht genereren om onder belasting in de groef te blijven; Een maat te klein kan niet worden geïnstalleerd zonder het materiaal te overbelasten. Controleer altijd met een schuifmaat; maak nooit een schatting met het oog.

Overbuiging tijdens installatie. Elke borgring heeft een elastisch bereik. Als u het comprimeert of uitbreidt tot buiten dat bereik, wordt het verenstaal permanent vastgezet, wat betekent dat het niet langer de radiale klemkracht kan genereren waarvan de groef afhankelijk is. De ring lijkt misschien vast te zitten, maar zal loskomen onder invloed van trillingen of axiale druk. Open of sluit de ring alleen voldoende om de passende diameter vrij te maken, niet verder.

Vuil in de groef. Een enkele metalen chip die onder de ring is vastgeklemd, tilt hem uit het vlak. Onder axiale belasting ontstaat er een spanningsconcentratie die de ring kan breken of ervoor kan zorgen dat het vastgehouden onderdeel eruit loopt. Reinig de groeven vóór elke installatie.

Verwijderde ringen hergebruiken. Zodra een borgring is uitgezet of samengedrukt om te worden verwijderd, is de geometrie ervan veranderd. Hergebruik ervan is een valse besparing: de retentiekracht van de ring komt in gevaar en het falen van de dienst is een reëel risico. Installeer na demontage altijd een nieuwe ring.

Verkeerd type tang. Het gebruik van een compressietang op een interne ring (of een expanderende tang op een externe ring) oefent kracht uit in de verkeerde richting, waardoor een goede plaatsing onmogelijk wordt en mogelijk de nokkengaten van de ring worden beschadigd. Bevestig de tangmodus voordat u de ring laadt. Voor een beter begrip van hoe deze ringen functioneren binnen grotere assemblages, raadpleeg de belang van borgringen in mechanische assemblages .

Hoe u de juiste borgring voor uw toepassing kiest

Installatietechniek is slechts de helft van het verhaal. Een correct geïnstalleerde ring met de verkeerde specificaties zal nog steeds falen. Zo maakt u de juiste keuze voordat u de tang oppakt.

Intern versus extern. Dit wordt geheel bepaald door waar de groef zich bevindt: in een boring (binnenring) of aan de buitenzijde van een as (buitenring). Er is geen overlap; de twee zijn niet uitwisselbaar.

Standaard en maat. De meeste wereldwijde toepassingen volgen DIN 471 (extern, as) of DIN 472 (intern, boring). Noord-Amerikaanse ontwerpen kunnen verwijzen naar ANSI B27.7. De nominale maat is gelijk aan de as- of boringdiameter waar de groef wordt bewerkt. Vergelijk altijd de ringafmetingen (vrije diameter, dikte en groefaangrijpingsdiepte) met de tolerantietabellen van de standaard in plaats van alleen met de nominale maat. Zie DIN 471 en DIN 472 borgringspecificaties voor een volledig assortiment gestandaardiseerde opties.

Materiaal. Koolstofverenstaal (65Mn, C67S) kan de meeste industriële toepassingen aan: sterk, betaalbaar en overal verkrijgbaar. Voor corrosieve omgevingen (chemische verwerking, scheepvaart, voedselapparatuur) specificeren roestvrij staal (304 of 316 klasse). Bij toepassingen bij hoge temperaturen kan gelegeerd staal met de juiste warmtebehandeling nodig zijn. Vonkvrije omgevingen vragen om berylliumkoper.

Oppervlaktebehandeling. Kaal verenstaal zal onder vochtige omstandigheden corroderen. Fosfateren met olie is standaard voor algemene opslag en montage. Voor blootstelling buitenshuis of aan hoge luchtvochtigheid bieden verzinking, zink-nikkelbekleding of Dacromet-coatings een aanzienlijk betere corrosieweerstand. Geomet- en elektroforetische coatings zijn beschikbaar voor de meest veeleisende chemische omgevingen.

Vereisten voor laden. Ringen met standaarddoorsnede kunnen een gemiddelde axiale stuwkracht aan. Voor toepassingen met hoge belasting verdelen zware of afgeschuinde borgringvarianten de kracht gelijkmatiger over de groefwand, waardoor de piekcontactspanning wordt verminderd en de levensduur wordt verlengd. Als standaardprofielen niet voldoen aan de geometrie- of belastingsvereisten van uw toepassing, kunnen op maat gemaakte niet-standaard borgringen worden vervaardigd volgens exacte tekeningen - een optie die de moeite waard is om te overwegen voordat u de groef of behuizing opnieuw ontwerpt rond een kant-en-klare ring die bijna past.