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Kupplungselement für Hakenfederspanner, welcher mit zwei Zugspindeln versehen ist, die zumindest in ihrem einen Endbereich jeweils ein hakenartiges Zugelement aufweisen, mit welchen der Federspanner mit einem Teil eines eine zwischen einem oberen Federteller und einem unteren Federteller unter axialer Vorspannung aufgenommenen Schraubenfeder aufweisenden Federdämpferbeins in Eingriff bringbar ist.
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Hakenfederspanner sind schon seit längerer Zeit bekannt und werden in vielfältiger Ausgestaltung zum Spannen von Schraubenfedern eingesetzt. Insbesondere aus der
DE 93 14 698 U1 ist ein solcher als Sicherheitsfederspanner für McPherson-Federbeine bezeichneter Hakenfederspanner bekannt, welcher zwei separate Zugspindeln aufweist. Diese Zugspindeln weisen in ihrem einen Endbereich jeweils ein feststehendes, hakenartiges Zugelement auf. Zum Spannen einer Schraubenfeder werden die beiden Zugspindeln mit ihren Zugelementen an einer Federwindung einer zu spannenden Schraubenfeder eingehängt bzw. mit dieser Federwindung in Eingriff gebracht. Dabei werden die Zugspindeln bezüglich der Längsmittelachse der Schraubenfeder im Wesentlichen einander diametral gegenüberliegend an der Federwindung angesetzt. Um die Schraubenfeder spannen zu können, ist auf jede der Zugspindeln im dem jeweiligen Zugelement gegenüberliegenden Endbereich ein zweiter mit einer Führungshülse versehener Zughaken aufsetzbar, welcher mittels einer entsprechenden Zugmutter entlang der jeweiligen Zugspindel verstellbar ist. Die beiden Zughaken dieser Führungshülsen sind ebenfalls mit einer von der ersten Federwindung beabstandeten Federwindung der zu spannenden Schraubenfeder in Eingriff bringbar. Durch entsprechendes abwechselndes oder gleichzeitiges Anziehen der Zugmuttern wird somit der Abstand zwischen der jeweiligen Führungshülse mit ihrem Zughaken und dem jeweils zugeordneten Zugelement verringert, wodurch ein Spannen der Schraubenfeder bewirkt wird.
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Eine solche Schraubenfeder, wie sie in der
DE 93 14 698 U1 beschrieben ist, ist Bestandteil eines in der
DE 93 14 698 U1 als McPherson-Federbein bezeich- neten Federdämpferbeins. Ein solches Federdämpferbein besteht aus einem sog. Dämpferrohr, welches mit seinem einen Endbereich mit der Achskonstruktion beispielsweise eines Kraftfahrzeuges verbindbar ist. In dieses Dämpferrohr ist im Regelfall ein sog. Stoßdämpfer eingesetzt, welcher mit seiner Kolbenstange aus dem Dämpferrohr axial herausragt. Des Weiteren ist auf dem Dämpferrohr ein unterer Federteller vorgesehen, auf welchen eine Schraubenfeder aufsetzbar ist. Die Schraubenfeder wird in vorgespanntem Zustand zwischen diesem unteren Federteller und einem oberen Federteller aufgenommen, welcher seinerseits wiederum im oberen Endbereich der Kolbenstange des Stoßdämpfers des Federdämpferbeines feststehend angeordnet ist. Die Bezeichnungen ”oberer” und ”unterer” Federteller sind von der Einbaulage des gesamten Federdämpferbeins abhängig. In der Regel ist jedoch die Einbaulage eines Federdämpferbeines in der Karosserie eines Kraftfahrzeuges derart gewählt, dass der am Dämpferrohr vorgesehene Federteller unterhalb des Federtellers der Kolbenstange angeordnet ist. Die vorliegend gewählten Begriffe ”unten” und ”oben” beziehen sich auf diese regelmäßige Einbaulage eines Federdämpferbeins.
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Je nach Achskonstruktion und Konstruktion des Federdämpferbeines und insbesondere je nach Ausbildung einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges ist es teilweise nicht möglich, beim Einsetzen eines solchen Hakenfederspanners nach der
DE 93 14 698 U1 die Schraubenfeder derart welt zusammenzudrücken bzw. spannen, dass das Federdämpferbein aus dem Kraftfahrzeug herausgenommen werden kann. Andererseits können auch im ausgebauten Zustand diverse Probleme auftreten, da bei einer nicht vollständig zusammengepressten bzw. gespannten Schraubenfeder der obere Federteller von der Kolbenstange nicht abgenommen werden kann, da dieser noch unter einer gewissen ”Restvorspannung” durch die nicht vollständig verkürzte oder weit genug verkürzte Schraubenfeder steht.
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Dementsprechend kann es notwendig sein, um einen genügend großen ”Spannweg” zu bewirken, die beiden Zugspindeln mit ihren hakenartigen Zugelementen direkt oberseitig auf dem oberen Federteller anzusetzen. Dies ist in manchen Fällen auch durchaus machbar, sofern die Randkontur des Federtellers der Federwindung entsprechend ausgebildet ist und oberseitig radial nach innen von den hakenförmigen Zugelementen hintergriffen werden kann.
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Jedoch sind aus dem Stand der Technik auch Konstruktionen von Federdämpferbeinen bekannt, bei welchen insbesondere der ”obere”, an der Kolbenstange sitzende Federteller im Wesentlichen eben ausgebildet ist und insbesondere in seinem radial weiter außen liegenden Randbereich keine Bauelemente aufweist, welche von den hakenartigen Zugelementen ”hintergriffen” werden können.
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Dementsprechend besteht hier die Gefahr, dass beim Spannvorgang mittels eines solchen Hakenfederspanners nach der
DE 93 14 698 U1 , welcher mit seinen Zugelementen direkt am Federteller angesetzt ist, diese Zugelemente am Federteller abrutschen. Damit besteht beim Einsatz eines solchen Hakenfederspanners ein nicht unerhebliches Verletzungspotenzial für den Benutzer.
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Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Abrutschen eines solchen hakenartigen Zugelementes von der Oberfläche eines zu ergreifenden Federtellers zu verhindern.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß zusammen mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass das Kupplungselement rahmenartig ausgebildet ist und auf den oberen Federteller des Federdämpferbeins aufsetzbar ist und dass das Kupplungselement einen umlaufend durchgehenden oder geteilten, axial über den Federteller vorstehenden Haltesteg bildet, mit welchem die Zugelemente der Zugspindeln in Eingriff bringbar sind.
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Durch das erfindungsgemäße Kupplungselement ist ein Hakenfederspanner mit seinen hakenartigen Zugelementen auf der axialen Außenseite eines Federtellers ansetzbar, ohne dass die Gefahr besteht, dass dessen hakenartige Zugelemente vom Federteller abrutschen können. Da häufig zumindest die Kolbenstange des Federdämpferbeins axial geringfügig über den Federteller hinaus steht, ist dieses Kupplungselement rahmenartig ausgebildet. Zur Fixierung der hakenartigen Zugelemente bildet dieses Kupplungselement einen axial über den Federteller vorstehenden Haltesteg, welcher vorzugsweise im radial äußeren Randbereich des Federtellers angeordnet ist. Dieser Haltesteg kann auch, je nach Ausbildung der Zugelemente, in einem Abstand von der radial äußeren Randkante des Federtellers angeordnet sein. Wichtig ist lediglich, dass die hakenartigen Zugelemente in radialer Richtung diesen Haltesteg nach innen hintergreifen, so dass ein Abrutschen radial nach außen sicher ausgeschlossen ist.
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Dabei kann dieses rahmenartige Kupplungselement mit seinem Haltesteg in seiner Grundform etwa den Außenabmessungen des Federtellers angepasst sein. Der Haltesteg kann dabei vollständig umlaufend oder umlaufend in Abschnitte unterteilt sein. Eine vollständig umlaufende Ausgestaltung des Haltesteges hat den Vorteil, dass beim Ansetzen des Kupplungselementes nicht auf eine bestimmte Winkelorientierung geachtet werden muss. Auch kann das Kupplungselement mehrteilig ausgebildet sein und aus zwei oder mehreren, miteinander formschlüssig in Eingriff bringbaren Elementen bestehen, welche im montierten Zustand einen umlaufenden ”Rahmen” bilden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
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So kann gemäß Anspruch 2 vorgesehen sein, dass der Haltesteg ausgehend von seinem oberen Endbereich eine radial von oben nach unten erweiterte, schräg verlaufende Gleitfläche bildet. Durch diese Ausgestaltung wird insbesondere ein sicheres Ansetzen der hakenartigen Zugelemente am Kupplungselement bzw. dessen Haltesteg erleichtert. Werden die Zugelemente nicht weit genug radial nach innen mit dem Kupplungselement in Eingriff gebracht, so gleiten diese wieder schräg nach außen entlang der Gleitfläche, was vorn Monteur in einfacher Weise wahrnembar ist. Nur wenn die Zugelemente den oberen Endbereich des Haltesteges beim Ansetzen tatsächlich radial nach innen Überragen, können diese auch ”hinter” den Haltesteg gleiten und sicher mit diesem in Eingriff stehen.
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Des Weiteren kann gemäß Anspruch 3 vorgesehen sein, dass die Gleitfläche des Haltesteges im oberen Endbereich in eine Rundung übergeht, an welche sich radial nach innen eine vertikal ausgerichtete Anschlagfläche anschließt. Durch diese vertikal ausgerichtete Anschlagfläche wird insbesondere eine flächige Anschlagfläche gebildet, welche durch die Zugelemente sicher hintergriffen werden kann. Außerdem wird durch diese vertikale Ausrichtung dieser Anschlagfläche verhindert, dass die Zugelemente radial bei ihrer Axialbewegung in Richtung des Federtellers nach innen gezogen werden, so dass insbesondere eine Kollision der jeweils zugeordneten Zugspindeln mit dem äußeren Randbereich des Federtellers einerseits und dem Randbereich des Kupplungselementes andererseits verhindert wird.
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Gemäß Anspruch 4 kann des Weiteren am Haltesteg in dessen unterem zum Federteller hin gerichteten Endbereich ein radial nach innen gerichteter Stützsteg vorgesehen sein. Dieser Stützsteg wird dabei vom Haltesteg axial ”nach außen” überragt, so dass dieser Stützsteg einen gewissen Schutz der Oberfläche des Federtellers gegen Beschädigung durch das aufgesetzte bzw. eingehängte Zugelement bietet. Des Weiteren wird dadurch die Auflagefläche des Kupplungselementes auf dem Federteller vergrößert, wodurch wiederum die Flächenpressung beim Spannvorgang vermindert wird.
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Weiter kann gemäß Anspruch 5 vorgesehen sein, dass das Kupplungselement eine der Formgebung der Oberfläche des Federtellers angepasste Auflagefläche bildet. Die Auflagefläche kann einerseits an die umfängliche Grundstruktur des Federtellers und andererseits auch an evtl. vorhandene Unebenheiten der Oberfläche des Federtellers angepasst sein. So muss der Haltesteg bzw. das Kupplungselement nicht zwingend kreisringförmig ausgebildet sein, sondern kann auch jede andere Grundform aufweisen, welche lediglich rahmenartig auszubilden ist. Dies bedeutet, dass das Kupplungselement in seinem radial inneren Bereich einen Freiraum bildet, welcher in seiner Größe derart ausgebildet ist, dass evtl. im radial inneren Bereich des Federtellers axial vorstehende Bauteile, wie beispielsweise die Kolbenstange mit Montagemutter oder ein Montagedom des Federdämpferbeins, aufgenommen werden können.
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Vorzugsweise kann das Kupplungselement gemäß Anspruch 6 ringförmig ausgebildet sein. Diesbezüglich kann das Kupplungselement auch einen radialen Durchbruch aufweisen, mit welchem das Kupplungselement seitlich über ein aus dem Federteller axial vorstehendes Bauteil, insbesondere den äußeren Endbereich der Kolbenstange eines Stoßdämpfers des Federdämpferbeines, schiebbar ist. Durch diesen radialen Durchbruch ist somit – insbesondere im eingebauten Zustand des Federdämpferbeines in einer Kraftfahrzeugkarosserie, in welchem nur ein eingeschränkter axialer Freiraum oberhalb des oberen Federtellers besteht – das Kupplungselement seitlich auf den Federteller aufsetzbar, wobei der Durchbruch über dieses axial vorstehende Bauteil in einfacher Weise geschoben werden kann. Ein Anheben des Kupplungselementes zum Ansetzen auf dem Federteller ist somit allenfalls nur geringfügig notwendig.
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Anhand der Zeichnung wird nachfolgend die Erfindung beispielhaft anhand einer Ausführungsvariante eines Kupplungselementes näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsvariante eines Kupplungselementes;
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2 eine teilweise Schnittdarstellung des Kupplungselementes aus 1, aus welcher dessen spezielle Querschnittsform ersichtlich ist;
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3 eine perspektivische Darstellung eines Kupplungselementes in seinem auf einem Federteller angesetzten Zustand mit zwei hakenartigen Zugelementen zweier Zugspindeln, welche mit dem Kupplungselement in Eingriff stehen.
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1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Kupplungselementes 1. Bei dieser dargestellten Ausführungsvariante besteht das Kupplungselement 1 aus einem ringförmigen Grundkörper 2, welcher einen vertikal nach oben stehenden Haltesteg 3 bildet.
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Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, ist an diesem Haltesteg 3 in dessen unterem Endbereich 4 ein radial nach innen vorstehender Stützsteg 5 vorgesehen, welcher u. a. dem Kupplungselement 1 eine zusätzliche Stabilität verleiht. Ausgehend von seinem oberen Endbereich 6 bildet der Haltesteg 3 eine von oben nach unten in Richtung des Pfeiles 7 radial erweiterte, schräg verlaufende Gleitfläche 8, welche in diesem oberen Endbereich 6 in eine Rundung 9 übergeht. An diese Rundung 9 schließt sich radial nach innen eine im Wesentlichen vertikal nach unten in Richtung des Pfeils 7 ausgerichtete Anschlagfläche 10 an, welche mit einem Radius R in eine horizontal verlaufende Stützfläche 11 des Stützsteges 5 übergeht.
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Des Weiteren ist bei der dargestellten Ausführungsvariante das Kupplungselement 1 mit einem radialen Durchbruch 12 versehen, durch welchen die umlaufende Struktur des Kupplungselementes 1 mit seinem Haltesteg 3 unterbrochen ist. Mit diesem Durchbruch 12 ist das Kupplungselement 1 seitlich über ein axial nach außen über einen Federteller vorstehendes Bauteil, insbesondere den äußeren Endbereich der Kolbenstange eines Stoßdämpfers eines Federdämpferbeines, schiebbar.
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Hierzu zeigt 3 beispielhaft das Kupplungselement 1 im Einsatz. Es ist erkennbar, dass das Kupplungselement 1 flächig auf einem Federteller 15 aufliegt. Bei der lediglich beispielhaft dargestellten Ausführungsvariante des Federtellers 15 ist dessen Oberfläche 16 eben ausgebildet. In entsprechender Anpassung der unteren Auflagefläche 13 (siehe auch 2) an diese Oberflächenstruktur des Federtellers 15 ist diese Auflagefläche 13 des Kupplungselementes 1 ebenfalls eben ausgebildet. Bei einer anderen ”unebenen” Oberflächenstruktur des Federtellers 15 kann die Auflagefläche 13 des Kupplungselementes 1 entsprechend formangepasst sein, wobei die Formgebung der Auflagefläche 13 nicht zwingend ein identisches Abbild der Oberflächenstruktur des Federtellers 15 sein muss. Es ist ausreichend, am Umfang des Kupplungselementes 1 mehrere – beispielsweise drei – Auflagebereiche vorzusehen, welche es erlauben, das Kupplungselement 1 im wesentlichen rechtwinklig zur Längsmittelachse beispielsweise der Kolbenstange 22 auszurichten.
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Weiter ist aus 3 erkennbar, dass zwei hakenartige Zugelemente 17 und 18 zweier Zugspindeln 19 und 20 eines nicht weiter dargestellten Hakenfederspanners mit dem Kupplungselement 1 in Eingriff stehen. Diese Zugelemente 17 und 18 hintergreifen jeweils den vertikal nach oben vorstehenden Haltesteg 3 des Kupplungselementes 1, so dass diese in radialer Richtung nicht vom Federteller 15 abrutschen können. Die Dimensionierung bzw. der Durchmesser des Kupplungselementes 1 mit seinem Haltesteg 3 ist dabei so gewählt, dass die beiden Zugspindeln 19 und 20 in diesem mit dem Kupplungselement 1 in Eingriff stehenden Zugelementen 17, 18 radial außerhalb des Federtellers 15 vertikal nach unten geführt werden können. Wie aus 3 ersichtlich ist, kann der Durchmesser des Kupplungselementes 1 durchaus kleiner sein als die Außenabmessungen des Federtellers 15, soweit die hakenartigen Zugelemente 17 und 18 eine genügend große radial nach innen gerichtete Länge aufweisen. Auch wäre ein zumindest minimal größerer Durchmesser der Kupplungselementes 1 gegenüber den Außenabmessungen des Federtellers 15 vorstellbar, soweit dies die Einsatzbedingungen zulassen.
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Der radiale Durchbruch 12 des Kupplungselementes 1 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel derart dimensioniert, dass dieser insbesondere über den oberen Endbereich 21 einer Kolbenstange 22 eines Stoßdämpfers (in der Zeichnung nicht dargestellt), welche mit diesem Endbereich 21 über den Federteller 15 axial vorsteht, aufgeschoben werden kann.
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Der radial nach innen gerichtete Stützsteg 5 dient insbesondere mit seiner Stützfläche 11 dem Schutz der Oberfläche 16 des Federtellers 15. Außerdem wird durch diesen radial nach innen gerichteten Stützsteg 5 die untere Auflagefläche 13 insgesamt vergrößert, so dass auch bei größeren Zugkräften die Flächenpressung zwischen dem Kupplungselement 1 und der Oberfläche 16 des Federtellers 15 ein gewissen Maximum nicht überschreitet. Weiter ist deutlich erkennbar, dass die Zugelemente 17 und 18 mit ihren radial nach innen und vertikal nach unten gerichteten Hakenelementen 23 und 24 in ihrem am Kupplungselement 1 angesetzten Zustand radial im Bereich dieser Stützfläche 11 liegen, so dass diese mit der Oberfläche 16 des Federtellers 15 nicht in Berührung gelangen können.
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Durch die speziell zu 2 beschriebene Querschnittsform des Haltesteges 3 wird erreicht, dass die Zugelemente 17 und 18 mit ihren beiden Hakenelementen 23 und 24 möglichst sicher in die in 3 dargestellte Eingriffsposition gelangen können. Werden diese Hakenelemente 23 und 24 nicht weit genug radial nach innen zur Kolbenstange 22 hin am Kupplungselement 1 angesetzt, so gleiten diese zwangsläufig wieder entlang der äußeren Gleitfläche 8 radial nach außen und vertikal nach unten. Somit ist es für die Bedienperson in einfacher Weise erkennbar, ob ein Zugelement 17 bzw. 18 mit dem Haltesteg 3 nach dem Ansetzen in Eingriff steht oder nicht. Somit dient die spezielle Querschnittsform des Haltesteges 3 dem sicheren Ansetzen der Zugelemente 17 und 18 mit ihren Halteelementen 23 und 24 am Haltesteg 3.
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Es ist erkennbar, dass durch das Kupplungselement 1 mit seinem axial vorstehenden Haltesteg 3 die Zughaken 17 und 18 sicher oberseitig auf dem Federteller 15 ansetzbar sind. Durch den Haltesteg 3 wird in der in 3 dargestellten korrekten Eingriffsposition der Zugelemente 17 und 18 am Kupplungselement 1 bzw. am Haltesteg 3 ein radiales Abrutschen auf dem Federteller 15 sicher verhindert. Somit wird durch das erfindungsgemäße Kupplungselement 1 mit seinem Haltesteg 3 die Betriebssicherheit eines Hakenfederspanners erheblich verbessert.
