CH674062A5

CH674062A5 -

Info

Publication number: CH674062A5
Application number: CH4172/87A
Authority: CH
Inventors: Dieter Best
Original assignee: Mulfingen Elektrobau Ebm
Priority date: 1986-12-20
Filing date: 1987-10-24
Publication date: 1990-04-30
Also published as: IT1218532B; FR2608708B1; IT8704861A0; DE3643781C2; DE3643781A1; FR2608708A1

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine geschlitzte Tellerfeder, bestehend aus einer Ringscheibe mit radial sowie auf dem Scheibenumfang verteilt angeordneten, jeweils in einem spitzen Winkel zu zwei Federauflageebenen verlaufenden und in einer zu den Auflageebenen senkrechten, axialen Richtung federelastischen Federzungen.

Derartige Tellerfedern finden in vielen Bereichen der Technik Verwendung. Aufgrund ihres degressiven Kennlinienverlaufs, bei dem in einem gewissen Bereich trotz zu- bzw. abnehmender Verformung Kraftänderungen nicht oder nur in geringfügigem Aus-mass auftreten, eignen sich Tellerfedern insbesondere zum Spielausgleich bei Kugellagern durch axiales Verspannen, zum Dehnungsausgleich bei Schrauben oder anderen Bauelementen, die durch Temperatureinflüsse unerwünschte Längenänderungen erfahren, zur Überwindung von Fertigungstoleranzen, zum Ausgleich von Verschleiss usw. Insbesondere mit geschlizten Tellerfedern können bei geringen Kräften grosse Federwege mit flach verlaufender Kennlinie erreicht werden.

Bekannte Tellerfedern haben eine kegelförmige Ausbildung, so dass zwei kreisförmige, die Auflageebenen der Feder bestimmende Auflagebereiche mit unterschiedlichen Durchmessern gebildet sind. Diese Ausbildung führt jedoch zu dem entscheidenden Nachteil, dass ihre Einbaulage, d.h. ihre Ausrichtung, genau einzuhalten ist, weshalb sie in der Regel manuell montiert werden müssen, da eine automatische Montage durch die erforderliche räumliche Ausrichtung - wenn überhaupt - nur mit sehr aufwendigen Mitteln möglich ist. Aber auch bei der manuellen Montage der bekannten Tellerfedern treten immer wieder Fehler auf, da oftmals zwei oder mehrere Federn in gleicher Ausrichtung aneinander haften, was von dem Montagepersonal insbesondere bei kleinen, dünnen Tellerfedern nicht immer festgestellt wird, so dass durch Einbau von zwei oder mehreren Tellerfedern eine unzuläs-5 sige Vervielfachung der Federkraft auftritt. Bei dem beschriebenen Anwendungsfall zum axialen Verspannen von Kugellagern kann dies zu erhöhtem Lagerverschleiss und zu einer Verkürzung der Lebensdauer der Lager fuhren.

In vielen Anwendungsfällen werden Tellerfedern wechselsin-io nig aufeinandergeschichtet, um bei gleichbleibender Federkraft eine Vergrösserung des Federweges zu erreichen. Auch diese Anordnung mehrerer Tellerfedern ist montagemässig sehr aufwendig und nur manuell durchfuhrbar.

Es sind zwar auch wellenförmig gebogene Ringscheibenfe-i5 dem bekannt, bei denen die geschilderten Montageprobleme nicht in dem beschriebenen Ausmass auftreten. Jedoch weisen derartige Wellenscheiben-Federn nahezu lineare Kennlinien auf, so dass sie insbesondere für den beschriebenen Anwendungsfall des axialen Verspannens von Kugellagern ungeeignet sind. 20 Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tellerfeder anzugeben, die sowohl manuell als auch automatisch fehlerfrei montiert werden kann, und die gegenüber bekannten Tellerfedern einen vergleichsweise grösseren Federweg aufweist. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass jeweils 25 zwei umfänglich benachbarte Federzungen ausgehend von einer durch die Ringscheibe bestimmten, zu den Auflageebenen parallelen Mittelebene in verschiedene Richtungen spitzwinklig von der Mittelebene weg verlaufen. Aufgrund dieser vorteilhaften Ausgestaltung ist die erfindungsgemässe Tellerfeder unabhängig 30 von ihrer Ausrichtung montierbar, so dass demzufolge die Montage auch automatisiert werden kann. Aufgrund der vorteilhaften Anordnung bzw. Ausrichtung der Federzungen ist es völlig ausgeschlossen, dass zwei oder mehrere Federn «ineinanderliegend» aneinander haften, so dass stets die richtige Federkraft gewährlei-35 stet ist. Weiterhin wird bei der erfindungsgemässen Tellerfeder auch eine Verdoppelung des Federweges gegenüber bekannten Tellerfedern erreicht, so dass sich in den meisten Anwendungsfällen ein Aufeinanderschichten mehrerer Federn erübrigen kann, d.h. es reicht in der Regel eine einzelne erfindungsgemässe Teller-40 feder aus. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.

Anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausfuhrungs-beispiele soll im folgenden die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen:

45 Figur 1 eine Draufsicht einer möglichen Ausfuhrungsform einer erfindungsgemässen Tellerfeder und

Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II gemäss Figur 1, Figur 3 eine Draufsicht einer weiteren Ausfiihrungsform einer erfindungsgemässen Tellerfeder und 50 Figur. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV gemäss Figur 3. Eine erfindungsgemässe Tellerfeder 1 besteht aus einer Ringscheibe 2 mit radial sowie auf dem Umfang der Ringscheibe 2 verteilt angeordneten Federzungen 3. In den dargestellten Beispielen verlaufen die mit der Ringscheibe 2 einstückigen und durch 55 Schlitze 4 voneinander getrennten Federzungen 3 ausgehend von der Ringscheibe 2, d. h. von deren Innenrand 5, radial nach innen. Es liegt jedoch ebenfalls im Rahmen der Erfindung, wenn die Federzungen ausgehend von der Ringscheibe, d.h. von deren Aussenrand, radial nach aussen verlaufen (nicht dargestellt). 60 Die Ringscheibe 2 ist im wesentlichen plan ausgebildet und bestimmt eine Mittelebene 6. Erfindungsgemäss verlaufen jeweils zwei in Umfangsrichtung der Ringscheibe 2 benachbarte Federzungen 3 ausgehend von der Mittelebene 6 in verschiedene Richtungen spitzwinklig von der Mittelebene 6 weg. Durch diese Ausbildung erhält die erfindungsgemässe Tellerfeder 1 auf beiden Seiten ihrer Ringscheibe 2 eine etwa kegelförmige Hüllfläche, so dass ein «Ineinanderliegen» mehrerer Federn ausgeschlossen ist. Die Federzungen 3 sind in axialer Richtung 7 federelastisch.

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Erfindungsgemäss weisen die Federzungen 3 an ihren freien Enden Abflachungen 9 auf, die zwei zu der Mittelebene 6 parallele Auflageebenen IIa, IIb der Tellerfeder 1 festlegen. Durch die Abflachungen 9 werden vorteilhafterweise scharfe Kanten vermieden, so dass der Verschleiss im Auflagebereich der Federzungen 3 reduziert ist. Die Abflachungen 9 liegen vorteilhafterweise auf zu der Ringscheibe 2 konzentrischen Kreisen, die im dargestellten Beispiel gleichen Durchmesser aufweisen. Es ist jedoch auch denkbar, durch unterschiedliche Längen der Federzungen 3 zwei kreisförmige Auflagebereiche mit unterschiedlichen Durchmessern zu bilden, was fur bestimmte Anwendungsfalle zweckmässig sein dürfte.

In den dargestellten Ausfuhrungsbeispielen sind die Abflachungen 9 dadurch gebildet, dass die Federzungen 3 im Bereich ihrer freien Enden in die Auflageebenen lia, 1 lb abgebogen sind. Es ist jedoch ebenfalls möglich, die freien Enden der Federzungen 3 z. B. anzuschleifen, um so die Abflachungen 9 zu bilden.

Aus Figur 2 wird deutlich, dass die erfindungsgemässe Tellerfeder 1 einen maximalen Federweg aufweist, der dem Abstand der beiden Auflageebenen lia, 1 lb voneinander entspricht. Gegenüber herkömmlichen Tellerfedem, deren Federweg maximal dem Abstand der Mittelebene 6 von einer der Auflageebenen s 1 la oder 1 lb entsprechen würde, bedeutet dies somit eine Verdoppelung des Federweges.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung sind die Federzungen 3 derart umfangsgemäss voneinander beabstandet, dass jeweils zwei benachbarte von in der gleichen Rich-io tung von der Mittelebene 6 wegverlaufenden Federzungen 3 an ihren freien Enden etwa um die Breite des freien Endes einer Federzunge 3 voneinander beabstandet sind.

In einer in den Figuren 3 und 4 dargestellten Weiterbildung der Erfindung weisen die Federzungen 3 im Anschluss an die 15 Abflachungen 9 axial in Richtung auf die Mittelebene 6 umgebogene bzw. gebördelte Fortsätze 12 auf. Aufgrund dieser Fortsätze 12 wird ein Verbacken, d.h. Aneinanderhaften bei automatischer Montage, sicher vermieden, da die Fortsätze 12 praktisch als Abstandhalter zwischen den einzelnen Tellerfedern 1 wirken.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

674 062 PATENTANSPRÜCHE

(1 la, 1 lb) bestimmen.

1. Geschlitzte Tellerfeder, bestehend aus einer Ringscheibe mit radial sowie auf dem Scheibenumfang verteilt angeordneten jeweils in einem spitzen Winkel zu zwei Federauflageebenen verlaufenden und in einer zu den Auflageebenen senkrechten, axialen Richtung federelastischen Federzungen, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei umfänglich benachbarte Federzungen (3) ausgehend von einer durch die Ringscheibe (2) bestimmten, zu den Auflageebenen (IIa, IIb) parallelen Mittelebene (6) in verschiedene Richtungen spitzwinklig von der Mittelebene (6) weg verlaufen.
2. Tellerfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federzungen (3) an ihren freien Enden Abflachungen (9) aufweisen, die die zur Mittelebene (6) parallelen Auflageebenen
3. Tellerfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflachungen (9) der Federzungen (3) auf zu der Ringscheibe (2) konzentrischen Kreisen liegen.
4. Tellerfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federzungen (3) im Anschluss an die Abflachungen (9) axial in Richtung auf die Mittelebene (6) umgebogene bzw. umgebördelte Fortsätze (12) aufweisen.
5. Tellerfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federzungen (3) ausgehend von der Ringscheibe (2) radial nach innen verlaufen.
6. Tellerfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federzungen (3) derart umfangsgemäss voneinander beabstandet sind, dass jeweils zwei benachbarte von in der gleichen Richtung von der Mittelebene (6) weg verlaufenden Federzungen (3) an ihren freien Enden etwa um die Breite des freien Endes einer Federzunge (3) voneinander beabstandet sind.
7. Tellerfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federzungen (3) ausgehend von der Ringscheibe (2) radial nach aussen verlaufen.