DE3600310A1 - Clamping disc for the movable mounting, securing and fastening of components in bores and the like, preferably with axial play - Google Patents
Clamping disc for the movable mounting, securing and fastening of components in bores and the like, preferably with axial playInfo
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Abstract
Description
Klemmscheibe zur beweglichen Lagerung, Sicherung und Befestigung von Bauteilen in Bohrungen und dgl., vorzugsweise mit Axialspiel Die erfindungsgemäße Klemmscheibe dient zur beweglichen Lagerung, Sicherung und Befestigung von Bauelementen wie Bundbolzen, Zylinderstiften, Wälzkörpern (Kugeln), Federn und dgl. in axialer Richtung, in Bohrungen mit selbsteinstellendem Axialspiel, ohne Axialspiel, aber auch mit Festsitz.Clamping washer for movable storage, securing and fastening of Components in bores and the like., Preferably with axial play Clamping washer is used for movable storage, securing and fastening of components such as collar bolts, cylindrical pins, rolling elements (balls), springs and the like. In axial Direction, in bores with self-adjusting axial play, without axial play, but also with a tight fit.
Eine Anwendung ist in der allgemeinen und feinwerktechnischen Serienfertigung des Maschinen-Apparate- und Gerätebaues zur axialen Lagebegrenzung beweglicher oder fester, massiv oder elastisch ausgebildeter Bauteile vorzugsweise überall dort mit Hilfe einer in axialer Richtung wirkenden Eindrückvorrichtung vorgesehen, wo kurze Taktzeiten, ein minimaler Arbeitsaufwand und rhytmischer Montageablauf gefordert werden.One application is in general and precision engineering series production of machine, apparatus and device construction to limit the axial position of movable or solid, solid or elastic components preferably everywhere there With the help of a pressing device acting in the axial direction, where short Cycle times, a minimal amount of work and a rhythmic assembly process are required will.
Nach dem Stand der bisher angewandten Technik unterliegt der Montageprozeß derartiger Maschinenelemente einem manuellen Ablauf und einer Vielzahl individueller Arbeitsgänge, die in ihrer Summe einen hohen Arbeitszeitaufwand verursachen.According to the prior art used so far, the assembly process is subject to such machine elements a manual sequence and a multitude of individual ones Operations that, in their totality, require a lot of working time.
Da in vielen Fällen der Praxis die Fertigungsstückzahlen vom Mengenbedarf der typisierten Erzeugnisse bestimmt werden, sind überwiegend Lose im Bereich kleinerer bis mittlerer Stückzahlen pro Dahr mit z. B. höheren Vorbereitungs- und Abschlußzeitanteil tA erforderlich.Since in many cases in practice the production quantities depend on the quantity required of the standardized products are determined, are predominantly lots in the area of smaller ones to medium quantities per Dahr with z. B. higher preparation and completion time tA required.
Im Vergleich zur Großserienfertigung macht dieser relative Umstand den gezielten Einsatz rationell wirksamer Technologien erforderlich, deren verstärkte Anwendung aus dieser Sicht besondere Bedeutung erlangt.Compared to mass production, this makes a relative fact the targeted use of rationally effective technologies required, their reinforced Application is of particular importance from this point of view.
Eine bekannte Lösung nach DE-AS 12 95 285 sieht eine Anschlag- und Festhaltescheibe für ein Maschinenteil in einer Bohrung oder auf einer Welle vor, mit welcher es möglich ist, die Verankerung wahlweise je nach Anwendungsfall mit oder ohne vorgegebenem Spiel zwischen dem zu sichernden Teil und der Anschlagscheibe sowie mit und ohne Vorspannung zu erreichen.A known solution according to DE-AS 12 95 285 sees a stop and retaining washer for a machine part in a hole or on a shaft, with which it is possible to achieve the anchoring optionally depending on the application with or without a predetermined play between the part to be secured and the stop washer as well as with and without bias.
Die genannten Varianten werden ermöglicht, weil die Scheibe gegenüber der Scheibenebene an ihrem Außen- oder Innenumfang durch radiale Einschnitte getrennte Vorsprünge mit geneigten Schneidkanten besitzt, die bei einer Verdrehung der Scheibe in die feststehende Verankerungsfläche der Bohrung oder der Welle Teile eines Gewindes einschneiden.The variants mentioned are made possible because the disc is opposite the disk plane separated on its outer or inner circumference by radial incisions Has projections with inclined cutting edges that when the disk is rotated into the fixed anchoring surface of the bore or the shaft parts of a thread incise.
Eine derartige Lösung gestattet u. a. auch die Einstellung eines axialen Spieles zwischen der Anschlag- und Festhaltescheibe und dem zu sichernden ascninenteil, Das dazu notwendige Verdrehen der Anschlag- und Festhaltescheibe ist jedoch verhältnismäßig aufwendig, insbesondere in Hinsicht auf die erforderliche Montagezeit. Die Eignung für eine automatisierte Massenfertigung bei Einhaltung bestimmter geforderter Toleranzen hinsichtlichdes erforderlichen axialen Spieles ist allerdings problematisch.Such a solution allows inter alia. also setting an axial Play between the stop and retaining disc and the ascnine part to be secured, The necessary rotation of the stop and retaining washer is, however, proportionate expensive, especially with regard to the assembly time required. The suitability for automated mass production with compliance with certain required tolerances with regard to the required axial play, however, is problematic.
Da auch Bundbolzen, Stellringe u. ä. Bauelemente montageseitig den an sie gestellten konstruktiven Anforderungen und ökonomischen Zielsetzungen nicht entsprechen, ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Klemmscheibe zu finden, die in Abhängigkeit von ihrer Funktion als Bauelement, aber auch in Hinsicht auf ihre Funktion beim Montagevorgang so ausgebildet ist, daß der gewünschte sekundenschnelle Montageschritt erzielt wird.Since collar bolts, adjusting rings and similar components also have the There are no constructive requirements or economic objectives placed on them correspond, it is the aim of the present invention to find a clamping disc, depending on their function as a component, but also in terms of their function during the assembly process is designed so that the desired Assembly step is achieved.
Die Aufgabe der Erfindung ist eine Iclemmscileibe zur beweglichen Lagerung, Sicherung und Befestigung von Bauelementen wie Bundbolzen, Zylinderstiften, Wälzkörpern (Kugeln), Federn und dgl. in Bohrungen und ähnlichen kreisrunden Aussparungen mit oder ohne selbsttätige Einstellung des Axialspieles bzw. mit Festsitz.The object of the invention is an Iclemmscileibe for the movable storage, securing and fastening of components such as collar bolts, cylinder pins, rolling elements (balls), springs and the like. In bores and similar circular ones Recesses with or without automatic adjustment of the axial play or with a tight fit.
Dabei ist zu gewährleisten, daß die Bohrungen keine, der Halterung bzw. Befestigung der Klemmscheibe dienende Arbeitsgänge erfordern.It must be ensured that the holes do not affect the bracket or the fastening of the clamping disc require working steps.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Klemmscheibe plan ausgebildet ist und aus einem Federkranz besteht, an welchen vom Kreismittelpunkt weg nach außen gerichtete aiegekrallen angeordnet sind, deren Klemnscheiben-Außendurchmesser D1 ein dem Biegewinkel < bei elastischer Verformung der Biegekrallen abgestimmtes größeres Maß als der Durchmesser D der zugeordneten Bohrung besitzt.According to the invention this object is achieved in that the clamping disc is planar and consists of a spring ring on which from the center of the circle away outwardly directed claws are arranged, the outer diameter of the clamping disc D1 is matched to the bending angle <with elastic deformation of the bending claws has a greater dimension than the diameter D of the associated hole.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß an einem Mittelpunktausschnitt mit dem Durchmesser D2 kreuzförmig angeordnete Freibiegeausschnitte vorgesehen sind.Another feature of the invention is that at a center cutout with the diameter D2 arranged in a cross-shaped free bending cutouts are provided.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Form der Biegekrallen durch U-förmige symmetrisch im Kreisumfang angeordnete Ausschnitte bestimmt ist.Another feature of the invention is that the shape of the Bending claws through U-shaped cutouts symmetrically arranged around the circumference is determined.
Es ist vorteilhaft, daß die Biegekrallen etwa zungenförmig so ausgebildet sind, daß beim Eindrücken der Klemmscheibe in die Bohrung der größere Außendurchmesser D1 in Form der Stanzgratanten bei der elastischen Verformung der Biegekrallen in den kleineren Bohrungsdurchmesser D zu liegen kommt und an jeder Biegekralle eine Zweipunktberührung besteht.It is advantageous that the bending claws are approximately tongue-shaped are that when the clamping disc is pressed into the bore, the larger outer diameter D1 in the form of the punch edges in the elastic deformation of the bending claws in the smaller bore diameter D comes to rest and one on each bending claw Two-point contact exists.
Die Klemmstellungen mit oder ohne axialem Spiel sowie mit Festsitz der Klemmscheibe werden durch die axiale Eindrückkraft bestimmt.The clamping positions with or without axial play and with a tight fit of the clamping disc are determined by the axial indentation force.
Zur Zentrierung der Klemmscheibe und gleichmäßigen Eingleiten der Biegekrallen in die Bohrung ist eine Fase vorgesehen, deren Fasendurchmesser > D1 ist.For centering the clamping disc and smooth sliding of the Bending claws in the bore, a bevel is provided with a bevel diameter> D1 is.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.
In der dazugehörigen Zeichnung zeigen Fig. 1 die Klemmscheibe vor der Montage, Fig. 2 die Klemmscheibe mit axialem Spiel in eine Bohrung eingesetzt zur Sicherung eines Bundbolzens.In the accompanying drawings, Fig. 1 shows the clamping disc the assembly, Fig. 2, the clamping disc inserted into a bore with axial play to secure a collar bolt.
Die in Fig. 1 dargestellte Klemmscheibe 1 mit ihrem Außendurchmesser D1 und ihrem Innendurchmesser D2 stellt eine plane Scheibe aus einem federharten Werkstoff von abgestimmter Dicke s dar.The clamping disk 1 shown in Fig. 1 with its outer diameter D1 and its inner diameter D2 represent a flat disk made of a spring-hard one Material of coordinated thickness s.
Sie ist zum Einsatz in eine Bohrung 6 mit dem Durchmesser D vorgesehen.It is intended for use in a bore 6 with a diameter D.
Um den kreisförmigen Ausschnitt mit dem Durchmesser D2 sind Freibiegeflächen 2 - von der Zentrumlochung aus nach außen gerichtet - angeordnet. Am Umfang der Klemmscheibe 1 sind im gleichen Abstand voneinander federnde Biegekrallen 3 vorgesehen, deren Abmessungen durch die Ausschnitte 4 bestimmt werden. Sie finden ihre Basis auf dem Federkranz 5 mit dem Durchmesser D3.There are free bending surfaces around the circular cutout with the diameter D2 2 - directed outwards from the center perforation - arranged. At the scope of the Clamping washer 1 resilient bending claws 3 are provided at the same distance from each other, the dimensions of which are determined by the cutouts 4. They find their base on the spring ring 5 with the diameter D3.
Der Klemmscheibendurchmesser D1 der Biegekrallen 3 nach Fig. 1 und der Durchmesser D der Bohrung 6 nach Fig. 2 bestimmen bei elastischer Verformung der Klemmscheibe 1 den Biegewinkel i und sind aufeinander abgestimmt.The clamping disk diameter D1 of the bending claws 3 according to FIGS. 1 and determine the diameter D of the bore 6 according to FIG. 2 in the case of elastic deformation of the clamping disc 1 the bending angle i and are matched to one another.
Mittels eines zentrisch zur Bohrungsachse ausgerichteten Eindrückstempels 7 mit einer an der Stirnseite vorgenommenen Hinterdrehung 8 und dem Führungszapfen 9 wird die Klemmscheibe 1 nach Aufgleiten der Schneidgratkanten in einer > 450 - Fase 13 bis zum Anschlag gegen den Bund bolzen 10 in die Bohrung 6 gedrückt.By means of an indentor aligned centrally to the axis of the bore 7 with an undercut 8 made on the end face and the guide pin 9, the clamping disk 1 becomes in a> 450 - Chamfer 13 is pressed against the collar bolt 10 into the hole 6 as far as it will go.
Dabei drückt der Eindrückstempel 7 lediglich mit der Kreisringfläche 11, die durch die Durchmesser D4 und D5 bestimmt wird, auf die innere Peripherie des Federkranzes 5 der Klemmscheibe 1.The push-in punch 7 only presses with the circular ring surface 11, which is determined by the diameters D4 and D5, onto the inner periphery of the spring ring 5 of the clamping disc 1.
Das bei der Ausbildung und der Bemessung der Klemmscheibe vorgegebene Axialspiel wird beim Eindrückvorgang selbsttätig eingestellt.The one specified in the design and dimensioning of the clamping disc Axial play is set automatically during the pressing process.
Dieses wird dadurch erreicht, indem mit dem Eindrückstempel 7 die Klemmscheibe 1 Fig. 2 mittels des Zapfens 9 lagezentriert an eine z. B. >450 - Fase 13 an der Stirnseite einer Bohrung 6 herangeführt und mittels einer Eindrückkraft P1 und P2 auf dem Eindrückweg W1 und W2 diejenige Verformungsarbeit stattfindet, die erforderlich ist, um mit P1 und W1 die Verformung des Federkranzes 5 und mit P2 und W2 die Verformung der Biegekrallen 3 bis zum Eingleiten der Schneidgratkanten 12 der Biegekrallen 3 in die Fase 13 zu erreichen. Beim weiteren Eindrückvorgang ist nun ein weiterer Eindrückkraftanteil P3 auf der Länge des anteiligen Eindrückweges W3 in die Bohrung 6 erforderlich, mit der die Reibarbeit der Schneidgratkanten 12 der Biegekrallen 3 auf die Oberfläche der Bohrung 6 ausgeführt wird und der Federkranz 5 an das massive Bauteil 10 anschlägt bzw. bei nicht massiven Bauteilen, die durch den Anschlag zur Verformung neigen, den Anschlag des Federkranzes 5 von der eingestellten Eindrückvorrichtung übernommen wird.This is achieved by using the impression die 7 Clamping washer 1 Fig. 2 by means of the pin 9 in a position-centered manner on a z. B.> 450 - Chamfer 13 brought up to the end face of a bore 6 and by means of an indentation force P1 and P2 the deformation work takes place on the indentation path W1 and W2, which is required to deform the spring ring 5 and with P1 and W1 P2 and W2 the deformation of the bending claws 3 until the cutting edges slide 12 of the bending claws 3 to reach the bevel 13. During the further pressing process is now a further indentation force component P3 on the length of the proportional indentation path W3 required in the bore 6, with which the friction work of the cutting edges 12 the bending claws 3 is carried out on the surface of the bore 6 and the spring collar 5 strikes the solid component 10 or, in the case of non-solid components, which through the stop tend to deform, the stop of the spring ring 5 from the set Pressing device is taken over.
Mit der Rückführung des Eindrückstempels 7 entfällt die obengenannte Kraft P1, so daß der Federkranz 5 um den Weg W1 zurückfedern kann und somit selbsttätig das gewünschte axiale Spiel umd das Maß t eingestellt wird.With the return of the push-in punch 7, the above-mentioned is omitted Force P1, so that the spring ring 5 can spring back by the path W1 and thus automatically the desired axial play is set by the dimension t.
Die ebenfalls in der Klemmscheibe gespeicherte und bei Eindrückstempelrückgang freiwerdende Eindrückkraft P2 wird als Komponente in der andrückenden Federkraft der Biegekrallen 3 an die Bohrungsoberfläche umgesetzt, so daß die bei einer anliegenden Ausdrückkraft PAus infolge einer Verharkung der Biegekrallen in die Bohrungsoberfläche mit einer vielfachen Eindrückkraft PEin = P1 + P2 + P3 wirksam wird, was zu einer Zerstörung der Klemmscheibe führen würde.The one that is also stored in the clamping disc and when the impression die decreases The released pressing force P2 is a component in the pressing spring force the bending claws 3 implemented on the surface of the bore, so that when a Push-out force PAus as a result of the bending claws becoming entangled in the surface of the bore with a multiple pressing force PEin = P1 + P2 + P3 becomes effective, resulting in a Destruction of the clamping disc would lead.
Die Freibiegeflächen 2 verhindern das Drängen des Werkstoffes beim Abbiegen des Federkranzes 5 und ermöglichen dadurch die Selbsteinstellung des Axialspieles t.The free bending surfaces 2 prevent the material from being pushed Bending of the spring ring 5 and thereby enable the axial play to be adjusted automatically t.
Aber auch der Außendurchmesser D4 des Eindrückstempels 7 ist bei angemessener Größenbestimmung des Durchmesser D3 für die Größe des axialen Spieles maßgebend.But also the outside diameter D4 of the indenter 7 is reasonable Determining the size of the diameter D3 is decisive for the size of the axial play.
Die Größe des selbsteinstellenden Axialspieles t entsteht somit unabhängig von der Eindrückkraft des Eindrückstempels 7 und wird allein durch die Ringgeometrie und die Größe der Angriffsfläche des Eindrückstempels 7 bestimmt.The size of the self-adjusting axial play t is thus created independently on the pressing force of the pressing die 7 and is determined solely by the ring geometry and the size of the contact surface of the indenter 7 is determined.
Die beschriebene Befestigungsart mit axialem Spiel t ist die Vorzugsvariante der Klemmscheibe 1.The type of fastening described with axial play t is the preferred variant the clamping washer 1.
Es ist Jedoch auch möglich, daß mit ein und derselben Klemmscheibe gleicher Nenngröße neben der Ausführung mit selbsttätig einstellbaren Axialspiel für bewegliche Bauteile auch die Ausführung mit Festsitz der Bauteile auf Bundbolzen, Zylinderstiften, Wälzkörpern und dgl. ohne axiale Spieleinstellung bzw diese Klemmscheibe mit einer axialen Anzugskrafteinstellung Verwendung finden kann, wenn der Durchmesser D4 des Eindrückstempels 7 um so viel größer ausgebildet wird, daß er die aufzuliegende Kontur des Federkranzes 5 bzw. den Flächenbereich der Biegekrallen 3 berührt.However, it is also possible that with one and the same clamping disc same nominal size next to the version with automatically adjustable axial play for movable components also the version with a tight fit of the components on collar bolts, Cylindrical pins, rolling elements and the like without axial clearance adjustment or this clamping disc with an axial tightening force adjustment can be used if the diameter D4 of the push-in punch 7 is made so much larger that it is the one to be laid on Contour of the spring ring 5 or the surface area of the bending claws 3 touches.
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