DE1475280A1 - Klemmscheibe zur Sicherung von Teilen auf Wellen - Google Patents

Description

• "Klemmscheibe zur Sicherung von Teilen, auf Wellen" Zur Sicherung von Teilen auf Wellen, Achsen od.dgl. werden Klemmscheiben mit einer Mittelbohrung verwenaet, von der im wesentlichen radial gerichtete, schlitzförmige Ausnehmungen ausgehen, zwischen denen Zungen zur Verklemmung der Scheibe auf der durch die Mittelbohrung hindurchgesteckten Welle, Achse od.dgl. gebildet werden. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung beruht auf der ßrkenntnis, daß die Stanzrichtung bei der Herstellung der Scheibe und die Klemmwirkung in unmittelbarem Zusammenhang miteinander stehen. Heim Ausstanzen der Mittelöffnung der Klemmscheibe entsteht auf der in Stanzrichtung vorderen Seite der Scheibe eine scharfe, auf der in Stanzrichtung rückwärtigen Seite dagegen eine etwas abgerundete Kante. Bei der Herstellung der Kegelform der Scheibe ist demzufolge die Scheibe gemäß der Erfindung derart zu verformen, daß die scharfe Kante auf der hohlen Seite des Kegels liegt, damit sie mit der Oberfläche des die Scheibe durchsetzenden Teiles zusammenwirken und durch leichtes Einarbeiten in diese eine zusätzliche Klemmkraft zwischen Scheibe undjTeil hervorrufen kann. Es muß also das

  ,'tar.sen der :@ütJe!cf't:ang und d..j Vei"oä-ricn vier Scheibe in die

  K:t e@@;@stalt .@n e:_@@@ger@geset@@ar@ .tti@iztn;et. stattfinden.

  Versuche rriben ergebet., daß eine solche r,-? erzrqsc:heibe eine

  axiale Kraft aufnehmen kann, diu das 'bielfache derjenigen be-

  trägt, die von einer Klemmscheibe aufgenommen werden kann, bei

  der das Verformen der ächeibe gleichzeitig mit dem ;itanzen

  der Mittel hohrung geschieht, bei der u--'.e x,@zckwärtige,

  infolge des 1@1aterialflusses leicht abgerundete Kante als Klemm-

  kante verwendet wird.

  Infolge ihrer grö2eren l',iemmkraf-t ist man auch in der Bemessung

  der Scheibe verhältnismäßig frei, so da2 man sie mit Vorteil

  mit größerer oder geringerer Elastizität ausbilders kann, bei-

  spielsweise derart, da' die r'ilastizitätsgl,e"ize schön nach einer

  einen Bruchteil der Kegelhöhe entsprechenden Verformung der

  Scheibe, vorzugsweise vor Verringerung dar Kegelhöhe auf die

  Hälfte, erreicht wird. Auch bei großer axialer Kraft braucht die

  erfindungsgemäße Klemmscheibe nur einen relativ kleinen Federweg

  auszuführen,, wobei sie ihre bisherige ;;.egelform praktisch bei-

  behält und sich fest au.f der Welle oder ALh:3c verspannt. Auch

  bei Überlastung federt eine solche Scheibe nur geringfügig

  zurück, z.B. nur 1/10 mm im Gegensatz zu etwa 2 bis 3 mm bis-

  heriger Klemmscheiben, so daß die Scheibe auch nach der Ent-

  lastung auf der VYelle verbleibt und weiterhin - wenn auch bei

  gewisser Lockerung des zu sichernden `feiles - ihre Sicherungs-

  funktion ausübt. Ein Flachdrücken oder gar Überschnappen der

  Scheibe, wie es bei den bisherigen, blattfederartig wirkenden .

  Klemmscheiben mit ihren wesentlich größeren Federwegen leicht

  auftreten kann, ist ausgeschlossen, da bei der absichtlich größeren Federhärte der erfindungsgemäßen Scheibe zuvor 'die Festigkeitsgrenze überschritten und das Material durch Platzen zerstört würde.
• Wird die Klemmscheibe ohne zylindrischen Rand ausgebildet, ergibt sich des weiteren der Vorteil, daß die Scheiben nach Art von Tellerfedern in beliebiger Zahl dicht übereinander geschichtet werden können, wodurch die aufzunehmende Axialkraft entsprechend der Anzahl der Klemmscheiben erhöht werden kann. Lach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die Klemmscheiben mit einem sie umschließenden Teil, wie z.13. einer i#bschlußkappe, einem Handgriff od.dgl., - vorzugsweise aus Kunststoff, evtl. auch aus einem ähnlichen Werkstoff, wie Gummi ad.dgl. - durch axiales Sichern, z.B. durch Umbördeln, Eingießen usw., zu einer Baueinheit derart vereinigt, daß das so mit der Scheibe fest verbundene Teil mittels einer entsprechenden Bohrung oder sonstigen Öffnung auf eine Achse, einen Zapfen od.dgl. aufsteckbar und hierbei mittels der Klemmscheibe festklemmbar ist. Die Teile können auf diese Weise als gegen Lösen selbstsperrende Bauelemente geliefert und eingebaut werden, ohne daß eine besondere zusätzliche Einbauarbeit für die Klemmscheibe erforderlich ist.
• In der Zeichnung sind entsprechende Ausführungsbeispiele im einzelnen vergrößert dargestellt. Hierbei zeigen Fig. 1 eine Skizze zur Erläuterung von Vorgängen bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Klemmscheibe, Fig. 2a bis d eine Darstellung des Stanzvorganges beim Stanzen einer solchen Klemmscheibe, Fig. 3 eine mit einer Abschlußscheibe zu einer Baueinheit vereinigte Klemmscheibe und Fig. 4 eine mit einem kugelförmigen Handgriff zu einer Baueinheit vereinigte Klemmscheibe.
• Fig. 1 erläutert einen Teil aus dem Herstellungsverfahren einer erfindungsgemäßen Klemmscheibe. In die zunächst flache volle .. Scheibe .30 wird durch ein Stanzwerkzeug 31 die Mittelbohrung 32 ausgestanzt. Ist x die Stanzrichtung, so entsteht auf der in Stanzrichtung vorderen Seite der die Mittelöffnung begrenzenden Innenfläche 33 eine scharfe Kante 34 und auf der rückwärtigen Seite eine etwas abgerundete Kante 35. Damit nun die scharfe Kante 34 zum Festklemmen auf der Oberfläche einer die Mittelbohrung durchsetzenden Welle 36 od.dgl. benutzt werden kann, ist beim nachfolgenden Verformen der Scheibe in die Kegelform 30a die Verformung in Pfeilrichtung y vorzunehmen, so daß die scharfe Kante in der Lage 34a-der Hohlseite des durch die Scheibe gebildeten Hohlkegels benachbärt ist. Hierdurch kann die Klemmwirkung zwischen Scheibe und Welle, wenn letztere in Pfeilrichtung x bzw. die Scheibe in entgegengesetzter Richtung belastet wird, im Vergleich zu einer bei gleicher Verformung umgekehrten Stanzrichtung zusätzlich erheblich erhöht werden. Fig. 2 veranschaulicht den Stanzvorgang in vier einzelnen .Phasen a bis d beim Herausstanzen eines Mittelloches aus einer Blechscheibe von der Blechstärke s. .Ns ist ersichtlich, wie bei' dem Stanzhub des Stanzwerkzeuges 431 im Zusammenwirken mit der Matrize 437 sich beim Herausschneiden des Mittelstückes 438# an der vorderen Unterkante des ringförmigen Scheibenteiles 430 eine scharfe Kante 434 bildet, während an der rückwärtigen Oberkante das Material vom Stanzwerkzeug 431 mitgezogen wird und dadurch die abgerundete Kante 435 bildet. Zur brzielung einer besonders hohen Klemmwirkung muß daher entsprechend Fig. 1 die fertiggestanzte Ringscheibe aus ihrer Ebene in Pfeilrichtung y ausgebogen werden.
• Es hat sich gezeigt, daß schon sehr kleine Scheiben von 3 mm. Bohrungsdurchmesser axiale Kräfte von 120 kg und mehr aufnehmen können.
• Die Klemmscheiben können im übrigen-beliebig ausgebildet sein. Von der Mittelbohrung aus können schmalere oder breitere Ausnehmungen, z.B. in Form von Schlitzen, in radialer Richtung ausgehen.-Bei kleineren Scheiben wird man eine geringere Anzahl (z.B. 3 bis 5), bei größeren Scheiben eine größere Anzahl (z.B. bis zu 9 und mehr) von Ausnehmungen vorsehen, zwischen denen eine entsprechende Anzahl von Zungen oder zungenartiger Vorsprünge gebildet werden. Besonders vorteilhaft ist ferner ein Kegelwinkel der Scheibe von 125 bis 145o Kegelwinkel.
• Die Fig. 3 und 4 zeigen beispielsweise den Einbau einer Klemmscheibe 310 in einen anderen Teil und ihre Vereinigung mit diesem anderen Teil zu einer selbständigen Baueinheit.
• In Fig. 3 ist dieses andere Teil eine Abschlußscheibe 320, die - z1B. aus thermoplastischem Kunststoff bestehend - an ihrem äußeren Rand 321 umgebördelt ist und den äußeren Rand 312 der Klemmscheibe 310 in einer Ringnute 322 unlösbar aufnimmt, so daß die Klemmscheibe axial gesichert.i st, jedoch das für die Federung erforderliche, wenn auch nur geringe Spiel hat. Soll z.B. die Abschlußscheibe 320 dazu dienen, eine Öffnung 323 in einem Gehäuse 324 über eine Achse 325 abzuschließen, ist es lediglich erforderlich, die die Klemmscheibe 310 enthaltende Abschlußscheibe 320 auf das herausragende Ende der Achse 325 aufzustecken, wobei sie sich mittels der Klemmscheibe .310 auf der Achse 325 verklemmt. Ist die Scheibe derart ausgebildet, daß sie nur geringfügig zurückfedert, kann durch kräftiges Aufdrücken der Abschlußscheibe ein dichtes Anliegen an der Gehäusewand 324 erreicht werden.
• Fig. 4 zeigt als weiteres Beispiel schematisch einen kugelförmigen Handgriff 326, z.B. ebenfalls aus Kunststoff, in den die Klemmscheibe 310 an ihrem äußeren Rand mit für die Federung ausreichendem Spielraum 327 eingegossen ist. Die Kugel weist eine zur Scheibenachse axiale Bohrung 328 auf, die zum Einstecken des sich in der Klemmscheibe 310 verklemmenden stangenförmigen Endes 329 eines Hebels od.dgl. dient: Der Handgriff kann gegebenenfalls auch zweiteilig ausgebildet sein oder Ausnehmungen zur Aufnahme von Büchsen, Stopfen od.dgl. aufweisen, um das Eingießen oder sonstige Einbringen des Klemmringes zu erleichtern.
• Auch kann die Klemmscheibe statt unlösbar@gegebenenfalls auch - z.B. durch eingeschraubte Elemente gehalten - lösbar in dem sie aufnehmenden Teil eingebracht sein, jedoch derart, daß dieses Teil zusammen mit der Klemmscheibe eine einbaufertige, selbstklemmende Baueinheit bildet.

Claims (6)

1. A n s p r ü c h e 1. Kegelförmige, auf einer Welle od.dgl. bei axialer Belastung festklemmbare Klemmscheibe zur Sicherung von Teilen auf der Welle od.dgl.., insbesondere aus Federstahl und vorzugsweise mit von der Mittelbohrung ausgehenden im wesentlichen radial nach außen gerichteten Ausnehmungen und mit zwischen diesen gebildeten, nach innen gerichteten Klemmzungen, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Stanzen der Klemmscheibe auf der Austrittsseite des Stanzwerkzeuges gebildete scharfe Begrenzungskante der Mittelbohrung auf der Hohlseite des von der Klemmscheibe gebildeten Hohlkegels angeordnet ist.
2. 2. Klemmscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer vorzugsweise kreisrunden (oder ungefähr kreisrundete, aus Federstahl bestehenden Klemmscheibe mit einem Kegelwinkel von etwa 125 bis 1¢5o und mit flach auslaufendem äußeren Versteifungsrand die Scheibendicke sowie die Ausnehmungen derart bemessen sind, daß die Elastizitätsgrenze schon nach einer einem Bruchteil der Kegelhöhe entsprechenden Verformung der Scheibe, vorzugsweise vor Verringerung der Kegelhöhe auf die Hälfte, erreicht wird.
3. 3. Klemmscheibe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe an ihrem äußeren Umfang in eine zur-Scheibenachse senkrechte Ebene leicht abgebogen ist.
4. 4. Vorrichtung mit Klemmscheibe nach Anspruch 1 'big '3; Uäurch gekennzeichnet, daß die Klemmscheibe mit einem sie umschließenden feil, wie Abschlußkappe, Handgriff od.dgl., durch ihren äußeren Rand umgreifendes Umbördeln oder Eingießen oder sonstiges axiales Sichern fest verbunden und der umschließende Teil eine zur Klemmscheibe gleichachsige Bohrung der Öffnung aufweist, derart, daß das mit der Klemmscheibe versehene Teil mittels seiner Bohrung oder Öffnung auf eine Achse, einen Zapfen od.dgl. aufsteckbar und mittels der Klemmscheibe festklemmbar ist. '
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Klemmscheibe versehene Teil aus Kunststoff oder einem ähnlichen Werkstoff besteht.
6. 6. Verfahren zur Herstellung einer Klemmscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in eine zunächst flache volle Scheibe eine Littelbohrung, gegebenenfalls mit radialen Ausnehmungen, in der einen axialen Richtung ausgestanzt wird, wobei eine scharfe vordere, die Mittelbohrung umgebende Stanzkante entsteht, und hierauf die Scheibe in der entgegengesetzten axialen Richtung in eine Hohlkegelform gedrückt wird, so daß die scharfe vordere Stanzkante auf die Hohlseite des Hohlkegels gelangt.