DE4425837A1 - Verfahren zur Herstellung von Sicherungsscheiben - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von SicherungsscheibenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Sicherungsscheiben sind potentierte Massenware, bei der es auf den kleinsten
verfahrenstechnisch vorteilhaften Schritt ankommt. Damit die Sicherungsscheiben rota
torisch nicht wandern, haben sie auf ihrer Ober- und Unterseite Zähnchen. Diese sind
scharfkantig. Es ist aber aus verschiedenen Gründen nicht günstig, wenn sich diese
Zähnchen schon beim Anziehen der Schrauben oder Muttern zu sehr in das Material
derjenigen Bauteile eingraben, zwischen die die Sicherungsscheiben gespannt sind.
Häufig ist das eine Bauteil eine Mutter/Schraube auf der einen Seite und die gegen
überliegende Fläche ein zu sicherndes bzw. zu konterndes Bauteil auf der anderen
Seite.
Die Erfindung hat zum Ziel, auf massenfertigungsfähig einfache Weise Auflageflächen
herzustellen, die das Eingraben der Zähnchen beim Verspannen des Elements entwe
der verhindern oder doch reduzieren.
Erfindungsgemäß wird dies durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht.
Durch die Merkmale des Anspruchs 2 kann man diese Auflageflächen definierter
erzeugen.
Durch die Merkmale des Anspruchs 3 gilt dies insbesondere dann, wenn es auf eine
Auflagefläche um das Innenloch in der Sicherungsscheibe ankommt.
Durch die Merkmale des Anspruchs 4 erreicht man dies, wenn es auf die Auflagefläche
um den Außenumfang der Sicherungsscheibe herum ankommt.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5 ergibt das Normalschneiden sehr gute Ar
beitsergebnisse und man spart gegenüber dem Feinschneiden die Ringzacke des
Niederhalters.
Durch die Merkmale des Anspruchs 6 kann man fortschreitend und fortlaufend aus ei
nem Blechstreifen heraus arbeiten, und es bleibt nachher nur noch als Rest ein filigra
nes, wenig materialaufweisendes, leicht zu entsorgendes Lochgitter übrig, das auch an
derweitig verwendet werden kann.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrie
ben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 die Draufsicht auf einen Blechstreifen mit unterschiedlichen
Bearbeitungszonen;
Fig. 2 die etwa viereinhalbfach gegenüber der Natur vergrößerte Draufsicht
auf den Napf 12 der Fig. 1;
Fig. 3 die Draufsicht auf einen Rohling 13 gemäß Fig. 1;
Fig. 4 die ebenso vergrößerte Draufsicht auf den Randbereich 14 von Fig. 1;
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5.5 in Fig. 2;
Fig. 6 einen senkrechten Schnitt sowohl gemäß Linie 5.5 in Fig. 2 als auch
durch einen Teil eines Prägewerkzeugs, das den Napf gemäß Fig. 2, 5
trägt;
Fig. 7 einen senkrechten Schnitt durch ein Schneidwerkzeug, das gerade
eben den Innendurchmesser der späteren Sicherungsscheibe stanzt;
Fig. 8 eine wesentlich vergrößerte Darstellung des Bereichs 8 aus Fig. 7;
Fig. 9 einen senkrechten Schnitt durch einen Teil eines weiteren Schneid
werkzeugs, das gerade eben den Außendurchmesser der Sicherungs
scheibe stanzt;
Fig. 10 eine erheblich vergrößerte Darstellung des Bereichs 10 aus Fig. 9;
Fig. 11 die Untersicht unter eine Sicherungsscheibe, die in der Natur einen Au
ßendurchmesser von 13 mm hat;
Fig. 12 die Draufsicht auf eine Sicherungsscheibe.
Ein Blechstreifen 16 ist aus C 60-Stahl gemäß DIN 17 222, d. h. aus Federstahl, kommt
von einem Wickel und hat eine Transportrichtung durch ein nicht dargestelltes Folge
werkzeug gemäß dem Pfeil 17. In einer ersten Zone 18 sind von oben Näpfe 12 einge
prägt, die einen Querschnitt gemäß Fig. 5 haben. Sie sind dicht an dicht gepackt und
lassen zwischen sich lediglich eine dünne Gitterstruktur 19 stehen. Daher auch der aus
Fig. 1 ersichtliche Versatz der insgesamt 6 Reihen um jeweils einen halben Durchmes
ser der Näpfe 12. Sie sind in 0,7 mm starkes Material des Blechstreifens 16 geprägt.
Gleichzeitig werden sechs Näpfe 12 geprägt. Der Prägevorgang findet jeweils in der er
sten Position einer jeden Reihe statt. Danach werden die Näpfe 12 in Zone 21 mit den
Rohlingen 13 gefördert. Hier werden gleichzeitig 6 Rohlinge 13 auf einmal bearbeitet. In
den Reihen (vom oberen Rand aus gesehen) 1 + 3 + 5 jeweils in Position 3 - und in den
Reihen 2 + 4 + 6 jeweils in Position 4. Wie ersichtlich ist, überlappt sich die Zone 18 mit
der Zone 21 ein wenig.
Auf Zone 21 folgt die dritte Zone 22 in der dann in allen 6 Reihen auf der Position 6
weiterbearbeitet wird. Die zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen liegenden
Sprünge sind werkzeugbedingte Leer- bzw. Förderstationen.
Die dritte Zone 22 überlappt sich in der dargestellten Weise mit der Zone 21 und ist
dann in Richtung des Pfeils 17 nur noch allein vorhanden. Zurück bleibt dann nur noch
die Gitterstruktur 19.
Gemäß Fig. 2 und 5 hat ein Napf 12 eine geometrische Mittenachse 23 und ist bis auf
obere Zähne 24 und untere Zähne 26 rotationssymmetrisch zur Mittenachse 23. Die
Außenbereiche der Zähne 24, 26 sind breiter als deren Innenbereich. Sie verlaufen ge
mäß Fig. 5 sägezahnartig, gehen außen in den ebenen Blechstreifen 16 über. Die obe
ren Zähne 24 reichen in ihrem Außenbereich höher als die Oberseite 27 des Blechstrei
fens 16. Analoges gilt für die unteren Zähne 26 in deren Außenbereich relativ zur Un
terseite 28 des Blechstreifens 16. Unten gehen die Zähne 24, 26 in eine ungezähnte
Schüssel 29 über, die im wesentlichen die gleiche Materialstärke wie der Blechstreifen
16 hat. Wie man aus Fig. 5 sieht, nimmt die Höhe der Zähne 24, 26 schüsselwärts ab.
Umgekehrt wird derjenige Materialsteg 30, der zwischen Blechstreifen 16 und Schüssel
29 liegt, von außen nach innen in der Dicke im gezeichneten Maß zu.
Entstanden ist diese Struktur durch ein Prägewerkzeug, dessen untere Hälfte 31 in ei
ner Bohrung 32 eines Folgewerkzeug-Körpers 33 sitzt, welche Bohrung 32 und welche
untere Hälfte 31 die gemeinsame geometrische Mittenachse 23 haben. Die obere Stirn
fläche der unteren Hälfte 31 hat ein flaches, koaxiales Sackloch 34. Dessen Innenwand
36 ist für die Entstehung des Absatzes 37 verantwortlich. Das Sackloch 34 ist so tief,
daß sich die Schüssel 29 dort hinein ohne Behinderung wölben kann. Die Stirnfläche
38 der unteren Hälfte 31 trägt Zähne, die komplementär zu den unteren Zähnen 26 ge
staltet sind.
Eine obere Hälfte 39 ist koaxial zur geometrischen Mittenachse 23, hat kreiszylindri
schen Umfang, ist auf und ab beweglich und hat auf der nach unten gerichteten Stirn
fläche 41 eine Zähnung, die komplementär zur Gestalt der oberen Zähne 24 ist. Be
wegt man die obere Hälfte 39 des Folgewerkzeugs längs der Mittenachse 23 nach un
ten und befindet sich der Blechstreifen 16 zwischen den Stirnflächen 38, 41, dann ent
steht ein Napf 12 durch Prägen und Fließpressen. Da mehrere solche Werkzeuge ge
mäß Fig. 6 vorhanden sind, entsteht die Vielzahl von Näpfen 12 gemäß Fig. 1. Im
Folgewerkzeug-Körper 33 sind entsprechend der Anzahl der Rohlinge 13 Bohrungen
42 vorgesehen, die koaxial zu einer jeweils vorhandenen geometrischen Mittenachse
43 sind. Der Abstand zwischen 23 und 43 ist eine Teilung oder ein ganzes Vielfaches
hiervon.
Die Bohrung 42 hat einen Durchmesser entsprechend dem Soll-Innendurchmesser 44
des Rohlings 13, der auch gleich ist mit dem Soll-Innendurchmesser 44 des Fertigteils
gemäß Fig. 11 und 12. In die Bohrung 42 hinein schneiden kann ein kreiszylindrischer
Stempel 46, der koaxial zur geometrischen Mittenachse 43 ist und längs dieser auf und
ab teilweise in die Bohrung 42 hineinbewegt werden kann. Wird er dort hineinbewegt,
dann entsteht durch die beiden scharfen Schneidkanten 47, 48 ein Schnitt. Beim Ein
tauchen der Schneidkante 48 in die Bohrung 42 entsteht dort ein hoher Druck, dem in
diesem Bereich das Material des Blechstreifens 16 nicht oder nur zum Teil gewachsen
ist. Es wird also nach der Schneidkante 47 auf der Stirnfläche 49 des Folgewerkzeug-
Körpers 33 der dortige Bereich des Rohlings 13 mit einer Abflachung 51 versehen, wie
sie als Ergebnis in Fig. 11 dargestellt ist. Weil die unteren Zähne 26 dort ebenfalls Sä
gezahnform haben, bildet sie die gemäß Fig. 11 ersichtliche, der Anzahl der Zähne 26
entsprechende oszillierende Abflachung, deren Innenrand durch einen Kreis 52 be
grenzt wird, der durchgehend ist und dessen Außenrand 53 ebenfalls sägezahnartig
oszilliert. Wo vorher ein Zahn vorgestanden ist, d. h. in dessen Gratbereich, ist die Ab
flachung 51 breit, und dort, wo vorher das Tal war, ist die Abflachung 51 schmäler.
Natürlich bildet sich eine gleiche Abflachung 54 unterhalb und innerhalb der Schneid
kante 48. Da aber die Schüssel 29 samt dem z. T. abgeflachten Zähnungsbereich nach
unten aus der Bohrung 42 herausgeschoben wird, stört dieses Teil nicht mehr, aber
das entstehende Fertigteil hat gemäß Fig. 11 diejenige Abflachung 51, die später innen
und unten vorhanden ist.
Im Folgewerkzeug-Körper 33 ist eine, weitere kreiszylindrische Bohrung 56 vorgesehen,
deren geometrische Längsachse 57 parallel zu den Achsen 23 und 43 steht und um ei
ne Teilung oder ein Vielfaches davon gemäß dem Pfeil 17 nach rechts versetzt an
geordnet ist. Die Bohrung 56 hat am Übergang von sich zu der geschliffenen Oberseite
58 des Folgewerkzeug-Körpers 33 eine Schneidkante 59. Der Durchmesser der Boh
rung 56 entspricht dem Außendurchmesser 61 des Fertigteils gemäß Fig. 11 und 12.
Der Außenrandbereich 62 der oberen Zähne 24 und der unteren Zähne 26 ragt über
diesen Durchmesser z. B. gemäß Fig. 4 größenordnungsmäßig 1 mm hinaus. Deshalb
liegt dieser Außenrandbereich 62 außerhalb der Schneidkante 59 auf. Ein
kreiszylindrischer Stempel 63 ist koaxial zur geometrischen Längsachse 57 auf und ab
beweglich auf nicht dargestellte Weise im Folgewerkzeug geführt und paßt mit
Normalschneide-Technik in die Bohrung 56. Auch in dieser Arbeitsstation erfolgt kein
Feinschneiden. Es ist zwar ein nicht dargestellter Niederhalter auch hier für den Blech
streifen 16 vorhanden. Dieser hat jedoch keine Ringzacke. Wie beim Stempel 46, des
sen untere Stirnfläche 64 planeben senkrecht zur Mittenachse 43 steht, so steht auch
hier die untere Stirnfläche 66 des Stempels 63 senkrecht zur geometrischen Längsach
se 57. Beim Schneidschervorgang entsteht nun an der Unterseite (Fig. 12) der Siche
rungsscheibe 67 außen eine Abflachung 68, die außen eine kreisrunde Begrenzung hat
und deren Innenrand 69 in der gezeichneten Weise sägezahnartig oszilliert analog zum
Außenrand 53. Er befindet sich jedoch auf der anderen Seite der Sicherungsscheibe 67
und ist deshalb in Fig. 11 nicht sichtbar. Durch den Scherschneidvorgang erleidet der
Außenrandbereich 62 ebenfalls eine Abflachung 71. Diese verbleibt jedoch mit dem
Außenrandbereich 62 am Blechstreifen 16.
Man hat also lagerichtig auf einfache Weise auf der einen Seite der Sicherungsscheibe
67 innen eine Abflachung 54 erzeugt und auf der anderen Seite außen eine Abflachung
68.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung konischer, mit Zähnen auf ihrer Oberseite und Untersei
te versehenen Sicherungsscheiben
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) In einen Stahlblech-Streifen werden Näpfe geprägt, in deren Randbereich die Zähne geprägt werden, die von einem Außenrandbereich beginnend am Stahlblechstreifen - bis zu einem Innenwandbereich - endend am ungezähn ten Boden der Näpfe - reichen.
- b) Der Außenrandbereich reicht über den Soll-Außendurchmesser der Siche rungsscheiben hinaus.
- c) Der Innenrandbereich reicht über den Soll-Innenwanddurchmesser der Si cherungsscheiben hinaus.
- d) Der Stahlblechstreifen wird so über eine erste Lochmatrize bewegt, daß Näpfe mit ihrem Boden zentrisch in ein kreisrundes Loch ragen, das einen Durchmesser entsprechend dem Soll-Innendurchmesser der Sicherungs scheiben hat.
- e) Ein erster Lochstempel hat einen Durchmesser entsprechend dem Soll- Innendurchmesser der Sicherungsscheiben, schneidet im Innenrandbereich durch die Zähne und erzeugt auf dem äußeren Rand des kreisrunden Lochs durch den Schneid-Scherdruck eine dort durch Flachdrücken der Zähne ent stehende erste Auflagefläche, die im wesentlichen senkrecht zur geometri schen Mittenachse der entspannten Sicherungsscheibe steht.
- f) Der Stahlblechstreifen wird dann über eine zweite Lochmatrize bewegt, daß die geometrische Mittenachse der zu fertigenden Sicherungsscheibe mit der geometrischen Mittenachse des Lochs der Lochmatrize fluchtet.
- g) Der Durchmesser des Lochs der zweiten Lochmatrize entspricht dem Soll- Außendurchmesser der Sicherungsscheibe.
- h) Ein zweiter Lochstempel hat einen Durchmesser entsprechend dem Soll- Außendurchmesser der Sicherungsscheiben, schneidet im Außenrandbe reich durch die Zähne und erzeugt auf dem äußeren Rand der kreisrunden Scheibe durch den Schneid-Scherdruck eine dort durch Flachdrücken der Zähne entstehende zweite Auflagefläche, die im wesentlichen senkrecht zur geometrischen Mittenachse der entspannten Sicherungsscheibe steht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Niederhalter für
den Stahlblechstreifen verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter zu
sammen mit dem Arbeiten des ersten Lochstempels verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter zu
sammen mit dem Arbeiten des zweiten Lochstempels verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneiden ein
Normal-Schneiden ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Folgewerk
zeug in Transportrichtung des Blechstreifens zuerst eine Zone mit Näpfen geprägt
wird, dann der Soll-Innendurchmesser der Sicherungsscheibe in einer zweiten Zo
ne gestanzt wird und einer dritten Zone der Soll-Außendurchmesser der Siche
rungsscheibe gestanzt wird.
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