DE3420423C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Festlegen eines Körpers nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruches 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus dem US-Patent 37 97 949 bekannt. Die Patentschrift beschreibt eine Hal­ tevorrichtung für einen Bolzen oder eine Welle oder dergl. mit einem Maschinenbauteil, welches einen versenk­ ten Rezeß aufweist, der eine Bohrung für den Bolzen oder die Welle schneidet. Wenn der Bolzen oder die Welle in die Bohrung eingesetzt wird, erstreckt sich eine hierin angebrachte Nut ergänzend zu dem Rezeß. Eine Befesti­ gungsscheibe ist in dem Rezeß angeordnet, wird dort ge­ halten und erstreckt sich in die daneben liegende Nut des Bolzens oder der Welle.

Ein Nachteil der bekannten Vorrichtung wird darin gese­ hen, daß der Bolzen oder die Welle durch die Befesti­ gungsscheibe nicht sicher genug festgelegt ist, da kei­ nerlei Verspannungselement oder dergl. gegen Lösen insbe­ sondere bei Schwingungsbeanspruchung vorgesehen ist.

Es ist auch eine lösbare Verbindung nach dem deutschen Patent 9 63 743 bekannt. Die Schutzschrift beschreibt ei­ ne Vorrichtung zum Festlegen eines Körpers in der Boh­ rung einer Platte, bei der eine gekrümmte, federnd nach­ giebige Befestigungsleiste zwischen einer der Bohrung be­ nachbarten ebenen Fläche der Platte und einer Nut des Körpers verspannt ist.

Bei dieser bekannten Verbindung wird eine Blattfeder so zwischen zwei gegeneinander festzulegende Bauteile einge­ schoben, daß diese durch die elastische Verformung der Feder gegeneinandergedrückt und in ihrer Lage festgehal­ ten werden. Als Anwendungsgebiet werden beispielsweise Werkplatten von Uhren und Laufwerken und Platinen von (mechanischen) Rechenmaschinen angegeben. Die Blattfeder kann mangels anderer Sicherungselemente, z. B. Schrauben, nur vergleichsweise geringe Belastungen aufnehmen. Wei­ ter ist nachteilig, daß die Blattfeder in Relation zu den festzulegenden Bauteilen sehr viel Raum beansprucht.

Der Erfindung liegt deswegen die Aufgabe zugrunde, eine aus der US-Patentschrift 37 97 949 bekannte Vorrichtung derart weiterzuentwickeln, daß unter Beibehaltung ihrer einfachen Montierbarkeit ein besseres Festlegungsergeb­ nis erzielt wird.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer gattungsgemäßen Vor­ richtung zum Festlegen eines Körpers mit dem kennzeich­ nenden Merkmal des Patentanspruches 1.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß die vor dem Anziehen des Bolzens eine geneigte Lage zu der ebenen Fläche einnehmende Befestigungsscheibe nach dem Anziehen des Bolzens derart verformt ist, daß der in der Nut aufgenommene Randbereich gebogen und gegen die Nutwandungen verspannt ist.

Die Lösung beinhaltet eine ebene Befestigungsscheibe, die in eine Nut eines Körpers eingesetzt ist, welcher seinerseits in eine Bohrung einer Platte eingeführt ist. Die Nut steht in einem Winkel zu einer ebenen Fläche der Platte, wobei die Befestigungsscheibe nach Einführen in die Nut mittels eines Bolzens angezogen und verspannt wird, der in eine hierfür vorgesehene Bohrung in der Platte einschraubbar ist.

Beim Anziehen und Verspannen der Befestigungsscheibe zum flachen Anliegen an der ebenen Fläche wird die Befesti­ gungsscheibe innerhalb der Nut gebogen, wobei sie vor­ zugsweise eine Anlagelinie entlang der äußeren Nutbegren­ zungskanten und eine zweite Anlagelinie in dem Bereich erhält, wo die Befestigungsscheibenaußenkante an der ent­ gegengesetzten Nutseite anliegt. Diese Biegung der Be­ festigungsscheibe ist wenigstens teilweise elastisch, so daß eine bleibende Fixierung erfolgt.

Der Winkel, in dem die Nut zu der ebenen Fläche geneigt ist, beträgt vorzugsweise höchstens 10°, insbesondere 3 bis 5°.

Ferner ist vorzugsweise das Spiel zwischen der Befesti­ gungsscheibe und der Nut geringer als der Höhenunter­ schied im Verhältnis zur Plattenebene der zum Bolzen hin gerichteten Begrenzung der Nut und der auf den Außenum­ fang der Befestigungsscheibe liegenden Anlagelinie der Befestigungsscheibe auf der gleichen Nutenseite, so daß ein leichtes und einfaches Einpassen stets gewährleistet ist.

Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform verläuft die Nut parallel zu der ebenen Fläche und die Befestigungsscheibe ist gekrümmt, insbesondere in koni­ scher oder wenigstens teilweise zylindrischer Form. Hier­ bei ist zweckmäßig vorgesehen, daß die Befestigungsschei­ be in einem Winkel zu der ebenen Fläche einführbar ist. Alsdann wird die Befestigungsscheibe wie im vorliegenden Fall angezogen zu im wesentlichen flachen Anliegen an der ebenen Fläche, wobei die hierbei erfolgende Deforma­ tion sich wie im vorhergehenden Falle bis in die Nut hi­ nein fortsetzt, so daß in deren Bereich Biegung und Fi­ xierung verstärkt werden. Hierbei werden die Befesti­ gungsscheibenteile in der Nut derart gekrümmt, daß ein festes und sicheres spielfreies Verspannen erfolgt.

Natürlich lassen sich nichtebene Befestigungsscheiben auf gleiche Art in die Nut einführen, wobei gegebenen­ falls unterschiedliche Verspannungseigenschaften erhal­ ten werden.

Bevorzugt besitzen die Befestigungsscheiben Anwendungsin­ dikatoren, welche eine richtige Anbringung gewährleisten und insbesondere eine unerwünschte Anbringung unmöglich machen.

Vorteilhaft sind die Befestigungsscheiben so ausgeführt, daß ihr Rand im Bereich der Nut dem Verlauf des Nutgrun­ des folgt.

Insbesondere bei Anwendung der Erfindung auf eine Säule und eine zugehörige Buchse kann es vorteilhaft sein, wenn wenigstens eines dieser Teile mehr als eine Nut be­ sitzt. Diese Nuten können gegebenenfalls unterschiedli­ cher Art sein. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Säule und/oder die Buchse gleichen Außendurchmesser auf beiden Seiten der Nuten haben. Bei einer Buchse kann es ferner von Vorteil sein, wenn verschiedene Nuten verschieden weit von den betreffenden Enden angeordnet sind, so daß die Buchse in mehreren Höhenlagen gegenüber der ebenen Fläche festlegbar ist.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen im folgenden unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 und 2 Ausführungsformen mit ebenen Befestigungs­ scheiben vor dem Anziehen, in

Fig. 3 und 4 die gleichen Ausführungsformen nach Anzie­ hen der Befestigungsscheiben, in

Fig. 5 und 6 Ausführungsformen mit gekrümmten Befesti­ gungsscheiben vor dem Anziehen, in

Fig. 7 und 8 die Ausführungsformen nach Fig. 5 und 6 nach dem Anziehen, in

Fig. 9 den Montageverlauf bei ebenen Befesti­ gungsscheiben, in

Fig. 10 verschiedene Montagealternativen für eine Buchse mit Nuten, in

Fig. 11 eine Draufsicht auf eine Befestigungs­ scheibenausführungsform, in

Fig. 12 die Ausführungsform gemäß Fig. 11 in ei­ nem Querschnitt, und in

Fig. 13 den Montageverlauf bei nichtebenen Befe­ stigungsscheiben.

Die Fig. 1 bis 8 zeigen Ausschnitte bei Vorrichtungen mit Nuten und Befestigungsscheiben in unbelastetem bzw. angezogenem Zustand in verschiedenen Arten und Ausführun­ gen. Deutlichkeitshalber sind Nutenneigung, Krümmung der Befestigungsscheiben und Spiel zwischen Befestigungs­ scheibe und Nut stark übertrieben gezeigt, im Verhältnis zu tatsächlichen Ausführungen in der Praxis.

Fig. 1 zeigt einen Körper 1 (Säule oder Buchse), wel­ cher in eine Bohrung 4 in einer Platte 2 mit einer ebe­ nen Fläche 3 eingeführt ist. Eine ebene Befestigungs­ scheibe 5 ist in eine geneigte Nut 6 eingeführt, welche eine untere Begrenzungskante 7 besitzt mit einem spitzen Kantenwinkel im Verhältnis zur Ebene 3 und einer oberen Begrenzungskante 8 mit einem stumpfen Kantenwinkel auf der von der ebenen Fläche weggewendeten Nutenseite. Die Anlagefläche A der Befestigungsscheibe 5 im Verhältnis zur Ebene 3 fällt hier mit der Begrenzungskante der Boh­ rung 4 in den beiden Befestigungsscheibenseitenbereichen zusammen.

Fig. 2 zeigt auf entsprechende Weise, wie eine ebene Be­ festigungsscheibe 5 in eine zur ebenen Fläche geneigte Nut eingepaßt ist. Die Befestigungsscheibe 5 liegt in diesem Falle nutenfern bei B auf Abstand von der Begren­ zungskante 9 an der Platte an.

Fig. 3 zeigt die Vorrichtung gemäß Fig. 1 nach dem An­ ziehen eines Bolzens 10 in einer Bohrung 11. Die Befesti­ gungsscheibe 5 erhält hierbei eine Anlagelinie C im Be­ reich der unteren Nutenaußenkante und eine zweite Anlage­ linie D auf der entgegengesetzten Nutenseite. Die Anlage­ linie C befindet sich im Bereich der spitzwinkligen Nu­ tenbegrenzungswand. Die Befestigungsscheibe 5 ist mit Vorspannung in der Nut 6 eingespannt und die Vorausset­ zung hierfür ist, daß das Spiel a zwischen der Befesti­ gungsscheibe 5 und der Nut 6 geringer ist als der Höhen­ unterschied b im Verhältnis zur ebenen Fläche der äuße­ ren Begrenzungskante 8 der Nut und dem inneren Anlage­ punkt D der Befestigungsscheibe auf der gleichen Seite der Nut. Ferner wird deutlich, daß die Nutkante mit spit­ zem Kantenwinkel 7 genau mit der Ebene 3 zusammenfällt.

Fig. 4 zeigt auf entsprechende Weise die Vorrichtung nach Fig. 2 nach dem Anziehen eines Bolzens 10 in der Bohrung 11. In diesem Fall ist die Anlagelinie C an der Nutbegrenzungskante mit spitzem Kantenwinkel 7 auf der der Ebene 3 abgewandten Befestigungsscheibenseite gele­ gen. Die Voraussetzung ist auch hier, daß das Spiel a zwischen der Befestigungsscheibe 5 und der Nut 6 gerin­ ger ist als der Höhenunterschied b im Verhältnis zu der ebenen Fläche 3 der äußeren Nutbegrenzung und dem inne­ ren Anlagepunkt D der Befestigungsscheibe 5 auf der glei­ chen Nutseite. Wie aus der Figur hervorgeht, wird sich die Begrenzungskante der Nut mit stumpfem Winkel 8, in diesem Falle unterhalb der Ebene 3 der Platte, befinden. Bestimmend für die Axiallage des Körpers 1 in der Boh­ rung 4 ist die Oberfläche der Befestigungsscheibe 5 und die Begrenzungskante der Nut mit spitzem Kantenwinkel 7. Bei Anwendung von mehreren Befestigungsscheiben mit ver­ schiedenen Dicken wird die dickste Befestigungsscheibe für die Axiallage des Körpers bestimmend sein. Die Nut­ kante mit spitzem Winkel 8 wird sich unter der Fläche 3 der Platte befinden mit einem Abstand, der wenigstens an­ genähert der gleiche ist wie das Spiel a.

Wie aus dem Vorhergesagten hervorgeht, wird die Nutkante 7 mit spitzem Kantenwinkel für den Körper 1 stets lagebe­ stimmend sein.

Fig. 5 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungs­ form, bei der eine gekrümmte Befestigungsscheibe 15 in eine gerade Nut 16 mit einer unteren Begrenzungskante 17 zunächst der ebenen Fläche 3 und einer oberen Begren­ zungskante 18 auf Abstand von dieser Fläche eingesetzt ist. Die Befestigungsscheibe 15 hat ihre konvexe Seite 19 von der Fläche 3 abgewendet, wobei die Anlagekante A der Befestigungsscheibe sich im Bereich der Begrenzungs­ kante 9 der Bohrung 4 befindet.

Fig. 6 zeigt auf entsprechende Weise, wie eine gekrümm­ te Befestigungsscheibe 15 mit ihrer konkaven Seite 19 der Fläche 3 zugewandt eingeführt ist. Die Anlagelinie B der Befestigungsscheibe an der Fläche 3 befindet sich hierbei auf Abstand von der Begrenzungskante 9.

Fig. 7 zeigt eine Vorrichtung gemäß Fig. 5 nach Anzie­ hen des Bolzens 10. Hierbei wird die Befestigungsscheibe mit Vorspannung in der Nut 16 liegen mit einer Anlageli­ nie C entlang der unteren Begrenzungskante 17 der Nut und einer zweiten Anlagelinie D, wobei die Außenkante 21 der Befestigungsscheibe auf der entgegengesetzten Seite der Nut 16 anliegt. Die untere Begrenzungskante 17 befin­ det sich hierbei in Höhe der Begrenzungskante 9 der Boh­ rung.

Fig. 8 zeigt auf entsprechende Weise die Vorrichtung ge­ mäß Fig. 6 nach angezogenem Bolzen 10, wobei die Befe­ stigungsscheibe 15 mit Vorspannung in der Nut 16 einge­ spannt ist mit einer Anlagelinie C entlang der oberen Be­ grenzungskante 18 der Nut und einer zweiten Anlagelinie C im Bereich der Anlage einer Außenkante 21 der Befesti­ gungsscheibe an der entgegengesetzten Nutseite. In die­ sem Fall wird sich die untere Begrenzungskante 17 der Nut unterhalb der Ebene 3 befinden. Die Befestigungs­ scheibe 15 kann eventuell auf der vor Körper 1 gewende­ ten Seite eine Restbiegung besitzen mit einem Hohlraum 22 zwischen der Befestigungsscheibe und der Ebene 3.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit gebogenen Be­ festigungsscheiben ist die konvexe Befestigungsscheiben­ seite bestimmend für die Axiallage des Körpers 1. Ist die konvexe Seite der Ebene 3 zugewandt, so wird diese in einer Ebene mit der unteren Begrenzungsseite 17 der Nut zu liegen kommen. Ist die konkave Seite 20 der Ebene 3 zugewandt, so wird die obere Begrenzungsseite 18 der Nut sich auf einem Abstand von der Ebene 3 befinden, wel­ che der Dicke der Befestigungsscheibe 15 entspricht. Bei verschieden dicken Befestigungsscheiben wird die dickste lagebestimmend sein.

Die Ausführungsformen gemäß Fig. 5 bis 8 beziehen sich zunächst auf eine Befestigungsscheibe teilzylindri­ scher Form. Aber auch anders gebogene Befestigungsschei­ ben sind denkbar, z. B. teilsphärische. Die Befestigungs­ verhältnisse können dabei komplizierter sein und bei ge­ wissen Formen gebogener Befestigungsscheiben kann es not­ wendig sein, den Bolzen 10 mit einem Spezialschlüssel an­ zuziehen, so daß die Befestigungsscheibe nicht zu stark zusammengepreßt wird und unerwünschtes Spiel entsteht.

Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, wobei der Körper 1 aus einer Säule 23 und die Platte 2 aus einer unteren Platte 24 einer Preß- und/oder Stanzmaschine besteht. Die Säule 23 besitzt zwei Schrägnuten 6. Die obere Reihe Ausschnittsvergrößerungen zeigt den Montageverlauf Schritt für Schritt bei nach oben geneigten Schrägnuten und die untere Bildreihe zeigt den Montageverlauf bei nach unten geneigten Nuten.

Fig. 10 zeigt einen Körper 1 in Form einer Buchse 25, die einer Säule 23 angehört, welche in eine Platte 2 ein­ gepaßt ist, beispielsweise eine obere Platte 26 einer Preß- und/oder Stanzmaschine. Die obere Ausschnittsver­ größerung zeigt eine Schrägnut 6, die in der einen Rich­ tung geneigt ist, während die untere Ausschnittvergröße­ rung in die andere Richtung geneigte Nuten zeigt.

Fig. 11 und 12 zeigen eine Draufsicht bzw. einen Quer­ schnitt einer Befestigungsscheibe 15. Wie ersichtlich, ist die Außenkante der Befestigungsscheibe kreisförmig gebogen und kann somit der Bodenkontur einer Nut 6 in ei­ nem zylindrischen Körper 1 folgen.

Fig. 13 zeigt auf entsprechende Weise wie Fig. 11, wie eine Säule 23 in einer unteren Platte 24 mit Hilfe einer gekrümmten Befestigungsscheibe 15 befestigt ist, welche in eine von zwei ebenen Nuten 16 eingeführt ist. In Fig. 11 und 13 besitzt der obere Teil 27 der Säule gerin­ geren Durchmesser als der Festsetzteil 28, was die Anwen­ dung einer Buchse 25 mit dem gleichen Außendurchmesser wie der Befestigungsteil 28 gestattet. Auf diese Weise kommt man dem Wunsche nach, die obere und die untere Platte gleichzeitig bearbeiten zu können und auf diese Weise genau den gleichen Zentrumabstand zwischen den Lö­ chern in der oberen und der unteren Platte und genau die gleiche Größe der Bohrungen 4 zu erhalten.

Um eine gute Führung zu erhalten, insbesondere in bezug auf die Säule, sollen die Maßtoleranzen zwischen dem Be­ festigungsteil 28 der Säule und der Bohrung 4 recht ge­ nau sein. Natürlich soll erstrebt werden, daß die Be­ festigungsscheiben wenigstens etwa gleicher Art und Aus­ führung sind, um gleichbleibende Eigenschaften in allen Befestigungsbereichen zu gewährleisten.

Es sei noch genannt, daß unter Umständen eine Befesti­ gungsscheibe ausreicht, aber gewöhnlich zwei bis sechs angewandt werden.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Festlegen eines Körpers (1) in einer Bohrung (4) einer Platte (2, 24, 26), welche Platte eine der Bohrung benachbarte ebene Fläche (3) auf­ weist, auf der wenigstens eine Befestigungsscheibe (5, 15) flach aufliegt und mittels eines gegen die Platte (2, 24, 26) verschraubten, die Befestigungs­ scheibe durchsetzenden Bolzens (10) festgelegt ist, wobei die Befestigungsscheibe (5, 15) mit einem bis in den Bohrungsquerschnitt vorstehenden Randbereich (12, 21) in einer an dem Körper ausgebildeten Nut (6, 16) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die vor dem Anziehen des Bolzens (10) eine geneig­ te Lage zu der ebenen Fläche (3) einnehmende Befesti­ gungsscheibe (5, 15) nach dem Anziehen des Bolzens (10) derart verformt ist, daß der in der Nut (6, 16) aufgenommene Randbereich (12, 21) gebogen und gegen die Nutwandungen verspannt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsscheibe (5, 15) in der Nut (6, 16) an jeder der beiden sich gegenüberliegenden Nut­ wandungen entlang einer Linie (C, D) anliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Nut (6), welche zu der ebenen Fläche (3) geneigt ist unter einem Winkel von nicht mehr als 10°, insbesondere 3 bis 5°, und durch vor dem Anzie­ hen des Bolzens (10) ebene Befestigungsscheiben (5).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel (a) zwischen der Befestigungsscheibe (5, 15) und der Nut (6, 16) geringer ist als der Hö­ henunterschied (b) im Verhältnis zur Ebene (3) der zum Bolzen (10) hin gerichteten Begrenzung (8) der Nut (6) und der auf dem Außenumfang der Befestigungs­ scheibe (5) liegenden Anlagelinie (D) der Befesti­ gungsscheibe (5) auf der gleichen Nutenseite.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Nut (16), welche zur ebenen Fläche (3) pa­ rallel ist, sowie durch Befestigungsscheiben (15) ge­ krümmter, insbesondere konischer, wenigstens teilwei­ se zylindrischer oder sphärischer Form.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsscheiben (15) zur Sicherstellung einer lagerichtigen Montage mit Montageindikatoren versehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsscheiben (5, 15) so ausgeführt sind, daß ihr Rand im Bereich der Nut (6, 16) dem Verlauf des Nutgrundes folgt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (1) zylin­ drisch ist, in eine zylindrische Bohrung (4) einge­ paßt ist und auf beiden Seiten der Nut (6, 16) den gleichen Außendurchmesser besitzt.