DE1475280C3

DE1475280C3 - Clamp washer for securing parts on shafts

Info

Publication number: DE1475280C3
Application number: DE19651475280
Authority: DE
Inventors: Alfred 7000 Stuttgart Trampisch
Original assignee: HUGO BENZING oHG 7254 MUENCHINGEN
Current assignee: HUGO BENZING oHG 7254 MUENCHINGEN
Priority date: 1965-05-13
Filing date: 1965-05-13
Publication date: 1975-04-17
Also published as: DE1475280A1; DE1475280B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine 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.The invention relates to a conical, or on a shaft. The like. Can be clamped under axial load Clamping washer for securing parts on the shaft or the like, in particular made of spring steel and preferably with substantially radially outwardly directed from the central bore Recesses and with inwardly directed clamping tongues formed between them.

Zur Sicherung von Teilen auf Wellen, Achsen od. dgl. werden Klemmscheiben mit einer Mittelbohrung verwendet, von der im wesentlichen radial gerichtete, schlitzförmige Ausnehmungen ausgehen, zwischen denen Zungen zur Verklemmung der Scheibe auf der durch die Mittelbohrung hindurchgesteckten Welle, Achse qd. dgl. gebildet werden. Klemmscheiben der beschriebenen Art werden üblicherweise durch Stanzen hergestellt. Hierbei hat man bisher das kegelartige Verformen der Klemmscheibe gleichzeitig mit dem Stanzen der Mittelbohrung vorgenommen. Als Stand der Technik seien in diesem Zusammenhang beispielsweise die deutschen Gebrauchsmusterschriften 1 900 470 und 1 678 036 angeführt. In der Praxis hat sich nun immer wieder gezeigt, daß die in Rede stehenden Klemmscheiben nicht in der Lage waren, hohe Axialkräfte aufzunehmen, ohne dabei auf der Welle, Achse od. dgl. zu verrutschen.To secure parts on shafts, axles or the like, clamping disks with a central bore are used used, from the essentially radially directed, slot-shaped recesses proceed, between which tongues for clamping the disc on the one inserted through the central bore Shaft, axis qd. Like. Be formed. Clamping disks of the type described are usually made by stamping. So far, the clamping disc has been deformed in a cone-like manner made at the same time as the center hole is punched. The state of the art in in this context, for example, the German utility models 1 900 470 and 1 678 036 cited. In practice it has been shown again and again that the clamping disks in question were not able to absorb high axial forces without doing so on the shaft, axle or the like slip.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Klemmscheibe der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die in Axialrichtung der Welle, Achse od. dgl. stark belastbar ist bzw. einen festen Halt aufThe object of the present invention is therefore to provide a clamping disk of the type specified at the outset create that in the axial direction of the shaft, axis or the like. Can be heavily loaded or has a firm hold

ίο dem betreffenden Bauteil findet.ίο finds the component in question.

Die Erfindung geht von der wesentlichen Erkenntnis aus, daß die Stanzrichtung bei der Herstellung der Scheibe und die Klemmwirkung in unmittelbarem Zusammenhang miteinander stehen. Beim Aus-The invention is based on the essential knowledge that the punching direction during manufacture the disc and the clamping effect are directly related to one another. When leaving

IS stanzen der Mittelöffnung der Klemmscheibe entsteht nämlich auf der in Stanzrichtung vorderen Seite der Scheibe eine scharfe, auf der in Stanzrichtung rückwärtigen Seite dagegen eine etwas abgerundete Kante. Die Bedeutung dieser Tatsache für Klemmscheiben der erfindungsgemäßen Art war bisher nicht erkannt und daher auch von der Fachwelt nicht beachtet worden. Vielmehr wurde regelmäßig die der Eintrittsseite des Stanzwerkzeuges zugewandte Kante der auszustanzenden Scheibe zum Zusammen-IS punch the central opening of the clamping disc is created namely on the front side of the disc in the punching direction a sharp one, on the rear side in the punching direction Side, on the other hand, has a slightly rounded edge. The importance of this fact for clamping washers of the type according to the invention was previously not recognized and therefore ignored by experts. Rather, that of the The edge of the disc to be punched out facing the entry side of the punching tool for joining

a5 wirken mit der Welle oder Achse verwendet, weil sich beim Stanzen und gleichzeitigen kegeligen Durchbiegen der Scheibe diese Kante automatisch als die radial nach innen gerichtete Kante ergibt. Diese Kante ist jedoch die weniger scharfe abgerundete Kante. Die beim Stanzen entstehende scharfe Kante befindet sich somit auf der falschen Seite.a5 act with the shaft or axis used because When punching and simultaneous conical bending of the pane, this edge is automatically than the radially inwardly directed edge. However, this edge is the less sharp rounded one Edge. The sharp edge created during punching is therefore on the wrong side.

Die Erfindung hat sich nun die vorstehend beschriebenen Erkenntnisse zur Lösung der ihr gestellten Aufgabe zunutze gemacht und ist im wesentliehen 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.The invention now has the above-described knowledge to solve the problem presented to it Task made use of and is essentially characterized in that the punching the clamping disc formed on the exit side of the punching tool Central bore is arranged on the hollow side of the hollow cone formed by the clamping disc.

Es muß also zwischen dem Stanzen der mittleren Öffnung der Klemmscheibe und dem Durchdrücken der Scheibe in die kegelige oder ähnliche Form ein Umkehren der Arbeitsrichtung bzw. der Scheibe erfolgen, damit das Stanzen der Mittelöffnung und das Verformen der Scheibe in die Kegelgestalt in entgegengesetzten Richtungen stattfindet. Ein solcher Arbeitsvorgang ist zwar mit einem zusätzlichen Arbeitsaufwand verbunden, bringt jedoch den wesentlichen Vorteil mit sich, daß damit ein erheblich besserer und gegen Lösen stärker gesicherter Sitz der Scheibe auf der Welle oder Achse erzielt wird. 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 zusammenwir- j ken und durch leichtes Einarbeiten in diese eine zu- j sätzliche Klemmkraft zwischen Scheibe und Teil her- j vorrufen kann. . . . !So it has to be between the punching of the central opening of the clamping disc and the pushing through the disc in the conical or similar shape, the working direction or the disc are reversed, thus punching the central opening and deforming the disc into the conical shape in opposite directions Directions takes place. Such an operation does involve an additional amount of work connected, but has the essential advantage that it is a considerably better one and a more secure seat of the disc on the shaft or axle is achieved against loosening. In the preparation of the conical shape of the disc is therefore to be deformed according to the invention in such a way, that the sharp edge lies on the hollow side of the cone so that it meets the surface of the the part penetrating the disc work together and by lightly working into this one to- j can cause additional clamping force between the disc and the part. . . . !

Versuche haben ergeben, daß eine solche Klemm- \ scheibe eine axiale Kraft aufnehmen kann, die das Vielfache derjenigen beträgt, die von einer Klemmscheibe aufgenommen werden kann, bei der das Verformen der Scheibe gleichzeitig mit dem Stanzen der Mittelbohrung geschieht, bei der also die rückwärtige, infolge des Materialflusses leicht abgerundete Kante als Klemmkante verwendet wird.Experiments have shown that such a clamping \ disc can absorb an axial force is that of the multiples which can be received by a clamping disc, wherein the deformation of the disc is done simultaneously with the punching of the central bore, so the rear in the , slightly rounded edge is used as a clamping edge due to the material flow.

Infolge ihrer größeren Klemmkraft ist man auch inBecause of their greater clamping force, you are also in

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der Bemessung der erfindungsgemäßen Scheibe ver- In die zunächst flache volle Scheibe 30 wird durch hältnismäßig frei, so daß man sie mit Vorteil mit grö- ein Stanzwerkzeug 31 die Mittelbohrung 32 ausgeßerer oder geringerer Elastizität ausbilden kann. stanzt. Ist χ die Stanzrichtung, so entsteht auf der in Eine besonders gute Haltekraft der Klemmscheibe Stanzrichtung vorderen Seite der die Mittelöffnung läßt sich nach einem weiteren Merkmal der Erfin- 5 begrenzenden Innenfläche 33 eine scharfe Kante 34 dung dadurch erreichen, daß bei einer vorzugsweise und auf der rückwärtigen Seite eine etwas abgerunkreisrunden (oder ungefähr kreisrunden) aus Feder- dete Kante 35. Damit nun die scharfe Kante 34 zum stahl bestehenden Klemmscheibe mit einem Kegel- Festklemmen auf der Oberfläche einer die Mittelbohwinkel von etwa 125 bis 145° und mit flach auslau- rung durchsetzenden Welle 36 od. dgl. benutzt werfendem äußerem Versteifungsrand die Scheibendicke io den kann, ist beim nachfolgenden Verformen der sowie die Ausnehmungen derart bemessen sind, daß Scheibe in die Kegelform 30 α die Verformung in die Elastizitätsgrenze schon nach einer einem Bruch- Pfeilrichtung y vorzunehmen, so daß die scharfe teil der Kegelhöhe entsprechenden Verformung der Kante in der Lage 34 a der Hohlseite des durch die Scheibe, vorzugsweise vor Verringerung der Kegel- Scheibe gebildeten Hohlkegels benachbart ist. Hierhöhe auf die Half te, erreicht wird. Selbst bei großer 15 durch kann die Klemmwirkung zwischen Scheibe axialer Kraft braucht die erfindungsgemäße Klemm- und Welle, wenn letztere in Pfeilrichtung χ bzw. die scheibe nur einen relativ kleinen Federweg auszufüh- Scheibe in entgegengesetzter Richtung belastet wird, ren, wobei sie ihre bisherige Kegelform praktisch bei- im Vergleich zu einer bei gleicher Verformung umgebehält und sich fest auf der Welle oder Achse ver- kehrten Stanzrichtung zusätzlich erheblich erhöht spannt. Auch bei Überbelastung federt eine solche 20 werden.The dimensioning of the disk according to the invention is proportional to the size of the initially flat, full disk 30, so that it can advantageously form the central bore 32 with greater or lesser elasticity with a larger punching tool 31. punches. If χ is the punching direction, a sharp edge 34 arises on the front side of the inner surface 33 delimiting the central opening in a particularly good holding force of the clamping disc punching direction rear side a somewhat rounded (or approximately circular) made of spring-edged edge 35. So that the sharp edge 34 to the existing steel clamping disc with a conical clamping on the surface of a central drilling angle of about 125 to 145 ° and with a flat extension penetrating shaft 36 or the like. Used throwing outer stiffening edge the disc thickness io the, is in the subsequent deformation of and the recesses are dimensioned such that disc in the conical shape 30 α the deformation in the elastic limit already after a break arrow direction y to make so that the sharp part of the cone height corresponding deformation of the edge in the position 34 a of the hollow side of the hollow cone formed by the disc, preferably before the reduction of the conical disc is adjacent. Here height on the Half te, is reached. Even with a large 15 through the clamping action between the disk axial force needs the clamping and shaft according to the invention, if the latter in the direction of the arrow χ or the disk is only loaded a relatively small spring deflection disk in the opposite direction, ren, whereby they have their previous conical shape practically with- compared to one with the same deformation, and the punching direction, which is firmly reversed on the shaft or axis, is additionally tightened considerably. Such a 20 will bounce even if it is overloaded.

Scheibe nur geringfügig zurück, z.B. nur V₁₀mm im Fig.2 veranschaulicht den Stanzvorgang in vier Gegensatz zu etwa 2 bis 3 mm bisheriger Klemm- einzelnen Phasen α bis d beim Herausstanzen eines scheiben, so daß die Scheibe auch nach der Entla- Mittelloches aus einer Blechscheibe von der Blechstung auf der Welle verbleibt und weiterhin — wenn stärke s. Es ist ersichtlich, wie bei dem Stanzhub des auch bei gewisser Lockerung des zu sichernden Tei- 25 Stanzwerkzeuges 431 im Zusammenwirken mit der les —- ihre Sicherungsfunktion ausübt. Ein Flach- Matrize 437 sich beim Herausschneiden des Mitteldrücken oder gar Überschnappen der Scheibe, wie es Stückes 438 an der vorderen Unterkante des ringförbei den bisherigen, blattfederartig wirkenden migen Scheibenteiles 430 eine scharfe Kante 434 bil-Klemmscheiben mit ihren wesentlich größeren det, während an der rückwärtigen Oberkante das Federwegen leicht auftreten kann, ist ausgeschlossen, 30 Material vom Stanzwerkzeug 431 mitgezogen wird da bei der absichtlich größeren Federhärte der er- und dadurch die abgerundete Kante 435 bildet. Zur findungsgemäßen Scheibe zuvor die Festigkeitsgrenze Erzielung einer besonders hohen Klemmwirkung überschritten und das Material durch Platzen zer- muß daher entsprechend F i g. 1 die fertiggestanzte stört würde. Ringscheibe aus ihrer Ebene in Pfeilrichtung y aus-Disc only slightly back, for example only V ₁₀ mm in Fig.2 illustrates the punching process in four contrasts to about 2 to 3 mm of previous clamping individual phases α to d when punching out a disc, so that the disc also after the discharge center hole A sheet-metal disk from the sheet metal structure remains on the shaft and continues - if this is the case . It can be seen how during the punching stroke of the punching tool 431 in cooperation with the les - even with a certain loosening of the part to be secured, it performs its securing function. A flat die 437 is when cutting out the middle pressure or even snapping over the disc, as there is piece 438 on the front lower edge of the ringförbei the previous, leaf spring-like shaped disc part 430 a sharp edge 434 bil-clamping discs with their much larger det, while at the rear upper edge, which can easily occur spring deflection, is excluded, 30 material is drawn by the punching tool 431 because with the intentionally greater spring stiffness it forms the rounded edge 435 . For the disk according to the invention, the strength limit to achieve a particularly high clamping effect has previously been exceeded and the material must therefore burst as a result of FIG. 1 the finished punched would interfere. Washer out of its plane in the direction of arrow y

Wird die Klemmscheibe ohne zylindrischen Rand 35 gebogen werden.The clamping disc will be bent without a cylindrical rim 35.

ausgebildet, lassen sich die Scheiben nach Art von Es hat sich gezeigt, daß schon sehr kleine Scheibenformed, the disks can be in the manner of It has been shown that even very small disks

Tellerfedern in beliebiger Zahl dicht übereinander- von 3 mm Bohrungsdurchmesser axiale Kräfte vonAny number of disc springs close together - from 3 mm bore diameter axial forces of

schichten, wodurch die aufzunehmende Axialkraft 120 kg und mehr aufnehmen können,layers, whereby the axial force to be absorbed can absorb 120 kg and more,

entsprechend der Anzahl der Klemmscheiben erhöht Die Klemmscheiben können im übrigen beliebigincreased according to the number of clamping disks

werden kann. 40 ausgebildet sein. Von der Mittelbohrung aus könnencan be. 40 be formed. From the central hole you can

Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein schmalere oder breitere Ausnehmungen, z.B. in Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Form von Schlitzen, in radialer Richtung ausgehen. Klemmscheibe in der Weise, daß in eine zunächst Bei kleineren Scheiben wird man eine geringere Anflache volle Scheibe eine Mittelbohrung, gegebenen- zahl (z. B. 3 bis 5), bei größeren Scheiben eine gröfalls mit radialen Ausnehmungen, in der einen axia- 45 ßere Anzahl (z.B. bis zu 9 und mehr) von Ausnehlen Richtung ausgestanzt wird, wobei eine scharfe mungen vorsehen, zwischen denen eine entsprevordere, die Mittelbohrung umgebende Stanzkante chende Anzahl von Zungen oder zungenartiger Vorentsteht, und hierauf die Scheibe in der entgegenge- Sprünge gebildet werden. Besonders vorteilhaft ist setzten axialen Richtung in eine Hohlkegelform ge- ferner ein Kegelwinkel der Scheibe von 125 bis 145° drückt wird, so daß die scharfe vordere Stanzkante 50 Kegelwinkel,
auf die Hohlseite des Hohlkegels gelangt. Die Fig. 3 und 4 zeigen beispielsweise den Ein-Furthermore, the invention relates to a narrower or wider recesses, for example in a method for producing the shape of slots according to the invention, starting in the radial direction. Clamping washer in such a way that a central hole, given number (e.g. 3 to 5), with larger washers one larger with radial recesses, in which an axia- 45 A larger number (e.g. up to 9 and more) of grooves is punched out in the direction, a sharp formation providing between which a corresponding number of tongues or tongue-like protrusions surrounding the central hole is formed, and then the disc is formed in the opposite jumps . It is particularly advantageous to set the axial direction in a hollow cone shape;
reaches the hollow side of the hollow cone. Figs. 3 and 4 show, for example, the

In der Zeichnung sind entsprechende Ausfüh- bau einer Klemmscheibe 310 in einen anderen TeilIn the drawing, a corresponding embodiment of a clamping disk 310 is shown in a different part

rungsbeispiele im einzelnen vergrößert dargestellt. und ihre Vereinigung mit diesem anderen Teil zuexamples shown in detail enlarged. and their union with this other part too

Hierbei zeigt einer selbständigen BaueinheitHere shows an independent structural unit

Fig. 1 eine Skizze zur Erläuterung von Vorgän- 55 In Fig. 3 ist dieses andere Teil eine Abschlußgen bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen scheibe 320, die — z.B. aus thermoplastischem Klemmscheibe, Kunststoff bestehend— an ihrem äußeren Rand 321 . Fig. 1 is a sketch for explaining predecessor 55 In Figure 3, this other part a Abschlußgen in the manufacture of a disc 320 according to the invention - for example, of thermoplastic clamping disc, plastic bestehend- at its outer edge 321

F i g. 2 a bis d eine Darstellung des Stanzvorganges umgebördelt ist und den äußeren Rand 312 derF i g. 2 a to d is a representation of the punching process is flanged and the outer edge 312 of the

berm Stanzen einer solchen Klemmscheibe, Klemmscheibe 310 in einer Ringnut 322 unlösbarBerm punching such a clamping disk, clamping disk 310 in an annular groove 322 is inseparable

F i g. 3 eine mit einer Abschlußscheibe zu einer 60 aufnimmt, so daß die Klemmscheibe axial gesichertF i g. 3 receives one with a cover plate to a 60, so that the clamping plate is axially secured

baueinheit vereinigte Klemmscheibe und ist, jedoch das für die Federung erforderliche; wennassembly united clamping disc and is, however, the one required for the suspension; if

Fig.4 eine mit einem kugelförmigen Handgriff zu auch nur geringe Spiel hat. Soll z.B. die Abschlußeiner Baueinheit vereinigte Klemmscheibe. scheibe 320 dazu dienen, eine Öffnung 323 in einemFig. 4 has a spherical handle to only a small amount of play. Should, for example, the closure of a structural unit united clamping disc. Washer 320 serve to create an opening 323 in one

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 3 und 4 Gehäuse 324 über eine Achse 325 abzuschließen, ist handelt es sich um an sich bekannte Anwendungs- 65 es lediglich erforderlich, die die Klemmscheibe 310 In the exemplary embodiments according to FIGS. 3 and 4, the housing 324 is to be closed off via an axis 325 , and it is only a question of application 65 that is known per se that the clamping disk 310

fälle von Klemmscheiben. enthaltende Abschlußscheibe 320 auf das herausra-cases of clamping washers. containing cover plate 320 on the protruding

Fig.l erläutert einen Teil aus dem Herstellungs- gende Ende der Achse 325 aufzustecken, wobei sieFig.l explains a part from the manufacturing end of the axle 325 to be attached, with it

verfahren einer erfindungsgemäßen Klemmscheibe. sich mittels der Klemmscheibe 310 auf der Achsemethod of a clamping disc according to the invention. by means of the clamping disc 310 on the axis

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. 325 jammed. If the disc is designed in such a way that it only springs back slightly, it can through vigorous pressing of the cover plate a tight fit on the housing wall 324 can be achieved.

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 5 od. dgl. aufweisen, um das Eingießen oder sonstige Einbringen des Klemmringes zu erleichtern.As a further example, Fig. 4 shows schematically a spherical handle 326, e.g. made of plastic, in which the clamping disc 310 on its outer edge with sufficient for the suspension Clearance 327 is poured. The ball has a bore 328 which is axial to the disk axis and which for inserting the rod-shaped end 329 of a Lever or the like. The handle can optionally also be designed in two parts or have recesses For receiving cans, plugs 5 or the like. Have to pouring or other To facilitate insertion of the clamping ring.

Auch kann die Klemmscheibe statt unlösbar gegebenenfalls auch — z. B. durch eingeschraubte Elemente gehalten — lösbar in dem sie aufnehmenden ίο Teil eingebracht sein, jedoch derart, daß dieses Teil zusammen mit der Klemmscheibe eine einbaufertige, selbstklemmende Baueinheit bildet.Also, instead of being undetachable, the clamping washer can optionally also - z. B. by screwed-in elements held - detachably introduced into the receiving part ίο, but in such a way that this part together with the clamping disc forms a ready-to-install, self-clamping unit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Conical, on a shaft or the like. With axial load can be clamped To secure parts on the shaft or the like, in particular made of spring steel and preferably with recesses directed essentially radially outward from the central bore and with inwardly directed clamping tongues formed between them, thereby characterized in that the punching of the clamping disc on the exit side of the punching tool formed sharp delimiting edge of the central bore on the hollow side of the clamping disc formed hollow cone is arranged.

2. Clamping disc according to claim 1, characterized in that in a preferably circular (or approximately circular), made of spring steel clamping disc with a cone angle from about 125 to 145 ° and with a flat outer stiffening edge, the thickness of the pane and the recesses in this way are dimensioned so that the elastic limit already corresponds to a fraction of the height of the cone Deformation of the disc, preferably before reducing the cone height to half, is achieved.

3. A method for producing a clamping disc according to claim 1, characterized in that that in an initially flat full disk a central bore, possibly with radial Recesses, punched out in one axial direction, with a sharp front, the The punching edge surrounding the central hole is created, and then the disc in the opposite one axial direction is printed in a hollow cone shape, so that the sharp leading edge of the punch the hollow side of the hollow cone arrives.