DE4304289C2 - Elastische Beilagscheibe - Google Patents

Description

Eine elastische Beilagscheibe mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen ist aus der US-Patentschrift 4,292,876 bekannt.

Derartige Beilagscheiben werden etwa auf den Schaft einer Verbindungseinrichtung für zwei Metallteile unter gegenseitiger Anlage aufgesteckt, z. B. bei einer Klemmschraube zum Befestigen einer Wanne an einem Motorblock, um jedweden Vibrationen zwischen den beiden Teilen übertragenden Metall/Metall-Kontakt zu vermeiden.

Derartige Beilagscheiben unterliegen hohen Axialdrücken, die ein plastisches Fließen des elastischen Ringkörpers zur Folge haben können. Ferner sind sie, etwa beim Betrieb des betreffenden Motors, einer starken Temperaturerhöhung aus­ gesetzt, die zur Wärmeausdehnung des elastischen Ringkörpers führt.

Das Fließen des elastischen Materials ist insofern sehr nachteilig, als es zu äußeren Rissen kommen kann, die sich dann, wenn das elastische Material gegen eine scharfe Kante der starren - ggfs. metallischen - Scheibe gedrückt wird, zu durchgehenden Schnitten verbinden können. Wird das Fließen zu stark, so kann es außerdem zu einer Verformung der Verstär­ kungsscheibe kommen.

Wird andererseits der elastische Körper derart um­ schlossen, daß er nicht nach außen fließen kann, so sucht er bei Axialdruck und infolge Wärmeausdehnung nach innen auszuweichen und führt dann zu einem Klemmen der die Beilagscheibe durchsetzenden Schraube.

Die Beilagscheibe gemäß der eingangs genannten US- Patentschrift 4,292,876 weist keine Maßnahmen auf, die ein Aus­ weichen des elastischen Körpers nach außen verhindern.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 49 165 und dem deutschen Gebrauchsmuster 17 75 082 sind andererseits Beilag­ scheiben mit einem elastischen Körper und einer starren Scheibe bekannt, die einen den elastischen Körper umgreifenden Randbereich aufweist. Dieser dient zur Anlage an der Gegenfläche und verhindert das Ausweichen des elastischen Körpers nach außen. In diesem Fall werden Wärmeausdehnungen oder ungünstige Toleranzen dazu führen, daß sich der elastische Körper nach innen ausdehnt und den Schraubbolzen verklemmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und preiswerte Beilagscheibe zu schaffen, deren elastischer Körper auch höhere Drücke dauerhaft auszuhalten vermag, wobei gleichzeitig die Gefahr vermieden ist, daß ein die Beilagscheibe durchsetzendes Verbindungselement verklemmt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet. Danach bewirkt der auf den elastischen Ringkörper zu gebogene und mit ihm in Kontakt stehende Randbereich der starren Scheibe in Verbindung mit der nur einen Teil der axialen Höhe des Ringkörpers einnehmenden ringförmigen Vertiefung, daß sich die Umfangswand des Ringkörpers bei Kompression etwa S-förmig deformiert. Diese S-Form stabilisiert die Umfangswand und verhindert ein zu starkes radiales Fließen des Materials, wodurch die erläuterte Gefahr von Riß- oder Bruchbildung vermieden wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch die Beilagscheibe;

Fig. 2 die Beilagscheibe nach Fig. 1 in ihrer Klemmstellung;

Fig. 3 unterschiedliche Stufen der Klemmstellung der Beilagscheibe nach Fig. 2; und

Fig. 4 eine Variante der starren Scheibe.

In Fig. 1 ist eine elastische Beilagscheibe 1 im Axial­ schnitt gezeigt. Sie besteht aus einem elastischen ringförmigen Körper 2 und einer auf den oberen Teil des elastischen ringförmigen Körpers 2 angebrachten starren Scheibe 3.

In dieser Figur ist deutlich die konkave Form einer ringförmigen Aussparung 4, die in der äußeren Umwandung 5 des elastischen ringförmigen Körpers 2 ausgeführt ist, zu erkennen.

Die äußere Umwandung 5 weist eine ringförmige Fläche 5a auf, die dem Teil des ringförmigen Körpers 2 entspricht, der während der Klemmung zusammengedrückt wird, wobei eine ringförmige Schulter 5b, durch die die Beilagscheibe 1 sich auf den sie aufnehmenden Werkstück abstützt, und eine ringförmige Fläche 5c zum Festhalten der Stellung der Beilagscheibe 1 auf diesem Werkstück ausgebildet sind.

Gemäß dieser Ausführungsform ist die ringförmige Aussparung 4 in der ringförmigen Fläche 5a der Wandung 5 ausgebildet.

Die innere Wandung 6 des elastischen Körpers 2 ist in drei Abschnitte aufgeteilt. Der obere Abschnitt 6a ist kegel­ stumpfförmig und öffnet sich nach außen, wobei er die Führung des Schaftes einer Verbindungseinrichtung, wie z. B. eine Schraube, während deren Anbringung erleichtert.

Die mittlere Fläche 6b ist zylindrisch und hält den Schaft der Verbindungseinrichtung vor der Klemmung fest. Sie stößt an die untere Fläche 6c in der Ebene der Aussparung 5b an.

Der untere Abschnitt 6c ist kegelstumpfförmig und öffnet sich nach außen, wobei er eine mögliche Verformung der Oberfläche der Zentrierung 5c während des Anbringens der Beilagscheibe 1 auf einem Werkstück erlaubt.

Der elastische ringförmige Körper 2 ist an die starre Scheibe angeformt, wobei sich seine innere Wandung 6 über die gesamte Höhe der Beilagscheibe 1 erstreckt und eine kreisförmige Vertiefung 7 ausfüllt, die auf der oberen Fläche 8 der Scheibe 3 ausgeführt ist.

Zwei ringförmige Vortriebe mit dreieckigem Querschnitt 9 ragen aus der oberen Fläche 8 heraus. Gemäß einer Ausfüh­ rungsform kann die Beilagscheibe 1 nur einen Vortrieb 9 oder im Gegensatz dazu mehr als zwei aufweisen, wobei diese außerdem einen anders geformten Querschnitt aufweisen können.

Fig. 2 zeigt die Dichtung nach Fig. 1 im zusammen­ gedrückten Zustand.

Nach dieser Figur wird durch eine Schraube 12 eine Wanne 10 gegen einen Motorblock 11 geklemmt.

Eine Wannendichtung 13 wird hier in Verbindung mit der elastischen Beilagscheibe 1 verwendet, um einerseits die Wanne 10 vom Motorblock 11 und andererseits die Wanne 10 von der Schraube 12 zu trennen.

Die Wirkung der Klemmung, die von der Schraube 12 zugleich auf den Dichtungsring 2 und die Wannendichtung 13 aus­ geübt wird, ist dadurch begrenzt, daß die Schraube sich auf den Motorblock 11 durch eine Schulter 14 abstützt.

Ein radiales Spiel zwischen dem Schaft der Schraube 12 und der durch die Wanne 10 gehenden Öffnung vermeidet jeden Metall-auf-Metall-Kontakt zwischen diesen beiden Metallteilen in einem Bereich, indem kein elastisches Material vorhanden ist.

Die Zentrierung der Schraube in der durch die Wanne 10 gehenden Öffnung wird zugleich von der Beilagscheibe 1 und der Dichtung 13 gewährleistet.

Die gesamte Wirkung der Klemmung, die durch die Ver­ schraubung der Verbindungseinrichtung 12 auf dem Motorblock 11 entsteht, wird durch die starre Scheibe 3 übertragen, die die Verstärkung der Beilagscheibe 1 bildet. Diese Wirkung wird auf die Beilagscheibe 1 und die Wannendichtung 13 auf­ geteilt.

Fig. 3 zeigt einen axialen Querschnitt durch eine Ab­ schnitt der Beilagscheibe 1 im Verlauf seiner Klemmung. Das Material des elastischen Körpers 2 verfließt lateral.

Die durchgezogene Linie zeigt die Form des elastischen ringförmigen Körpers 2 vor der Klemmung. Die gestrichelte Linie zeigt schematisch die Zwischenstellung, bei der die äußere Umwandung 5′ des elastischen ringförmigen Körpers 2 praktisch parallel zur Achse der Dichtung ist und die ringförmige Aussparung 4′ praktisch ausgefüllt ist.

Die Strichpunkt-Linie zeigt schematisch die Druckstellung der Beilagscheibe, in der die äußere Umwandung 5′′ deutlich die Form eines S hat, wobei die Form sich aus dem Zusammenspiel zwischen der konkaven Form der ringförmigen Aussparung 4′′ und dem lateralen Fließen des Materials ergibt.

Durch diese S-Form ist es möglich, die Dicke des Dich­ tungsrings 2 wesentlich zu verringern, ohne zu einem zu starken Fließen des flachgedrückten Materials zu führen.

Aus Fig. 3 ist deutlich zu erkennen, daß in der gezeigten Ausführungsform die Fläche der starren Scheibe 3, die sich im Kontakt mit dem elastischen ringförmigen Körper 2 be­ findet, durch eine ebene, ringförmige Fläche 3a im wesentlichen senkrecht zur Klemmrichtung begrenzt ist. Die Innenseite der starren Scheibe 3 und die äußere Umwandung 5 des elastischen ringförmigen Körpers 2 stoßen tangential aneinander, mit dem Ziel, die S-Form der Umwandung 5 zu verstärken.

Fig. 4 zeigt eine Möglichkeit der Umformung der starren Scheibe 3 mit dem elastischen ringförmigen Körper 2.

In dieser Figur ist ein axialer Querschnitt durch den oberen Bereich der elastischen Beilagscheibe 1 gezeigt.

Gemäß dieser Ausführungsform weist die Unterseite der starren Scheibe 3, die sich unter der ringförmigen Vertiefung 7 befindet, einen ringförmigen, verschobenen Bereich 3b auf, dessen wesentliche Funktion ist, zu vermeiden, daß die starre Scheibe 3 sich vom elastischen Körper 2 löst.

Claims (4)

1. Elastische Beilagscheibe für ein Verbindungselement (12) zur Verbindung zweier Metallteile (10, 11), umfassend eine starre Scheibe (3) und einen an dieser angeordneten elastischen Ringkörper (2), der an seiner von der Scheibe (3) abge­ wandten Seite eine Anlagefläche für eines der beiden Metallteile (10, 11) bildet und in seiner äußeren Umfangswand (5a) eine ringförmige Vertiefung (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die starre Scheibe (3) einen in Richtung des elastischen Ringkörpers (2) umgebogenen und mit diesem in Kontakt stehenden Randbereich aufweist, der von einer ebenen, im wesentlichen radial verlaufenden Ringfläche begrenzt ist, und
daß sich die ringförmige Vertiefung (4) nur über einen Teil der axialen Höhe des Ringkörpers (2) erstreckt.

2. Beilagscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Vertiefung (4) im Axialschnitt eine von scharfen Kanten freie konkave Form hat.

3. Beilagscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die an dem Ringkörper (2) anliegende Fläche der starren Scheibe (3) frei von scharfen Kanten ist.

4. Beilagscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die starre Scheibe (3) an dem elastischen Ringkörper (2) angeklebt oder angeformt ist.