DE1188379B - Unterlegscheibe und Werkzeug zu deren Herstellung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

F06b

Deutsche Kl.: 47 a-8

Nummer: 1188 379

Aktenzeichen: J 22210 XII/47 a

Anmeldetag: 7. August 1962

Auslegetag: 4. März 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterlegscheibe, bestehend aus einem kreisringförmigen Grundkörper mit mehreren einstückig an einem seiner Ränder angeformten, über dessen Umfang verteilt angeordneten und mit ihrer Mittellinie radial 5 zum Grundkörper verlaufenden Zähnen, wobei der den Zähnen abgewandte Rand des Grundkörpers eben verläuft und die Zähne um ihre Mittellinie verwunden sind und ihre Längskanten über den Grundkörper vorstehen.

Die bekannten, als Schraubensicherungen dienenden Unterlegscheiben der vorstehend angegebenen Art besitzen im allgemeinen keine ausreichende Widerstandsfähigkeit gegen ein Zusammendrücken in axialer Richtung und sodann keine ausreichende Sperrwirkung. Dies gilt auch für die bekannten Scheiben, bei denen zur Erhöhung der Sicherungswirkung und zur gleichzeitigen Versteifung des Grundkörpers der Scheibe eine Sickung über den Zahnfuß hinaus bis in den Grundkörper vorgesehen ist, bzw. für solche bekannten Unterlegscheiben, bei denen der ringförmige Grundkörper mit Wellen versehen ist, nicht jedoch die einzelnen Zähne selbst.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Unterlegscheibe der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß bei einfacher Herstellung eine größere Widerstandsfähigkeit gegen Zusammendrücken in axialer Richtung erreicht wird als bei den bekannten Unterlegscheiben, wobei gleichzeitig die Zähne über eine möglichst große Länge in die Gegenstücke eingreifen sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an jedem Zahn zwei auf gegenüberliegenden Seiten seiner Mittellinie verlaufende und im entgegengesetzten Sinn durchgesickte Rippen vorgesehen sind, die etwa in Längsrichtung der Zähne und quer durch die Zahnfüße in Richtung auf den den Zahnfüßen abgewandten ebenen Rand des Grundkörpers verlaufen und in einem Abstand von diesem enden.

Durch diese Ausbildung wird erreicht,, daß die Unterlegscheibe eine größere Widerstandsfähigkeit gegen Zusammendrücken in axialer Richtung besitzt als die bekannten Scheiben dieser Art, wobei außerdem die Sperrwirkung dieser Scheiben erheblich vergrößert wird.

Die Erfindung betrifft ferner ein Werkzeug zur Herstellung solcher Unterlegscheiben. Erfindungsgemäß umfaßt dieses Werkzeug zwei einander gegenüberliegend angeordnete Schaftteile mit mehreren einstückig an einem Stirnende angeformten Rippen, wobei die Rippen vom Umfang des Schaftes in der Weise nach innen laufen, daß die Kämme der Rippen Unterlegscheibe und Werkzeug zu deren
Herstellung

Anmelder:

Illinois Tool Works Inc., Chicago, JIl. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. A. Mentzel und Dipl.-Ing. W. Dahlke,

Patentanwälte,

Refrath bei Köln, Frankenforst 137

Als Erfinder benannt:

Anthony L. Chiarugi, Hanover Township, JIl.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 14. August 1961 (131183)

einen zum Schaft koaxialen Kreis kleineren Durchmessers tangieren, die Rippen seitlich von Flankenflächen begrenzt sind, die einen unterschiedlichen. Winkel mit einer senkrecht durch die Schaftachse gehenden Ebene bilden und die Kämme der Rippen derart geneigt verlaufen, daß die Rippenhöhe von innen nach außen ständig zunimmt.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die Zahnscheibe,

F i g. 2 eine Seitenansicht der Zahnscheibe in größerem Maßstab,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in der Fig. 2,

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in der Fig. 5,

F i g. 5 eine perspektivische Teilansicht der Scheibe in größerem Maßstab,

Fig. 6 einen Schnitt durch einen Zahn der Scheibe entlang der Linie 6-6 in Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt durch den Zahn entlang der Linie7-7 in Fig. 5,

F i g. 8 die perspektivische Ansicht des Werkzeuges zur Herstellung der Zahnscheiben,

F i g. 9 eine Draufsicht auf das untere Gesenk des Werkzeuges,

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie 10-10 in F i g. 8 durch das obere Gesenk des Werkzeuges,

Fig. 11 die Draufsicht auf einen Rohling der Zahnscheiben,

5Oi 517/200

F i g. 12 das Werkzeug bei der Verformung der Unterlegscheiben,

F i g. 13 einen Schnitt entlang der Linie 13-13 in der F i g. 12,

F i g. 14 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform der Unterlegscheibe,

F i g. 15 die Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Unterlegscheibe,

F i g. 16 und 17 Schnitte entsprechend F i g. 9 und 10 durch ein Werkzeug zur Verformung der Unterlegscheibe nach F i g. 15,

F i g. 18 eine Seitenansicht der Unterlegscheibe nach Fig. 15 in größerem Maßstab,

Fig. 19 eine perspektivische Teilansicht der Unterlegscheibe nach Fig. 15,

F i g. 20 einen Schnitt durch einen Zahn der Unterlegscheibe nach Fig. 15 entlang der Linie20-20 in Fig. 19,

F i g. 21 einen Schnitt durch einen Zahn der Unterlegscheibe nach F i g. 15 entlang der Linie 21-21 in Fig. 19.

Die in den Fig. 1 bis 7 und 12,13 dargestellte Unterlegscheibe 20 weist einen kreisringförmigen Grundkörper 22 mit dem inneren Rand 24 und dem äußeren Rand 26 auf. An einem der Ränder sind die Zähne 28 einstückig angeformt.

Die Zähne 28 sind gleichmäßig über den Umfang des Grundkörpers verteilt angeordnet. Die Mittellinien der Zähne verlaufen radial. Die Zähne sind verwunden, so daß die einander gegenüberliegenden, radial verlaufenden Zahnkanten 32 und 34 auf gegenüberliegenden Seiten des Grundkörpers vorstehen. An jedem Zahn 28 der Unterlegscheibe sind zwei rippenförmige Bereiche 36 und 38 vorgesehen. Diese Bereiche befinden sich, wie am besten aus den F i g. 5 bis 7 ersichtlich ist, auf gegenüberliegenden Seiten der radial verlaufenden Mittellinie der Zähne und sind im entgegengesetzten Sinne durchgesickt. Wie aus Fig. 6 und 7 ersichtlich ist, weisen die Zähne durch die Bereiche 36 und 38 einen gewellten Querschnitt auf, während sie in radialer Richtung vom Zahnfuß bis zu den Enden stark verjüngt verlaufen, wie Fig. 11 zu entnehmen ist, in der ein ebener Rohling 48 dargestellt ist, aus welchem die Unterlegscheiben 20 gefertigt werden. Bei einer derartigen Zahnform lassen sich die rippenartigen Bereiche 36 und 38 so ausbilden, daß sie von den äußeren Zahnenden zu den Zahnfüßen hin auseinanderstreben. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, erstrekken sich die rippenartigen Bereiche 36 und 38 von den äußeren Enden der Zähne über die am äußeren Rand 26 des Grundkörpers befindlichen Zahnfüße 30 hinweg bis zu den Punkten 50 und 52. Die Punkte 50 und 52 weisen einen Abstand sowohl vom äußeren Rand 26 des Grundkörpers als auch von dessen innerem Rand 24 auf.

Die rippenartigen Bereiche 36 und 38 haben den gleichen Verlauf wie die benachbarten Zahnkanten 32 bzw. 34. Das innere Ende des rippenartigen Bereiches 38 eines jeden Zahnes strebt, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, dem inneren Ende des rippenartigen Bereiches 36 des Nachbarzahnes zu und liegt neben diesem. Die Umfangsteilung der Zähne ist so gewählt, daß die Enden der rippenartigen Bereiche 36 und 38 benachbarter Zähne zusammenlaufen. Dadurch erhält der Rand 26 des Grundkörpers eine sinuslinienartig gewellte Form (vgl. Fig.4). Dieser gewellte äußere Rand des Grundkörpers bildet axial auf gegenüberliegenden Seiten gedachter Begrenzungsebenen des flachen inneren Randes Anlageflächen 54 und 56 an den hochgelegenen Punkten der rippenartigen Bereiche. Sie wirken mit einem Befestigungselement, ζ. Β. einer Schraube oder einer Mutter, und dem Werkstück zusammen, wenn die Unterlegscheibe festgeklemmt wird, und sie stellen relativ unnachgiebige Anschläge dar, die einem vollständigen Zusammenklappen der Zähne widerstehen.

ίο Diese Rippen bilden aber nicht nur die Anlagefläche 54 und 56, sondern sie verleihen auch den Zähnen selbst einen verhältnismäßig großen Widerstand gegenüber einem Zusammenklappen, da sie sich auseinanderstrebend über die Zähne und über die Zahnfuße hinweg in den Randbereich des Grundkörpers der Scheibe hineinerstrecken.

Da die Zahnfüße in gleicher Weise gewellt sind wie der äußere Rand 26 des Grundkörpers, stehen die Kanten 32 und 34 der Zähne auch im Bereiche

ao der Zahnfüße axial über dem Grundkörper. Die Kanten 32 und 34 gelangen also praktisch mit ihrer ganzen Länge mit den Klemmflächen in Berührung. Nachdem die Rippen 36 und 38 kurz vor dem inneren Rand 24 des Grundkörpers enden, nimmt die Höhe der Anlageflächen 54 und 56 vom äußeren Rand 26 an beständig ab. Außerdem sind die Anlageflächen 54 und 56 dort, wo sie in der Nähe des inneren Randes 24 in den ebenen Bereich der Unterlegscheiben einlaufen, etwas gerundet. Diese Formgebung erhöht den Verformungswiderstand der Anlageflächen, wenn die Schraube od. dgl. angezogen wird.

In F i g. 8 ist das aus den etwa identisch ausgebildeten Gesenken 58 und 60 bestehende Werkzeug zur Formung der Zahnscheiben 20 aus den Rohlingen 48 dargestellt, die einander im Betrieb, wie aus F i g. 8,12 und 13 ersichtlich ist, gegenüberliegen. Sie bestehen aus einem Schaft 62, dessen eines Stirnende mehrere Zähne oder Rippen aufweist.

Wie aus F i g. 12 ersichtlich ist, weisen die Rippen etwa dreieckigen Querschnitt auf, der durch die einander gegenüberliegenden Flankenflächen 66 und 68 begrenzt ist. Die Neigungswinkel, die die Flankenflächen 66 und 68 mit einer zur Werkzeugachse senkrechten Ebene bilden, sind ungleich. Die Flankenfläche 68 schließt einen spitzen Winkel mit dieser Ebene ein. Dieser entspricht ungefähr dem gewünschten Verwindungswinkel der Zähne der Zahnscheibe. Die Flankenflächen 66 bilden mit der gleichen Ebene hingegen einen größeren spitzen Winkel. Der am Zusammenlauf der Flankenflächen 66 und 68 befindliche Kamm 70 der Rippen steht also vor, so daß die Kämme zuerst, und zwar ein Stück seitlich neben der radial verlaufenden Mittellinie der Zähne, bei der Verformung der Zahnscheiben mit den Zähnen in Berührung gelangen. Die Kämme 70 der Rippen 64 sind, wie aus F i g. 12 ersichtlich ist, rund ausgebildet. Die Rippen erstrecken sich vom Umfang des Gesenkes etwa in Richtung auf den Mittelpunkt des Gesenkes und nahezu bis zu diesem hin. Die Höhe der Kämme 70 nimmt vom Umfang, wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, zum Mittelpunkt hin stetig ab. Der zwischen den Rippen gelegene Grund 72 verläuft gleichfalls geneigt zu einer zur Längsachse des Werkzeuges gedachten senkrechten Ebene. Am Umfang des Gesenkes weist der Grund 72 die größte Tiefe auf, wohingegen seine Tiefe zum Mittelpunkt hin stetig abnimmt. Die Rippen 64 sind so aus-

gebildet und insbesondere ist die Neigung der Kämme so gewählt, daß die Verwendung der Zähne der Scheibe in der eingangs beschriebenen Art und Weise erfolgt, wobei der äußere Randbereich des Grundkörpers der Scheiben mitverformt wird, während der innere Randbereich unverformt bleibt.

Wie aus F i g. 9 ersichtlich ist, verlaufen die Rippen 64 zwar etwa radial, doch liegen die Kämme 70 nicht genau auf Radien, sondern sie folgen Tangenten an einen kleinen Innenkreis 74. Dieser Kreisbereich 74 ist vorzugsweise, wie aus Fig. 9 und 13 ersichtlich ist, ausgebohrt, um die Fertigung der Gesenke zu erleichtern.

In Fig. 14 ist eine andere Ausführungsform der Sicherungsscheibe dargestellt, bei der die Zähne innen angeordnet sind. Im übrigen weist auch diese Ausführungsform die gleichen Merkmale wie die vorherbeschriebene und mit 28 bezeichnete Unterlegscheibe auf. Entsprechende Einzelheiten sind mit gleichen Bezugszeichen und dem Index α beziffert.

In F i g. 15 bis 21 ist eine weitere den vorherigen ähnliche Ausführungsform dargestellt. Entsprechende Einzelheiten sind mit gleichen Bezugszeichen und dem Index b bezeichnet. Bei dieser Ausführungsform sind die Rippen 64 b der Gesenke 58 b und 60 b, wie aus Fig. 16 und 17 ersichtlich ist, radial angeordnet, während sie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform einen kleinen Innenkreis tangieren. Durch diese Maßnahmen wird die Fertigung der Gesenke noch einfacher gestaltet und der Fertigungsaufwand herabgesetzt. Die auf gegenüberliegenden Seiten der Zähne 28 b der Unterlegscheiben eingeprägten Rippen 36 b und 38 b enden kurz vor den freien äußeren Zahnenden, so daß der Querschnitt der Zahnenden rechteckig ist.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Unterlegscheibe, bestehend aus einem kreisringförmigen Grundkörper mit mehreren, einstückig an einem seiner Ränder angeformten, über den Umfang desselben verteilt angeordneten und mit ihrer Mittellinie radial zum Grundkörper verlaufenden Zähnen, wobei der den Zähnen abgewandte Rand des Grundkörpers eben verläuft, die Zähne um ihre Mittellinie verwunden sind und ihre Längskanten über den Grundkörper vorstehen, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Zahn zwei auf gegenüberliegenden Seiten seiner Mittellinie verlaufende und im entgegengesetzten Sinn durchgesickte Rippen (36, 38) vorgesehen sind, die etwa in Längsrichtung der Zähne und quer durch die Zahnfüße (30) in Richtung auf den den Zahnfüßen abgewandten ebenen Rand (24) des Grundkörpers (20) verlaufen und in einem Abstand von diesem enden.

2. Unterlegscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rippen (34,36) eines Zahnes winkelig zur radial verlaufenden Mittellinie der Zähne und somit winkelig zueinander angeordnet sind.

3. Unterlegscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zähne vom Grundkörper in bekannter Weise radial auswärts erstrecken.

4. Unterlegscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zähne vom Grundkörper in bekannter Weise radial einwärts erstrecken.

5. Unterlegscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rippenartigen Bereiche (36 b, 386) kurz vor den freien, äußeren Enden der Zähne auslaufen.

6. Werkzeug zur Herstellung von Unterlegscheiben nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch zwei einander gegenüberliegend angeordnete Schaftteile (58, 60) mit mehreren einstückig an einem Stirnende angeformten Rippen (64), wobei die Rippen vom Umfang des Schaftes in der Weise nach innen laufen, daß die Kämme (70) der Rippen einen zum Schaft koaxialen Kreis (74) kleineren Durchmessers tangieren, die Rippen seitlich von Flankenflächen (66, 68) begrenzt sind, die einen unterschiedlichen Winkel mit einer senkrecht durch die Schaftachse gehenden Ebene bilden und die Kämme der Rippen derart geneigt verlaufen, daß die Rippenhöhe von innen nach außen stetig zunimmt.

7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kämme der Rippen (70) rund ausgebildet sind.

8. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kämme (70) der Rippen radial zum Kreis (74) verlaufen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2266555, 1850242,
1715777.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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