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Die Erfindung betrifft eine Flachformfeder sowie eine Flachformfeder-Anordnung mit einer solchen Flachformfeder.
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Flachformfedern finden vielfältige Anwendungen, z.B. in Kraftfahrzeugen als Drehmomentbegrenzer von Getriebekupplungen, als Rückstelleinheiten für Scheibenbremsen oder als Vorspannung von beispielsweise Lagern und sog. „Stacks“ für Brennstoffzellen Anwendung. Flachformfedern vermögen bei geringem Bauraumbedarf sehr große äußere Kräfte aufzunehmen und besitzen eine hohe Lebensdauer.
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Herkömmliche Flachformfedern sollen oftmals nichtlineare, horizontale oder degressiven Kennlinien aufweisen, welche das Verhältnis der Federkraft über dem Federweg beschreiben. Bei herkömmlichen Flachformfedern müssen zur Erzielung großer Federwege mehrere Federn zu einer Säule geschichtet werden, die wiederum mit einem Dorn geführt werden muss. Dies erweist sich für die Herstellung der Flachformfeder als technisch relativ aufwendig und somit kostenintensiv. Außerdem benötigt eine solche herkömmliche Flachformfeder aufgrund ihrer Geometrie relativ viel Bauraum lässt sich somit nicht in Anwendungen mit begrenztem Bauraum integrieren.
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In der
EP 1 589 250 A1 ist eine aus mehreren Federelementen zusammengesetzte Zug-Druck-Feder aus zwei Federelementen beschrieben, von denen mindestens eines eine nichtlineare Kennlinie aufweist. Nachteilig ist hier, dass diese Feder aus zwei kompliziert geformten Federelementen zusammengesetzt wird, die eine hohe axiale Bauhöhe und ein Führungselement benötigen. In vielen Anwendungen steht aber nur ein begrenzter Bauraum zur Verfügung.
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In der
DE 32 22 257 A1 wird eine axial belastbare Zug-, Druck- oder Zug-Druckfeder beschrieben, die aus einem Stab oder Flachprofil aufgebaut ist, zwischen dessen geraden axialen Einspann-Enden, an denen die Kräfte eingeleitet werden, ein mehrfach gewellter Bereich liegt und die Wellung so ausgebildet ist, dass die Feder momentfrei gelagert werden kann. Als nachteilig erweist sich hier, dass die Feder sehr hoch aufbaut, an beiden Enden fest eingespannt werden muss und nur sehr kleine Kräfte zulässt.
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Aus der
DE 102 02 114 A1 ist eine gewellte, aus Glasfaser-Verbundstoff hergestellte Einblattfeder für ein Fahrwerk bekannt. Die hier beschriebene Blattfeder wird an ihren Enden drehbar gelagert und weist eine mehrfach lineare Kennlinie mit einem progressiven Kennlinienverlauf auf, d.h. die Federkraft nimmt über die Einfederung zu. Nachteilig hier ist, dass die Feder an ihren Enden befestigt werden muss.
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Aus der
WO2018/077741A1 ist ein Federelement aus zwei Manschetten bestehendes Manschettenpaar für eine Matratze, welches aus einem geschlossenen Band besteht. Die zwei Manschetten sind mit einem Verbindungsstück an jeweils einer Stelle ihres Umfangs gegenüberliegend miteinander verbunden. Über die Kennlinienform finden sich keine Angaben. Die Schlaufen bestehen aus nur einer Krümmung und einem Verbindungsbogen, daher ist ein linearer Kennlinienverlauf zu erwarten.
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Aus der
DE10 2004 037 678A1 ist eine Spannvorrichtung bekannt, welche aus Federelementen, Zugelementen, wie z.B. Stab, Seil, Draht, Kette, Band oder Fasermaterial gestaltet ist. Diese Spannvorrichtung besteht aus einer Vielzahl von Bauteilen und ist daher sehr kostenaufwändig. Ein degressiver Kennlinienverlauf ist nicht beschrieben und wäre nur unter Verwedung einer Tellerfedersäule denkbar.
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Aus der
DE 10 2019 211 595 A1 ist ein Brennstoffzellenstapel bekannt, der durch eine Gasdruckfeder und zwei Endplatten verspannt ist. Nachteilig hier ist der hohe Aufwand, welcher in Form von Elektrik und Nachfüllung der Gasdruckfeder notwendig ist.
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Aus der
DE 10 2020 219 022A1 ist ein Spannsystem für einen Brennstoffzellenstack bekannt, welcher ein Federelement zwischen einer Druckplatte und einer Endplatte beschreibt und eine degressive oder horizontale, insbesondere eine flache degressive Kennlinie aufweist. Des Weiteren wird eine stufenlos selbstjustierende Befestigungsvorrichtung zur anpassbaren Befestigen der Endplatte an einer weiteren Endplatte eines weiteren Spannsystems zum Spannen eines Brennstoffzellenstacks genannt. Nachteilig ist hier, dass zwei Endplatten nötig sind und dies die Kosten, das Gewicht des Stacks, sowie den Bauraum erhöht.
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Der Federkörper - im Folgenden auch als „Federelement" bezeichnet - einer herkömmlichen Flachformfeder ist typischerweise in Richtung seiner Mittellängsachse belastbar und kann sowohl ruhend als auch schwingend beansprucht werden. Die Krafteinleitung in den Federkörper bzw. in das Federelement erfolgt normalerweise über den oberen Innenrand und den unteren Außenrand oder umgekehrt.
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Als nachteilig bei derartigen Flachformfedern mit degressiver Kraft-FederKennlinie erweist sich jedoch deren konstruktiv aufwändige Zusammensetzung aus mehreren Einzelfedern. Dieser führt zu erhöhten Kosten bei der Herstellung, insbesondere gegenüber einfachen Einzelfedern mit nicht-degressiver Kraft-Weg-Kennlinie.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform einer Flachformfeder zu schaffen, die sich insbesondere durch verbesserte Federeigenschaften bei geringen Herstellungskosten auszeichnet. Insbesondere soll eine solche Flachformfeder über einen möglichst großen Weg eine nahezu konstante Federkraft erzeugen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Flachformfeder gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Grundgedanke der Erfindung ist demnach, eine unerwünschte Querverschiebung eines wenigstens zweifach gekrümmten Profils eines Federelements einer Flachformfeder durch Verwirklichung dieses Profils als geschlossenes Profil zu unterbinden.
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Durch Verwirklichung mehrerer aufeinander folgender Profilabschnitte mit unterschiedlicher Krümmung wird dabei eine Flachformfeder mit nichtlinearer Kennlinie erzeugt. Die erfindungswesentliche Ausbildung als geschlossenes Profil führt dazu, dass die Kennlinie die gewünschten degressiven sowie - alternativ oder zusätzlich - nahezu horizontalen Kennlinienabschnitte aufweist.
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Die zur Ausbildung des geschlossenen Profils erforderliche Verbindung der beiden einander gegeüberliegenenden Endabschnitte der gekrümmten Profilabschnitte wird erfindungsgemäß mittels eines Verbindungselements der Flachformfeder realisiert. Dieses kann sowohl in das Federelement integriert sein als auch von einem separaten Bauteil übernommen werden.
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Durch Veränderung der Krümmungen des Profils lässt sich die tatsächliche Federkennlinie der jeweiligen Flachformfeder variieren. Weitere Variationsparameter können die Breite, Dicke sowie Länge der Flachformfeder sein. Die erfindungsgemäße Flachformfeder ermöglicht somit die Realisierung einer degressiven Federkennlinie, die durch einfache Anpassungen der unterschiedlichen Krümmungen anwendungsspezifisch variiert und somit an die jeweilige Anwendung angepasst werden kann. Darüber hinaus ist die hier vorgestellte, erfindungsgemäße Flachformfeder aufgrund ihres einfachen Aufbaus auch sehr einfach und somit kostengünstig herzustellen.
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Im Einzelnen umfasst eine erfindungsgemäße Flachformfeder ein Federelement, das eine sich entlang einer axialen Richtung erstreckende Mittellängsachse aufweist und das in einem Längsschnitt entlang der Mittellängsachse beidseitig der Mittellängsachse jeweils einen ersten und einen zweiten Profilabschnitt umfasst. Dabei weisen die beiden ersten Profilabschnitte eine zu den beiden zweiten Profilabschnitten entgegengesetzte Krümmung auf. Die beiden ersten Profilabschnitte können also jeweils eine positive Krümmung aufweisen, wobei in diesem Fall die beiden zweiten Profilabschnitte eine negative Krümmung aufweisen. Umgekehrt können die beiden ersten Profilabschnitte auch jeweils eine negative Krümmung aufweisen, wobei in diesem Fall die beiden ersten Profilabschnitte eine negative Krümmung aufweisen. Die Krümmungsradien der beiden ersten Profilabschnitte können in allen Varianten identisch oder voneinander verschieden sein. Ebenso können die Krümmungsradien der beiden zweiten Profilabschnitte in allen Varianten identisch oder voneinander verschieden sein. Auch können die Krümmungsradien jeweils eines ersten und eines zweiten Krümmungsradius - bei entgegengesetztem Vorzeichen - identisch oder voneinander verschieden sein. Erfindungsgemäß sind in dem Längsschnitt zwei von der Mittellängsachse abgewandte äußere Enden oder/und äußere Endabschnitte des Federelements, die einander in einer Längsrichtung senkrecht zur axialen Richtung gegenüberliegen, mittels wenigstens eines Verbindungselements miteinander verbunden, so dass das Federelement und das Verbindungselement in dem Längsschnitt zusammen das geschlossene Profil der Flachformfeder bilden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die beiden zweiten Profilabschnitte jeweils in einem größeren Abschnitt angeordnet als der bzgl. der Mittellängsachse jeweils zugeordnete erste Profilabschnitt. Bei dieser Ausführungsform weist der erste Profilabschnitt eine positive Krümmung und der zweite Profilabschnitt eine negative Krümmung auf. Durch Anpassung der entgegengesetzten Krümmung der beiden Profilabschnitte kann der genaue Verlauf der Federkennlinie manipuliert und äußerst flexibel an bestimmte Anwendungserfordernisse angepasst werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Federelement einen dritten Profilabschnitt auf, der in größerem Abstand zur Mittellängsachse angeordnet ist als der erste oder/und zweite Profilabschnitt. Bei dieser Ausführungsform weist der dritte Profilabschnitt eine positive Krümmung auf. Auf diese Weise kann der Federweg, den das Federelement erfahren kann, vergrößert werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das Federelement einen vierten Profilabschnitt auf, der in größerem Abstand zur Mittellängsachse angeordnet ist als der erste oder/und zweite oder/und dritte Profilabschnitt. Bei dieser Weiterbildung ist der vierte Profilabschnitt krümmungsfrei ausgebildet. Auf diese Weise können die in der Flachformfeder im Betrieb ausgebildeten mechanischen Spannungen reduziert und insbesondere klein gehalten werden.
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In vereinfachten Varianten und somit kostengünstigen Varianten der erfindungsgemäßen Flachformfeder kann auch auf einen oder mehrere der voranstehend genannten Profilabschnitte mit Ausnahme der beiden ersten und zweiten Profilabschnitte verzichtet sein.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich das Verbindungselement geradlinig. Alternativ oder zusätzlich erstreckt sich bei dieser Ausführungsform das Verbindungselement entlang der Längsrichtung, welche sich senkrecht zur axialen Richtung von der Mittellängsachse weg erstreckt. Beide Varianten zeichnen sich durch einen geringen Bauraumbedarf in axialer Richtung aus.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind ein erstes und wenigstens ein zweites Verbindungselement vorgesehen. Bei dieser Weiterbildung sind in einer Draufsicht auf das Federelement entlang der axialen Richtung die Profilabschnitte, vorzugsweise sandwichartig, zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement angeordnet. Auf diese Weise wird eine längsförmige Flachformfeder realisiert.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich in der Draufsicht die beiden Verbindungselemente die Profilabschnitte des Federelements parallel zueinander. Auch diese Variante zeichnet sich durch eine hohe mechanische Stabilität bei gleichzeitig geringen Bauraumbedarf aus.
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Besonders bevorzugt kann das Verbindungselement stegartig, also als Verbindungssteg, ausgebildet sein. Ein solcher Verbindungssteg ist technisch einfach realisierbar, worauf sich Kostenvorteile bei der Herstellung der Flachformfeder ergeben.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann das wenigstens eine Verbindungselement integral am Federelement und somit insbesondere integral an den Profilabschnitten ausgeformt sein. Diese Variante ist sehr einfach herzustellen daher besonders kostengünstig. Alternativ dazu kann das Verbindungselement aber auch separat zu dem Federelement, also als gegenüber dem Federelement separates Bauteil, ausgebildet sein. Dies erlaubt die Verwendung unterschiedlicher Materialien für das Verbindungselement und für die Profilabschnitte des Federelements. In letzterem Fall kann das Verbindungselement unlösbar, insbesondere mittels wenigstens einer Schweiß- oder Lötverbindung, oder lösbar, insbesondere mittels wenigstens einer Schraubverbindung, mit dem Federelement verbunden sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind die beiden äußeren Endabschnitte Teil eines fünften Profilabschnitts, der entlang der Längsrichtung in einem größeren Abstand zur Mittellängsachse angeordnet ist als der erste oder/und zweite oder/und dritte oder/und vierte Profilabschnitt. Bei dieser Weiterbildung weist der fünfte Profilabschnitt eine positive Krümmung auf.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die Flachformfeder zumindest abschnittsweise eine degressive oder nahezu horizontale normierte Kraft-Weg-Kennlinie auf. Besonders bevorzugt kann die normierte Kraft-Weg-Kennlinie einen ersten Kennlinien-Abschnitt mit degressivem Kennlinien-Verlauf aufweisen, der in einen zweiten Kennlinienabschnitt mit nahezu horizontalem Kennlinienverlauf übergeht.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Flachformfeder-Anordnung mit einem ersten und mindestens einem zweiten, jeweils voranstehend vorgestellten erfindungsgemä-ßen Flachformfederelement. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Flachformfeder übertragen sich daher auch auf die erfindungsgemäße Flachformfeder-Anordnung. Bei der erfindungsgemäßen Flachformfeder-Anordnung sind ein erstes Federelement der ersten Flachformfeder und mindestens ein zweites Federelement der zweiten Flachformfeder mit ihren beiden einander in Längsrichtung zugewandten Endabschnitten so miteinander verbunden, dass eine Längsausdehnung der einzelnen Federelemente unterbunden wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flachformfeder-Anordnung sind die beiden einander zugewandten Endabschnitte mit dem Verbindungselement verbunden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flachformfeder-Anordnung können wenigstens zwei, vorzugsweise mehrere Federelemente eine vorbestimmte Geometrie, bevorzugt ein Mehreck oder Polygon, besonders bevorzugt ein Viereck, insbesondere ein Rechteck, ausbilden.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch:
- 1 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Flachformfeder in einem Längsschnitt,
- 2 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Flachformfeder-Anordnung mit zwei Flachformfedern in einer axialen Draufsicht,
- 3 die Anordnung der 2 in perspektivischer Darstellung,
- 4 ein Beispiel einer Kraft-Weg-Kennlinie einer erfindungsgemäßen Flachformfeder.
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Die 1 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Flachformfeder 1 in einem Längsschnitt entlang einer axialen Richtung Ader Flachformfeder 1. Die Flachformfeder 1 umfasst ein Federelement 2, dessen Mittellängsachse M sich entlang der axialen Richtung A erstreckt. Eine Längsrichtung L der Flachformfeder 1 erstreckt sich senkrecht zur axialen Richtung A von der Mittellängsachse M weg.
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Gemäß 1 weist das Federelement 2 in dem gezeigten Längsschnitt mehrere sich entlang der Längsrichtung L beidseitig von der Mittellängsachse M weg erstreckende und entlang der Längsrichtung L aufeinander folgende Profilabschnitte 3a.1, 3b.1, 3c.1, 3d. 1, 3e.1 sowie 3a.2, 3b.2, 3c.2, 3d.2, 3e.2 unterschiedlicher Krümmung k1, k2, k3, k4, k5 auf, welche im Folgenden genauer erläutert werden.
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Im Beispiel der 1 ist das Profil P bezüglich der Mittellängsachse M achsensymmetrisch ausgebildet, so dass sich das Profil P aus zwei symmetrisch zur Mittellängsachse M angeordneten und identischen Profilhälften P1, P2 zusammensetzt. Die Profilabschnitte 3a.1-3e.1 sind Teil der ersten Profilhälfte P1. Die Profilabschnitte 3a.2-3e.2 sind Teil der zweiten Profilhälfte P2.
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Das Federelement 2 weist im Längsschnitt der 1 zwei erste Profilabschnitt 3a.1, 3a.2 und zwei zweite Profilabschnitte 3b.1, 3b.2 auf, wobei die beiden zweiten Profilabschnitte 3b.1, 3b.2 entlang der Längsrichtung L jeweils in einem grö-ßeren Abstand zur Mittellängsachse M angeordnet sind als die beiden zweiten Profilabschnitte 3b.1, 3b.2. Außerdem weist das Federelement 2 zwei dritte Profilabschnitte 3c.1, 3c.2 auf, die entlang der Längsrichtung L jeweils in einem grö-ßeren Abstand zur Mittellängsachse M angeordnet sind als die ersten und zweiten Profilabschnitte 3a.1, 3a.2, 3b.1, 3b.2. Ferner weist das Federelement 2 zwei vierte Profilabschnitte 3d.1, 3d.2 auf, der entlang der Längsrichtung L in einem größeren Abstand zur Mittellängsachse M angeordnet ist als der erste, zweite und dritte Profilabschnitt 3a, 3b, 3c.
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Im Beispielszenario der 1 weisen die beiden ersten Profilabschnitte 3a.1, 3a.2 jeweils eine positive Krümmung k1 und die beiden zweiten Profilabschnitte 3b.1, 3b.2 jeweils eine negative Krümmung k2 auf. Die beiden dritte Profilabschnitt 3c.1, 3c.2 weisen wiederum eine positive Krümmung k3 auf, wohingegen die beiden vierten Profilabschnitte 3d.1, 3d.2 krümmungsfrei ausgebildet sind, sich also in dem gezeigten Längsschnitt geradlinig und somit mit unendlich großer Krümmung k4 erstrecken.
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In dem in 1 dargestellten gezeigten Längsschnitt entlang der axialen Richtung A erstrecken sich die Profilabschnitte 3a.1-3d.1 bzw. 3a.2-3d.2 aufgrund der achsensymmetrischen Ausbildung des Profils P mit den beiden symmetrisch zur Mittellängsachse M angeordneten Profilhälften P1, P2 beidseitig entlang der Längsrichtung L von der Mittellängsachse M zu zwei einander gegenüberliegenden äußeren Endabschnitten 4a, 4b des Federelements 2. Die beiden äußeren Endabschnitte 4a, 4b können jeweils Teil eines fünften Profilabschnitts 3e.1 bzw. 3e.2 sein, der folglich entlang der Längsrichtung L in einem größeren Abstand zur Mittellängsachse M angeordnet ist als der erste, zweite, dritte, vierte Profilabschnitt 3a.1-3d.1 bzw. 3a.2-3d.2, Die beiden fünften Profilabschnitte 3e.1 bzw. 3e.2 weisen folglich eine positive Krümmung k5 auf.
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Im Beispiel der 1 geht der jeweilige erste Profilabschnitt 3a.1 bzw. 3a.2 entlang der Längsrichtung L von der Mittellängsachse M weg in den zweiten Profilabschnitt 3b.1 bzw. 3b.2 über. Der zweite Profilabschnitt 3b.1 bzw. 3b.2 wiederum geht entlang der Längsrichtung L von der Mittellängsachse M weg nach außen in den dritten Profilabschnitt 3c.1 bzw. 3c.2 über. Der dritte Profilabschnitt 3c.1 bzw. 3c.2 geht entlang der Längsrichtung L von der Mittellängsachse M weg in den vierten Profilabschnitt 3d über. Der vierte Profilabschnitt 3d wiederum geht entlang der Längsrichtung L von der Mittellängsachse M weg nach außen in den fünften Profilabschnitt 3e.1 bzw. 3e.2 über. Mit anderen Worten, im Beispiel der 1 folgend die fünf Profilabschnitte 3a.1-3e.1 bzw. 3a.2-3e.2 entlang der Längsrichtung L unmittelbar aufeinander. Außerdem sind in dem gezeigten Längsschnitt der 1 die beiden bzgl. der Längsrichtung L äußeren Endabschnitte 4.1, 4.2 des Federelements 2 mittels eines Verbindungelements 5a miteinander verbunden.
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Wie 1 erkennen lässt, bilden das Federelement 2 und das Verbindungselement 5a in dem Längsschnitt entlang der axialen Richtung A ein geschlossenes Profil P aus. Im Beispiel erstreckt sich das Verbindungselement 5a geradlinig entlang der Längsrichtung L. Der Verbindungselement 5a kann stegartig ausgebildet und durch einen Verbindungssteg 6a gebildet sein. Der Verbindungssteg 6a kann in diesem Fall wie dargestellt entlang der Längsrichtung L streifenförmig bzw. längsförmig ausgebildet sein.
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Im Beispiel der 1 ist das Verbindungselement 5a bzw. der Verbindungssteg 6a integral an den Profilabschnitten 3a.1-3e.1 bzw. 3a.2-3e.2 ausgeformt. Das Federelement 2 mit den beidseitig von der Mittellängsachse M weg verlaufenden Profilabschnitten 3a.1-3e.1 bzw. 3a.2-3e.2 und dem durch den Verbindungssteg 6a gebildeten Verbindungselement 5a ist dann einstückig und materialeinheitlich ausgebildet. Alternativ dazu kann das Verbindungelement 5a aber auch separat zu dem Federelement 2, also als gegenüber dem Federelement 2 separates Bauteil, ausgeformt sein, welches unlösbar - beispielsweise mittels einer Schweiß- oder Lötverbindung - mit den Endabschnitten 4a, 4b bzw. Enden des Federelements 2 verbunden ist. Alternativ dazu ist auch eine lösbare Verbindung - insbesondere eine Schraubverbindung - denkbar.
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Die 2 und 3 illustrieren ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Flachformfeder-Anordnung 10.
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Die 2 zeigt dabei eine Draufsicht auf eine Unterseite der Flachformfeder 1 entlang der axialen Richtung A, die 3 eine perspektivische Ansicht. Die Anordnung 10 umfasst nicht nur nicht nur eine einzige erfindungsgemäße Flachformfeder 1, sondern eine erste Flachformfeder 1a mit einem ersten Federelement 2a und eine zweite Flachformfeder 1b mit einem zweiten Federelement 2b, also gleich zwei entlang der Längsrichtung L aufeinander folgende und somit in Längsrichtung L nebeneinander angeordnete Flachformfedern 1.
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Bei der Flachformfeder-Anordnung 10 sind die beiden entlang der Längsrichtung L voneinander abgewandten Endabschnitte 4a, 4b der Federelemente 2a, 2b der ersten und zweiten Flachformfeder 1a, 1b zweier voranstehend anhand der 1 vorgestellter Verbindungselemente 5a, 5b fest miteinander verbunden.
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Es sind also zwei Verbindungselemente 5a, 5b, und zwar ein erstes Verbindungselement 5a und ein zweites Verbindungselement 5b vorgesehen, die sich beide im Abstand zueinander jeweils geradlinig entlang der Längsrichtung L erstrecken. Die beiden Verbindungselemente 5a, 5b können analog zum Beispiel der 1 jeweils als Verbindungssteg 6a, 6b mit entlang der Längsrichtung L streifen- bzw. längsförmiger Geometrie ausgebildet sein. Die beiden Verbindungselemente 5a, 5b bzw. Verbindungsstege 6a, 6b sind dabei entlang einer Querrichtung Q, die orthogonal zur axialen Richtung A und zur Längsrichtung L verläuft, im Abstand zueinander angeordnet.
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In der in 2 gezeigten Draufsicht erstrecken sich die Profilabschnitte 3a-3e aufeinanderfolgend und ineinander übergehend ebenfalls entlang der Längsrichtung L.
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Entlang der Querrichtung Q sind also die Profilabschnitte 3a.1-3e.1 bzw. 3a.2-3e.2 sandwichartig zwischen den beiden Verbindungselementen 5a, 5b angeordnet. Die Profilabschnitte 3a.1-3e.1 bis 3a.2 bis 3e.2 sowie die beiden Verbindungselemente 5a, 5b bzw. Verbindungsstege 6a, 6b erstrecken sich also parallel zueinander entlang der Längsrichtung L. Die beiden Verbindungselemente 5a, 5b bzw. Verbindungsstege 6a, 6b können wie in 2 und 3 gezeigt in einer gemeinsamen lateralen Ebene E, die sich senkrecht zur axialen Richtung A erstreckt, angeordnet sein. Die Ebene E ist durch die Längsrichtung L und die Querrichtung Q aufgespannt. Demgegenüber erstrecken sich die Profilabschnitte 3a.1-3e.1 bzw. 3a.2-3e.2 wie der perspektivischen Darstellung der 3 entnehmbar in axialer Richtung A aus dieser Ebene E heraus.
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Außerdem sind das erste Federelement 2a der ersten Flachformfeder 1, 1a und das zweite Federelement 2b der zweiten Flachformfeder 1, 1b mit ihren beiden in Längsrichtung L einander zugewandten Endabschnitten 4a, 4b fest miteinander verbunden. Diese beiden einander zugewandten Endabschnitte 4a, 4b können auch mit den beiden Verbindungselementen 5a, 5b bzw. Verbindungsstegen 6a, 6b fest verbunden sein. Diese feste Verbindung kann eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere eine Schweiß- oder Lötverbindung, sein. Die beiden Flachformfedern 1a, 1b können aber auch integral aneinander ausgeformt, also einstückig und materialeinheitlich ausgebildet sein. Ebenso können die beiden Verbindungselemente 5a, 5b bzw. Verbindungsstege 6a, 6b integral an den beiden Flachformfedern 1a, 1b ausgeformt sein.
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Die 4 zeigt beispielhaft eine mögliche normierte Kraft-Weg-Kennlinie KL der Flachformfeder 1. Auf der Abszisse ist der normierte Federweg s [] und auf der Ordinate die normierte Kraft F [] als Funktion des normierten Federwegs s aufgetragen. Demnach kann die normierte Kraft-Weg-Kennlinie KL = F(s) einen ersten Kennlinien-Abschnitt KL.1 mit degressivem Verlauf KL aufweisen, der mit zunehmendem Weg s in einen zweiten Kennlinienabschnitt KL.2 mit horizontalem Verlauf übergeht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1589250 A1 [0004]
- DE 3222257 A1 [0005]
- DE 10202114 A1 [0006]
- WO 2018077741 A1 [0007]
- DE 102004037678 A1 [0008]
- DE 102019211595 A1 [0009]
- DE 102020219022 A1 [0010]
