DD235698A1 - CLAMPING DISC FOR THE MOVABLE STORAGE, SAFETY AND FIXING OF COMPONENTS IN HOLES AND DGL., PREFERABLY WITH AXIAL GAME - Google Patents
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Abstract
Aufgabe der Erfindung ist eine Klemmscheibe, die zur beweglichen Lagerung, Sicherung und Befestigung von Bauteilen wie Bundbolzen, Zylinderstiften, Waelzkoerpern, Federn und dgl. in Bohrungen und anderen kreisrunden Aussparungen vorzugsweise mit Axialspiel, jedoch auch ohne Axialspiel oder mit Festsitz dient. Erfindungsgemaess ist die Klemmscheibe (1) plan ausgebildet und besteht aus einem Federkranz (5), an welchen vom Kreismittelpunkt weg nach aussen gerichtete Biegekrallen (3) angeordnet sind, deren Klemmscheiben-Aussendurchmesser D1 ein dem Biegewinkel a bei elastischer Verformung der Biegekrallen (3) abgestimmtes groesseres Mass als der Durchmesser D der zugeordneten Bohrung dient. Die Groesse des selbsteinstellenden axialen Spieles bis zum Festsitz wird durch eine Aenderung des Masses D4 des Eindrueckstempels (7) realisiert. Fig. 1The object of the invention is a clamping disc which serves for the movable storage, securing and attachment of components such as collar bolts, cylinder pins, rolling elements, springs and the like. In bores and other circular recesses preferably with axial play, but also without axial play or with interference fit. According to the invention, the clamping disc (1) is planar and consists of a spring ring (5), which are directed away from the circle center outward bending claws (3) whose clamping disc outer diameter D1 a the bending angle a at elastic deformation of the bending claws (3) matched larger size than the diameter D of the associated hole is used. The size of the self-adjusting axial clearance to the interference fit is realized by a change of the dimension D4 of Eindrueckstempels (7). Fig. 1
Description
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
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.The clamping disc according to the invention is used for movable storage, securing and attachment of components such as collar bolts, cylinder pins, rolling elements (balls), springs and the like. In the axial direction, in holes with self-adjusting axial play, without axial play but also with 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 rhythmischer Montageablauf gefordert werden.An application is provided in the general and Feinwerktechnischen series production of machine-apparatus and equipment for axial position limitation movable or solid, solid or elastic components preferably everywhere with the aid of an acting in the axial direction Eindrückvorrichtung where short cycle times, a minimum of work and rhythmic Assembly process be required.
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, the assembly process of such machine elements is subject to a manual process and a variety of individual operations, which in their sum cause a high workload.
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 Jahr mit z. B. höheren Vorbereitungs- und Abschlußzeitanteil tA erforderlich. Im Vergleich zur Großserienfertigung macht dieser relative Umstand den gezielten Einsatz rationell wirksamer Technologien erforderlich, deren verstärkte Anwendung aus dieser Sicht besondere Bedeutung erlangt.Since in many cases in practice the production quantities are determined by the quantity requirement of the typed products, predominantly lots in the range of smaller to middle quantities per year with z. B. higher preparation and completion time share t A required. Compared to large-scale production, this relative circumstance necessitates the targeted use of rationally-effective technologies, the increased application of which is of particular importance from this point of view.
Eine bekannte Lösung nach DE-AS 1295285 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 Anschlagsscheibe sowie mit und ohne Vorspannung zu erreichen.A known solution according to DE-AS 1295285 provides a stop and retaining plate for a machine part in a bore or on a shaft before, with which it is possible, the anchorage optionally depending on the application with or without predetermined play between the part to be secured and the To reach stop disc and 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.Said variants are possible because the disc relative to the disc plane at its outer: or inner periphery has separate projections with inclined cutting edges by radial incisions which cut portions of a thread with a rotation of the disc into the fixed anchoring surface of the bore or the shaft.
Eine derartige Lösung gestattet u. a. auch die Einstellung eines axialen Spieles zwischen der Anschlag- und Festhaltescheibe und dem zu sichernden Maschinenteil. 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 geforderterToleranzen hinsichtlich des erforderlichen axialen Spieles ist allerdings problematisch.Such a solution allows u. a. Also, the setting of an axial clearance between the stop and retaining plate and the machine part to be secured. However, the necessary rotation of the stop and retaining plate is relatively expensive, especially in view of the required installation time. However, the suitability for automated mass production while maintaining certain required tolerances in terms of the required axial clearance is problematic.
Da auch Bundbolzen, Stellringe u.a. Bauelemente montageseitig den an sie gestellten konstruktiven Anforderungen 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, collars u.a. On the assembly side, the structural requirements imposed on them do not correspond to economic objectives, it is the object of the present invention to find a clamping disk which, depending on its function as a component, but also with respect to its function during the assembly process, is designed to be the desired one Seconds fast assembly step is achieved.
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Die Aufgabe der Erfindung ist eine Klemmscheibe 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. Dabei ist zu gewährleisten, daß die Bohrungen keine, der Halterung bzw. Befestigung der Klemmscheibe dienende Arbeitsgänge erfordern.The object of the invention is a clamping disc for movable storage, securing and attachment of components such as collar bolts, cylinder pins, rolling elements (balls), springs and the like. In holes and similar circular recesses with or without automatic adjustment of the axial play or with tight fit. It should be ensured that the holes do not require the holder or attachment of the clamping disc operations.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Klemmscheibe plan ausgebildet ist und aus einem Federkranz besteht, an welchem vom Kreismittelpunkt weg nach außen gerichtete Biegekrallen angeordnet sind, deren Klemmscheiben-Außendurchmesser Di ein dem Biegewinkel α 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 flat and consists of a spring ring, which are arranged away from the circle center outward bending claws, the clamping disc outer diameter Di a the bending angle α with elastic deformation of the bending claws tuned greater degree than that Has diameter D of the associated bore.
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 provided at a mid-point cutout with the diameter D 2 cross-shaped free-flying cutouts.
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 is determined by U-shaped symmetrically arranged in the circumference cutouts.
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 Stanzgratkanten bei der elastischen Verformung der Biegekrallen in den kleineren Bohrungsdurchmesser D zu liegen kommt und an jeder Biegekralle eine Zweipunktberührung besteht. Die Klemmstellungen mit oder ohne axialem Spiel mit Festsitz der Klemmscheibe werden durch die axiale Eindrückkraft bestimmt.It is advantageous that the bending claws are approximately tongue-shaped so that when pressing the clamping disc into the bore of the larger outer diameter D 1 in the form of Stanzgratkanten in the elastic deformation of the bending claws in the smaller bore diameter D comes to lie and on each bending claw a two-point contact consists. The clamping positions with or without axial play with tight fit of the clamping disc are determined by the axial Eindrückkraft.
Zur Zentrierung der Klemmscheibe und gleichmäßigen Eingleiten der Biegekrallen in die Bohrung ist eine Fase vorgesehen, deren Fasendurchmesser >D, ist.For centering the clamping disc and uniform sliding of the bending claws in the bore a bevel is provided, the chamfer diameter > D , .
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigenThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show
Fig. 1: die Klemmscheibe vor der Montage,1: the clamping disc before mounting,
Fig. 2: die Klemmscheibe mit axialem Spiel in eine Bohrung eingesetzt zur Sicherung eines Bundbolzens.Fig. 2: the clamping disc with axial clearance inserted into a bore for securing 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 Dickes dar. Sie ist zum Einsatz in eine Bohrung 6 mit dem Durchmesser D vorgesehen.The clamping disc 1 shown in Fig. 1 with its outer diameter D 1 and its inner diameter D 2 represents a flat disc of a spring-hard material of tuned thickness. It is intended for use in a bore 6 with the diameter D.
Um den kreisförmigen Ausschnitt mit dem Durchmesser D2 sind Freibiegeflächen 2—von derZentrumslochung 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.Around the circular cutout with the diameter D 2 , free bending surfaces 2 are directed outward from the center hole. At the periphery of the clamping disc 1 resilient bending claws 3 are provided at the same distance from each other, the dimensions of which are determined by the cutouts 4. You will find their base on the spring ring 5 with the diameter D 3 .
Der Klemmscheibenaußendurchmesser 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 α und sind aufeinander abgestimmt.The clamping disc outer diameter D 1 of the bending claws 3 of FIG. 1 and the diameter D of the bore 6 of FIG. 2 determine at elastic deformation of the clamping disc 1, the bending angle α and are coordinated.
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 >45° — Fase 13 bis zum Anschlag gegen den Bundbolzen 10 in die Bohrung 6 gedrückt.By means of a centrally aligned to the bore axis Eindrückstempels 7 with a made on the front side undercut 8 and the guide pin 9, the clamping disc 1 is pushed after sliding of the cutting edge ridge in a> 45 ° bevel 13 until it stops against the collar pin 10 in the bore 6.
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.In this case, the indenting 7 presses only with the annular surface 11, which is determined by the diameter D 4 and D 5 , on 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. Dieses wird dadurch erreicht, indem mit dem Eindrückstempel 7 die Klemmscheibe 1 Fig. 2 mittels des Zapfens 9 lagezentriert an eine z.B. >45°-Fase 13 an der Stirnseite einer Bohrung 6 herangeführt und mittels einer Eindrückkraft P1 und P2 auf dem Eindrückweg Wi und W2 diejenige Verformungsarbeit stattfindet, die erforderlich ist, um FTHtP1 und W1 dieVerformung 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.The specified in the design and dimensioning of the clamping disc axial clearance is set automatically during the Eindrückvorgang. This is achieved by the clamping disc 1 Fig. 2 by means of the pin 9 position centered at an example> 45 ° bevel 13 on the front side of a bore 6 and introduced by means of a Eindrückkraft P 1 and P 2 on the Eindrückweg Wi and W 2, the deformation work required to achieve FTHtP 1 and W 1 the deformation of the spring collar 5 and with P 2 and W 2 the deformation of the bending claws 3 until the cutting edge edges 12 of the bending claws 3 slide into the chamfer 13. When further pressing process now another Eindrückkraftanteil P 3 on the length of the proportional Eindrückweges W 3 in the bore 6 is required, with the friction of the cutting edge 12 of the bending claws 3 is carried out on the surface of the bore 6 and the spring ring 5 to the solid component 10 strikes or not massive components that tend to deformation by the stop, the stop of the spring ring 5 is taken from the set indenting device.
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 um das Maßt eingestellt wird.With the return of Eindrückstempels 7 eliminates the above force P 1 , so that the spring ring 5 can spring back to the path W 1 and thus automatically the desired axial clearance is adjusted by the Maßt.
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 Pgn = P1 + P2 + P3 wirksam wird, was zu einer Zerstörung der Klemmscheibe führen würde.The also stored in the clamping disc and released in Eindrückstempelrückgang indentation force P 2 is implemented as a component in the Andrückenden spring force of the bending claws 3 to the bore surface, so that at an applied ejection force P Aus due to a Verharkung the bending claws in the bore surface with a multiple indentation force Pg n = P 1 + P 2 + P 3 is effective, which would lead to a destruction of the clamping disc.
Die Freibiegeflächen 2 verhindern das Drängen des Werkstoffes beim Abbiegen des Federkranzes 5 und ermöglichen dadurch die Selbsteinstellung des Axialspielest. Aber auch der Außendurchmesser D4 des Eindrückstempels 7 ist bei angemessener Größenbestimmung des Durchmessers D3 für die Größe des axialen Spieles maßgebend.The free-floating surfaces 2 prevent the urging of the material during the bending of the spring ring 5 and thereby enable the self-adjustment of the axial clearance. But also the outer diameter D 4 of Eindrückstempels 7 is decisive with appropriate size determination of the diameter D 3 for the size of the axial clearance.
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 bestimmtThe size of the self-adjusting axial play t thus arises independently of the indentation force of the indenting punch 7 and is determined solely by the ring geometry and the size of the attack surface of the indenting punch 7
Die beschriebene Befestigungsart mit axialem Spiel t ist die Vorzugsvariante der Klemmscheibe 1. The described fastening with axial play t is the preferred variant of the clamping disc. 1
Es ist jedoch auch möglich, daß mit ein und derselben Klemmscheibe gleicher Nenngröße neben der Ausführung mit selbsttätig einsteilbarem 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 of the same nominal size in addition to the design with automatically einsteilbarem axial play for moving components and the design with 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 Suiting force adjustment can be used when the diameter D 4 of the indenting 7 is formed so much greater that it touches the aufzuliegende contour of the spring ring 5 and the surface area of the bending claws 3.
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