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Federspanner zum Spannen einer Schraubenfeder
eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus zwei Greiferelementen, welche
jeweils mit einer Federwindung der Schraubenfeder in Eingriff bringbar
sind, so daß ein
Teil der Federwindungen der Schraubenfeder zwischen den Greiferelementen
zum Spannen der Schraubenfeder aufnehmbar ist, einer Spannvorrichtung,
durch welche der Abstand der Greiferelemente in ihrem an der Schraubenfeder
angesetzten Zustand in Achsrichtung der Schraubenfeder veränderbar
ist, wobei die Schraubenfeder im Kraftfahrzeug in Federaufnahmen
angeordnet ist, von welchen wenigstens eine mit einer zentralen,
von außen zugänglichen
Durchgangsbohrung versehen ist.
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Federspanner der gattungsgemäßen Art sind
beispielsweise aus der
DE
28 13 381 C2 bekannt und weisen Greiferelemente mit jeweils
L-förmig
profilierten, etwa gabelförmigen
Aufnahmeabschnitten auf, die in ihrer Form und Größe im wesentlichen
identisch ausgebildet sind. Diese Greiferelemente sind auswechselbar
an einer Spannvorrichtung befestigt, wobei durch Betätigen der
Spannvorrichtung der axial Abstand der Greifelemente veränderbar
und somit eine zwischen den Greiferelementen aufgenommene Schraubenfeder
gespannt oder entlastet wird.
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Bei einem anderen bekannten Federspanner (
DE 33 35 979 C1) weisen
die Greiferelemente kreisbogenförmig
verlaufende Gabelschenkel auf, die jeweils mit einer gewindeartig
mit einer Steigung versehenen Auflagefläche zur Aufnahme einer Federwindung
versehen sind. Die Auflageflächen
sind zur Führung
der aufzunehmenden Federwindungen jeweils wenigstens auf ihrer radialen
Außenseite
von einer Ringwand begrenzt. Auch diese Greiferelemente sind über Kupplungselemente
oder Lagerabschnitte an einem Führungsrohr
einer Spannvorrichtung des Federspanners gelagert und mittels eines
im Führungsrohr
gelagerten Spindeltriebes relativ zueinander zum Spannen oder entlasten
der zwischen den Greiferelementen aufgenommenen Schraubenfeder bewegbar.
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Der Einsatz solcher Federspanner
mit diesen Greiferelementen direkt an einer in einem Kraftfahrzeug
eingebauten Schraubenfeder ist häufig
nur dann möglich,
wenn die zu spannenden Schraubenfedern auch in ihren axialen Endbereichen
am Kraftfahrzeug zugänglich
sind. Solche in einem Fahrzeug montierten Schraubenfedern werden
regelmäßig zwischen
zwei Federaufnahmen unter Vorspannung aufgenommen, wobei eine der
Federaufnahmen im Bereich der Fahrzeugkarosserie und die andere
im Bereich z.B. eines Achskörpers
der Fahrzeugachse angeordnet ist. Dabei sind Federaufnahmen bekannt,
die als Federteller ausgebildet sind und die jeweils letzte Federwindung
umfänglich
umschließen. Als
zweite Variante sind Federaufnahmen bekannt, bei welchen ein zentraler "Lagerzapfen" vorgesehen ist,
welcher in die letzte, in der Regel radial erheblich verjüngte Federwindung
der Schraubenfeder mit geringem Spiel eingreifen. Bei manchen Konstruktionen sind
die Federaufnahmen in der Fahrzeugachse oder an der Fahrzeugkarosserie
versenkt angeordnet oder es sind die Schraubenfedern durch einzelne Bauteile
des Kraftfahrzeuges oder der Fahrzeugachse teilweise verdeckt, so
daß die
Schraubenfedern insbesondere in ihren Endbereichen nur bedingt oder zumindest
nicht von jeder Seite zugänglich
sind. Dadurch ist es teilweise nicht möglich, einen Federspanner mit
seinen Spannelementen derart mit der Schraubenfeder in Eingriff
zu bringen, daß zwischen den
Greiferelementen eine genügend
große
Zahl von Federwindungen aufgenommen wird, um die Schraubenfeder
soweit spannen zu können,
daß diese
zwischen den Federaufnahmen frei wird und aus diesen herausgenommen
werden kann. In solchen Fällen muß folglich
zum Aus- oder Einbau einer Schraubenfeder die Fahrzeugachse zumindest
teilweise demontiert werden, was zum einen zeitaufwendig und zum
anderen auf Grund der stets vorhandenen Vorspannung der Schraubenfeder
mit einer gewissen Gefährdung
des Monteurs verbunden ist.
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Um nun derart ungünstig in einem Kraftfahrzeug
eingebaute Schraubenfedern dennoch soweit spannen zu können, daß die Schraubenfedern
ohne Lösen
der Achsbauteile aus dem Kraftfahrzeug heraus genommen werden können, ist
beispielsweise aus der
DE
299 09 709 U1 ein Federspanner bekannt, bei welchem wenigstens
eines der Greiferelemente mit einer zweiten Aufnahmeeinrichtung
versehen ist, welche zum Spannen der Schraubenfeder mit einer weiteren
Federwindung der Schraubenfeder in Eingriff bringbar ist, welche "außerhalb" des eigentlichen
Greiferelementes liegt. Zu den einzelnen Ausführungsformen eines solchen
Greiferelementes und deren Funktionsweise wird vollinhaltich auf
die
DE 299 09 709
U1 verwiesen.
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Es hat sich nun aber gezeigt, daß auch ein Federspanner
welcher mit derartig ausgestalteten Greiferelementen in bestimmten
Anwendungsfällen nicht
verwendet werden kann. So sind nunmehr Achskonstruktionen bekannt
geworden, bei welchen die Schraubenfeder teilweise "versenkt" und damit teilweise
unzugänglich
im Achskörper
angeordnet ist. Der Achskörper
umschließt
dabei die Federwindungen mit einem "topfartig" ausgebildeten Führungszylinder, so daß das Greiferelement
mit seiner zweiten Aufnahmeeinrichtung nicht mit einer weiteren
Federwindung in Eingriff gebracht werden kann. Dies liegt daran,
daß der
radiale Abstand zwischen der aufzunehmenden Federwindung und dem
Führungszylinder
derart gering bemessen ist, daß diese
Aufnahmeeinrichtung nicht zwischen den Führungszylinder und die Federwindung
eingebracht werden kann.
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Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
einen Federspanner der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern,
daß Schraubenfedern die
in einer Art Führungszylinder
aufgenommen sind ebenfalls derart spannbar sind, daß sie aus
dem betreffenden Kraftfahrzeug in einfacher und sicherer Weise herausgenommen
und wieder eingesetzt werden können.
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Die Aufgabe wird zusammen mit den
Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß zu
den Greiferelementen ein erstes und ein zweites Spannelement vorgesehen
sind, daß das
erste Spannelement mit einem der Greiferelemente des Federspanners
in Eingriff bringbar ist, daß das
zweite Spannelement mit einer axial außerhalb der Greiferelemente
liegenden Federwindung der Schraubenfeder in Eingriff bringbar ist
und daß der
axiale Abstand der Spannelemente durch eine durch die Durchgangsbohrung
der Federaufnahme zugängliche
Stellvorrichtung veränderbar
ist.
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Mit dem erfindungsgemäßen Federspanner wird
ein Werkzeug zum Spannen von Schraubenfeder zur Verfügung gestellt,
mit welchem eine Schraubenfeder soweit spannbar ist, daß diese
aus einem Kraftfahrzeug heraus genommen werden kann, ohne daß die Achsbauteile
des Kraftfahrzeuges vorab gelöst
oder demontiert werden müßten. Dazu
sind zu den Greiferelementen einer ersten aus diesen Greiferelementen
und einer zugehörigen
Spannvorrichtung bestehenden Spanneinheit zwei weitere Spannelemente
vorgesehen, welche im Prinzip einen zweiten Federspanner oder eine
zweite Spanneinheit bilden. Dabei kann das erste Spannelement, je
nach den räumlichen
Gegebenheiten an der Kraftfahrzeugachse entweder mit dem ersten
Greiferelement oder mit dem zweiten Greiferelement in Eingriff gebracht
werden.
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Mit dieser zweiten Spanneinheit ist
eine axial außerhalb
der Greiferelemente liegende Federwindung der zu spannenden Schraubenfeder "greifbar" und wird bei Betätigung der
zugehörigen
Stellvorrichtung in Richtung des Greiferelementes, an welchem diese
zweite Spanneinheit angesetzt ist gespannt. Durch dieses separate,
zusätzliche
Spannen einer oder auch mehrerer axial außerhalb der Greiferelemente
der ersten Spanneinheit liegenden Federwindung oder Federwindungen
wird somit eine weitere Verkürzung
der Schraubenfeder bewirkt, so daß diese ohne Demontage der
Achsbauteile aus dem Kraftfahrzeug herausnehmbar ist. Dabei ist
lediglich darauf zu achten, daß die
Stellvorrichtung dieser zweiten Spanneinheit von außen zugänglich ist,
wie dies beispielsweise bei Federaufnahmen von Achskörpern mit
einer zentralen Durchgangsbohrung der Fall ist, durch welche ein
entsprechendes Schlüsselwerkzeug
hindurch steckbar und an der Stellvorrichtung ansetzbar ist.
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Gemäß Anspruch 2 können die
Greiferelemente einen gabelförmigen
Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme einer Federwindung über einen
Umfangswinkel von wenigstens 180° aufweisen.
Dies bedeutet, daß die
Greiferelemente mit ihrer Spannvorrichtung eine erste Spanneinheit
bilden, welche nach Art eines sogenannten Konsol- oder Teleskopfederspanners
aufgebaut ist. Der prinzipielle Aufbau solcher Federspanner, bei
welchen deren Spannvorrichtung im an der Schraubenfeder angesetzten
Zustand radial außerhalb
der Schraubenfeder angeordnet ist, ist beispielsweise in vielfältiger Ausgestaltung
aus der
DE 296 22
463.4 U1 und zahlreichen Firmenprospekten der Anmelderin
bekannt. Mit dieser ersten Spanneinheit sind die am Kraftfahrzeug
zwischen der Karosserie und dem zugehörigen Achskörper frei zugänglichen
Federwindungen einer Schraubenfeder greifbar, so daß diese
mit dieser ersten Spanneinheit vorgespannt werden können, bevor
die zweite Spanneinheit zum Einsatz kommt. Weiter ist gemäß Anspruch
2 vorgesehen, daß der
Aufnahmeabschnitt wenigstens eines der Greiferelemente bezüglich eines
an der Spannvorrichtung auswechselbar festgelegten Lagerabschnittes
dieses Greiferelementes axial versetzt in Richtung des jeweils anderen
Greiferelementes angeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung ist auch
eine geringe Anzahl von Federwindungen einer Schraubenfeder, z.B.
nur zwei oder drei Federwindungen, welche zwischen den beiden Greiferelementen
aufnehmbar sind, auf Block spannbar, da die Greiferelemente auf
Grund des axialen Versatzes wenigstens einer der Greiferelemente
einen geringeren axialen Abstand vonein ander aufweisen. Auf Block
spannbar bedeutet, daß die
aufgenommenen Federwindungen soweit zusammengedrückt werden können, bis
sie sich gegenseitig berühren.
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Gemäß Anspruch 3 kann vorgesehen
sein, daß die
Greiferelemente ebenfalls einen gabelförmigen Aufnahmeabschnitt zur
Aufnahme einer Federwindung über
einen Umfangswinkel von wenigstens 180° aufweisen. Im Gegensatz zur
Ausgestaltung gemäß Anspruch
2 ist hier aber nur eines der Greiferelemente an seinem Lagerabschnitt
in Richtung des jeweils anderen Greiferelementes versetzt angeordnet.
Das andere (zweite) Greiferelement hingegen ist an seinem Lagerabschnitt
in entgegengesetzter Richtung zum ersten Greiferelement versetzt
angeordnet. Ein solcher Versatz des Aufnahmeabschnittes des "zweiten" Greiferelementes
kann notwendig sein, um den Aufnahmeabschnitt zwischen den "topfartig" ausgebildeten Führungszylinder
des Achskörpers
und die aufzunehmende Federwindung "einfädeln" zu können, ohne
das der Lagerabschnitt oder ein zwischen dem Lagerabschnitt und
dem Aufnahmeabschnitt radial verlaufender Verbindungsabschnitt mit
dem Führungszylinder
kollidieren kann. D.h. daß im
angesetzten Zustand des Aufnahmeabschnittes dieses "zweiten" Greiferelementes
der Aufnahmeabschnitt zumindest teilwei se im Führungszylinder "versenkt" angeordnet ist.
Dabei ist der Versatz des Aufnahmeabschnittes des zweiten Greiferelementes
geringer zu wählen
als der Versatz des Aufnahmeabschnittes des ersten Greiferelementes,
um sicherzustellen, daß die
zwischen den Aufnahmeabschnitten der Greiferelementen aufgenommenen
Federwindungen auf Block gespannt werden können.
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Gemäß Anspruch 4 kann vorgesehen
sein, daß das
erste Spannelement einstückiger
Bestandteil des jeweiligen Greiferelementes ist oder, daß das erste
Spannelement als separates Bauteil ausgebildet ist. Ist das erste
Spannelement der zweiten Spanneinheit einstückiger Bestandteil des jeweiligen
Greiferelementes, so ist ein separates Ansetzten dieses ersten Spannelementes
am Greiferelement nicht notwendig, so daß die Bedienung vereinfacht
wird. Da eine solche Ausgestaltung allerdings zu einem höheren Gewicht
führt und
auch nur möglich
ist, wenn es die räumlichen
Verhältnisse
am Fahrzeug oder die axialen Abstände der einander benachbarten
Federwindungen zulassen, kann alternativ das erste Spannelement
auch separater Bestandteil des Greiferelementes sein, so daß es nur
bei Bedarf eingesetzt wird. Dies hat den Vorteil, daß das Greiferelement
für den
normalen Einsatz an einer voll ständig
frei zugänglichen
Schraubenfeder auch in der aus dem Stand der Technik bekannten Art
und Weise verwendet werden kann. Insbesondere werden bei dieser separaten
Ausbildung des ersten Spannelementes Beschädigungen des Spannelementes
bei einem Einsatz in herkömmlicher
Art und Weise, also für
den Fall, daß die
zweite Spanneinheit nicht benötigt
wird, sicher verhindert, da dieses erste Spannelement vom Greiferelement
vor dessen Einsatz abgenommen und separat gelagert werden kann.
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Ist das erste Spannelement als separates Bauteil
ausgebildet, so kann gemäß Anspruch
5 vorgesehen sein, daß das
erste Spannelement als separates Bauteil zentral in das gabelförmige Greiferelement
einsetzbar ist und auf einem Teil der sich radial nach innen erstreckenden
Auflagefläche
des Greiferelementes aufliegt. Auf Grund der zentralen Anordnung
des ersten Spannelementes auf der Auflagefläche des Greiferelementes befindet
sich das erste Spannelement innerhalb der vom Greiferelement aufgenommenen
Federwindung der zu spannenden Schraubenfeder, so daß das erste
Spannelement im wesentlichen zentriert zur Schraubenfeder ausgerichtet
wird, sofern auch die Federwindung entsprechend zentriert im Greiferelement
liegt.
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Dazu kann gemäß Anspruch 6 auch vorgesehen
sein, daß das
erste Spannelement als separates Bauteil mit Sicherungszapfen versehen
ist, mit welchen das erste Spannelement in zugeordnete Ausnehmungen
des Greiferelementes eingreift. Durch diese Ausgestaltung wird das
erste Spannelement am Greiferelement zentriert ausgerichtet, so daß hierdurch
eine zusätzliche
Führung
der vom Greiferelement aufgenommen Federwindung und somit der Schraubenfeder
erreichbar ist. Hierdurch wird die Betriebssicherheit des gesamten
aus der ersten und zweiten Spanneinheit bestehenden, erfindungsgemäßen Federspanner
erhöht.
Weiter ist durch diese Ausgestaltung sichergestellt, daß sich das
erste Spannelement nicht relativ zum Greiferelement verdrehen kann,
da die Sicherungszapfen zusammen mit den zugeordneten Ausnehmungen
vorzugsweise sich diametral bezüglich
der Längsmittelachse
der aufgenommen Schraubenfeder gegenüberliegen.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des
Federspanners gemäß Anspruch
7 wird eine optimale Ausrichtung des ersten Spannelementes am zugehörigen Greiferelement
erreicht, wodurch wiederum ein optimierter Kraftfluß zwischen
diesen beiden Bauteilen beim Spannen der Schraubenfeder durch die
zweite Spanneinheit erreicht wird. Dazu ist vorgesehen, daß das erste
Spannelement als separates Bauteil mit zwei sich jeweils auf einem
der Gabelschenkel des jeweiligen Greiferelementes abstützenden
Auflagefläche
versehen ist und, daß die
Auflageflächen
der Steigung und axialen Lage der Gabelschenkel angepaßt sind.
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Als Stellvorrichtung der zweiten
Spanneinheit mit seinen Spannelementen kann gemäß Anspruch 8 eine Gewindespindel
vorgesehen sein, welche zum Spannen des entsprechenden Federabschnittes
der Schraubenfeder in ein im wesentlichen zentral im ersten Spannelement
angeordnetes Innengewinde eingreift. D.h. daß auf Grund dieser Ausgestaltung
für die
zweite Spanneinheit eine sogenannte "Innenspannung" vorgesehen ist, da die Stellvorrichtung
beim Spannvorgang innerhalb der Schraubenfeder angeordnet ist. Durch
diese Ausgestaltung ist eine Kollision der Stellvorrichtung der zweiten
Spanneinheit mit den an der Schraubenfeder angeordneten, gabelförmigen Greiferelementen
sowie der Spannvorrichtung der ersten Spanneinheit sicher ausgeschlossen.
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Um auch gekrümmt in einem Kraftfahrzeug vorgespannt
eingebaute Schraubenfedern möglichst problemlos
spannen zu können,
kann das Innengewinde des ersten Spannelementes gemäß Anspruch 9
Teil einer separaten Spannmutter sein, welche mit Spiel im ersten
Spannelement gelagert ist. So kann sich die Spannmutter mit ihrem
Innengewinde auf die jeweilige, sich beim Spannvorgang verändernde Spannrichtung
der Gewindespindel der Spannvorrichtung ausrichten.
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Um ein Verkanten der Spannmutter
im ersten Spannelement sicher zu verhindern, kann die Spannmutter
gemäß Anspruch
10 im ersten Spannelement schwenkbar gelagert sein.
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Durch den gemäß Anspruch 11 vorgesehenen,
im wesentlichen umlaufenden Anschlagbund der Gewindespindel, ist
die Gewindespindel beim Spannvorgang an einem Anschlagsteg einer
Aufnahmebohrung des zweiten Spannelementes axial abgestützt.
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Durch das gemäß Anspruch 12 in der Aufnahmebohrung
des zweiten Spannelementes vorgesehene Axialdrucklager werden die
Betätigungskräfte an der
Stellvorrichtung beim Spannen der außen liegenden Federwindungen
erheblich verringert. Dabei stützt
sich die Gewindespindel mit ihrem Anschlagbund außenseitig
auf dem Axialdrucklager ab, während
das Axialdrucklager seinerseits durch einen radial nach innen gerichteten
Anschlagsteg der Aufnahmebohrung im zweiten Spannelement sicher
gehalten wird.
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Dadurch, daß die Gewindespindel gemäß Anspruch
13 mit ihrem Anschlagbund in ihrem Durchmesser kleiner ausgebildet
ist als der Innendurchmesser der Durchgangsbohrung der Federaufnahme einer
Kraftfahrzeugachse, kann diese nach dem ersten Vorspannen der Schraubenfeder
durch die erste Spanneinheit bzw. den "Konsol- oder Teleskopfederspanner" in einfacher Weise
in die Schraubenfeder beispielsweise von unten eingeführt und
mit dem Innengewinde des ersten Spannelementes in Eingriff gebracht
werden.
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Anhand der Zeichnung wird nachfolgend
die Erfindung näher
erläutert.
Dabei ist die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel und die im Zusammenhang
mit diesem Ausführungsbeispiel
angeführten
Erläuterungen
beschränkt.
Es zeigt:
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1 einen
erfindungsgemäßen Federspanner
bestehend aus einem ersten und einer zweiten Spanneinheit;
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2 einen
vergrößerten Vertikalschnitt durch
ein erstes Spannelement der zweiten Spanneinheit, welches mit einem
Greiferelement der ersten Spanneinheit in Eingriff bringbar ist;
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3 eine
verkleinerte Draufsicht III des Spannelementes aus 2;
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4 eine
verkleinerte Unteransicht IV des Spannelementes aus 2;
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5 eine
Seitenansicht einer Spannmutter;
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6 eine
Draufsicht VI der Spannmutter aus 5;
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7 eine
Draufsicht VII des unteren Greiferelementes aus 1;
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8 die
Draufsicht des Greiferelementes aus 7 mit
aufgesetztem ersten Spannelement;
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9 einen
Vertikalschnitt der an einer entlasteten Schraubenfeder angesetzten
ersten Spanneinheit mit eingesetztem ersten Spannelement;
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10 die
Anordnung aus 9 mit
durch die erste Spanneinheit auf Block vorgespannter Schraubenfeder
im Vertikalschnitt;
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11 eine
vollständig
durch beide Spanneinheiten gespannte Schraubenfeder im Vertikalschnitt.
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1 zeigt
die wesentlichen Bestandteile eines Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Federspanners 1.
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Dieser Federspanner 1 besteht
aus einer ersten Spanneinheit 2 und einer zweiten Spanneinheit 3,
welche zum Spannen einer Schraubenfeder miteinander kombinierbar
sind.
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Bei der ersten Spanneinheit 2 handelt
es sich beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
um einen sogenannten Teleskopfederspanner 4, welcher bekannterweise
aus einer Spannvorrichtung 5 sowie zwei Greiferelementen 6 und 7 besteht.
Die Spannvorrichtung 5 wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
durch ein Führungsrohr 8 und
ein Teleskoprohr 9 gebildet, wobei das Teleskoprohr 9 axial
im Führungsrohr 8 verstellbar
geführt
ist. Solche Konstruktionen einer Spannvorrichtung 5 sind
allgemein aus dem Stand der Technik bekannt. So ist das Teleskoprohr 9 im
Führungsrohr 8 unverdrehbar
geführt und
zum Ausführen
der axialen Stellbewegung des Teleskoprohres 9 im Führungsrohr 8 eine
Gewindespindel vorgesehen, von welcher in 1 lediglich der aus dem Führungsrohr 8 herausragende
Antriebssechskant 10 erkennbar ist.
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Am oberen, freien Ende
11 des
Teleskoprohres
9 ist das erste Greiferelement
6 auswechselbar angeordnet.
Zur auswechselbaren und axial festsitzenden Verbindung dieses ersten
Greiferelementes
6 am Teleskoprohr
9 ist eine
Art Bajonettverbindung vorgesehen, wie diese beispielsweise in der
DE 196 31 524 C1 oder
auch der
DE 296 22
463 U1 näher beschrieben
ist. Insoweit wird auf diese beiden Druckschriften verwiesen.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weist
das erste Greiferelement 6 zur Aufnahme einer Federwindung
einer zu spannenden Schraubenfeder einen gabelförmigen Aufnahmeabschnitt 12 auf,
in deren schraubenlinienförmig
verlaufenden Gabelschenkeln 13 und 14 die betreffende
Federwindung über
einem Umfangswinkel von wenigstens 180° aufnehmbar ist.
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Zur axial feststehenden Lagerung
dieses ersten Greiferelementes 6 weist dieses einen Lagerabschnitt 15 auf,
mit welchem das Greiferelement 6 auswechselbar im oberen
Endbereich 11 des Teleskoprohres 9 befestigt ist.
wie aus 1 weiter ersichtlich
ist, ist der Aufnahmeabschnitt 12 des Greiferelementes 6 in
axialer Richtung der Längsmittelachse 16 der
Spannvorrichtung 5 zum zweiten, unteren Greiferelementes 7 hin
relativ zum Lagerabschnitt 15 versetzt angeordnet. Das
heißt
zwischen diesem Lagerabschnitt 15 und dem Aufnahmeabschnitt 12 ist
beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ein
Verbindungsabschnitt 17 vorgesehen, welcher ausgehend von
Lagerabschnitt 15 schräg
in Richtung des zweiten Greiferelementes 7 und ausgehend
von der Spannvorrichtung 5 radial nach außen verläuft. Durch
diese Ausgestaltung des Greiferelementes 6 mit seinem Verbindungsabschnitt 7 bzw.
dem axialen Versatz seines Aufnahmeabschnittes 12 gegenüber dessen
Lagerabschnitt 15 ist ein Spannen einer Schraubenfeder
auf Block auch dann möglich,
wenn zwischen den beiden Greiferelementen 6 und 7 nur eine
geringe Anzahl von Federwindungen aufgenommen werden kann, da der
Abstand beider Greiferelemente 6, 7 axial soweit
verringert werden kann bis diese sich berühren.
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Weiter weist auch das zweite, untere
Greiferelement
7 einen gabelförmigen Aufnahmeabschnitt
18 auf,
welcher ebenfalls mit zwei schraubenlienienförmig verlaufenden Gabelschenkeln
19 und
20 versehen
ist. Zur Lagerung dieses zweiten Greiferelementes 7 im oberen Endbereich
21 des
Führungsrohres
8 und
unterhalb des ersten Greiferelementes
6 ist ebenfalls ein
Lagerabschnitt
22 vorgesehen, über welchen das Greiferelement
7 am
Führungsrohr
8 auswechselbar
gelagert ist. Bezüglich
der genauen Ausgestaltung dieser ebenfalls als eine Art Bajonettverschluß ausgebildeten
Lagerung wird beispielhaft auf die
DE 296 22 463 U1 oder auch auf die
DE 196 31 524 U1 verwiesen,
in welcher diese Art der Lagerung eines Greiferelementes an der
Spannvorrichtung näher
beschrieben ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verläuft der
Verbindungsabschnitt
23 des zweiten Greiferelementes
7 radial
zur Spannvorrichtung
5 und rechtwinklig zur Längsmittelachse
16 der
Spannvorrichtung
5 in einer gemeinsamen Ebene mit dem Lagerabschnitt
22.
Der Aufnahmeabschnitt
18 kann dabei, wie dies aus
1 erkennbar ist, zumindest
mit seinen die Federwindung aufnehmenden Auflageflächen seiner
Gabelschenkel
19 und
20 leicht nach außen versetzt
am Verbindungsabschnitt
23 angeordnet sein. Mit nach außen versetzt
ist hier bezogen auf die Zeichnungsfigur
1 ein Versatz
nach unten gemeint, also in entgegengesetzter Richtung zum ersten
Greiferelement
6.
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Wie bereits erwähnt, ist der Aufbau, die Funktionsweise
sowie die detaillierte Konstruktion der beschriebenen ersten Spanneinheit
2 aus
dem Stand der Technik, beispielsweise aus der deutschen Patentschrift
DE 196 31 524 C1 oder
auch aus dem bereits genannten deutschen Gebrauchsmuster
DE 296 22 463 U1 bekannt,
so daß insoweit
vollumfänglich
auf diese beiden Druckschriften verwiesen wird.
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Der ersten Spanneinheit 2 ist
erfindungsgemäß die zweite
Spanneinheit 3 zugeordnet. Diese weist beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ein erstes Spannelement 24 und ein zweites Spannelement 25 auf,
welche in Verbindung mit der ersten Spanneinheit 2 zum
Spannen von Federwindungen einer Schraubenfeder vorgesehen sind,
welche in axialer Richtung außerhalb
der ersten Spanneinheit 2 bzw. deren Greiferelemente 6 und 7 liegen.
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Dazu bildet das erste Spannelement 24 eine Art
Stützplatte,
welche mit dem zweiten, unteren Greiferelement 7 bzw. deren
Aufnahmeabschnitt 18 in Eingriff bringbar ist. Das zweite
Spannelement 25 ist mit einer unterbrochenen, teilweise
umlaufenden Auflagefläche 26 versehen,
mit welcher das zweite Spannelement 25 mit einer entsprechenden
Federwindung der zu spannenden Schraubenfeder in Eingriff bringbar
ist. Zur Verstellung des axialen Abstandes der beiden Spannelemente 24 und 25 ist
beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
als Stellvorrichtung eine Gewindespindel 27 und eine Spannmutter 28 vorgesehen.
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Die Gewindespindel 27 weist
an ihrem einen, in 1 unteren
Ende einen radial nach außen
vorstehenden Anschlagbund 29 auf, an welchen sich axial
nach außen
ein Antriebssechskant 30 einschließt. Desweiteren ist im Bereich
des Gewindeabschnittes 31 der Gewindespindel 27 ein
Axialdrucklager 32 vorgesehen, mit welchem sich die Ge windespindel 27 axial
im zweiten, unteren Spannelement 25 im Betrieb abstützt.
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Zur Aufnahme der Gewindespindel 27 mit
ihrem Anschlagbund 29 sowie dem Axialdrucklager 32 weist
das Spannelement 25 eine Aufnahmebohrung 33 auf
(gestrichelt dargestellt), welche ihrerseits mit einem radial nach
innen vorstehenden, umlaufenden Anschlagsteg 34 versehen
ist. Die Spannmutter 28 wird ebenfalls in einer zentralen
Aufnahmebohrung 35 des ersten Spannelementes 24 aufgenommen.
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Zur axialen Abstützung der Spannmutter 28 weist
die Aufnahmebohrung 35 einen radial nach innen vorstehenden,
umlaufenden Anschlagsteg 36 auf. Um eine gewisse Schwenkbarkeit
der Spannmutter 28 in der Aufnahmebohrung 35 zu
ermöglichen,
ist die Aufnahmebohrung 35 als Langloch ausgebildet, wie
weiter unten noch näher
erläutert
werden wird. Dabei ist vorgesehen, daß die Spannmutter 28 einen
umlaufenden, radial nach außen
vorstehenden Anschlagbund 37 aufweist. Dieser Anschlagbund 37 ist
zum Anschlagsteg 36 der Aufnahmebohrung 35 mit
einer nach unten gebogen oder gekrümmt ausgebildeten Auflagefläche 38 versehen, mit
welcher sich die Spannmutter 28 auf der ebenen Anschlagfläche 39 des
Anschlagsteges 36 axial abstützt. Durch diese gebogene oder
gekrümmte
Ausgestaltung der Auflagefläche 38 entsteht
eine Art Schwenklagerung der Spannmutter 28 auf dem Anschlagsteg 36 des
ersten Spannelementes 24.
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2 zeigt
einen Vertikalschnitt durch das erste Spannelement 24,
wobei in dieser Schnittdarstellung die Spannmutter 28 in
dieses Spannelement 24 eingesetzt ist. Wie aus 2 in gestrichelten Linien
ersichtlich ist, stützt
sich die Spannmutter 28 mit ihrer gebogen bzw. gegrümmt verlaufenden
Auflagefläche 38 schwenkbar
auf der Anschlagfläche 39 des Anschlagsteges 37 des
Spannelementes 24 axial ab. Desweiteren ist aus 2 ersichtlich, das die Spannmutter 28 mit
einem Innengewinde 40 versehen ist. Auch ist es erkennbar,
das die Spannmutter 28 in dem vom Anschlagsteg 36 gebildeten
Durchbruch 41 mit Spiel aufgenommen wird, so daß eine Schwenkbewegung
aufgrund der speziellen Abstützung
der Spannmutter 28 im Spannelement 24 gewährleistet ist.
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Zur unverlierbaren Halterung der
Spannmutter 28 im ersten Spannelement 24 ist ein
Sicherungsring 42 vorgesehen, welcher in einer entsprechenden,
umlaufenden Nut 43 der Spannmutter 28 angeordnet
ist. Dieser Sicherungsring 42 sitzt dabei zusammen mit
der Aufnahmenut 43 axial im Bereich des dem Anschlagbund 37 gegenüberliegenden Endbe reich
der Spannmutter 28. Des weiteren ist aus 2 und 4 erkennbar,
daß unterseitig
am Spannelement 24 sich zwei diametral gegenüberliegende
Auflageflächen 44 und 45 vorgesehen
sind. Mit diesem Auflageflächen 44, 45 stützt sich
im Betrieb das Spannelement 24 am zweiten, unteren Greiferelement 7 der
Spanneinheit 2 axial ab. Dementsprechend ist der Verlauf
dieser Auflageflächen 44 und 45 bezüglich ihrer
Steigung der Formgebung der beiden Gabelabschnitte 19, 20 des
Greiferelementes 7 bzw. dessen Aufnahmeabschnitte 18 angepaßt. Durch
diese Anpassung und auch durch den axialen Versatz dieser beiden
Auflageflächen 44, 45,
wie dies aus 2 erkennbar
ist, wird erreicht, daß das
am Greiferelement 7 angesetzte Spannelement 24 mit seiner
Längsmittelachse 46 im
wesentlichen parallel zur Spannvorrichtung 5 bzw. zur Längsmittelachse 16 dieser
Spannvorrichtung 5 ausrichtbar ist.
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Weiter ist aus 2 erkennbar, daß die Spannmutter 28 mit
ihrem Anschlagbund 37 in einer Vertiefung 47 des
Spannelementes 24 aufgenommen ist. Wie aus 3 ersichtlich ist, ist diese Vertiefung 47 als
eine Art "Langloch" ausgebildet und
weist zwei sich gegenüberliegende
ebene und parallel zueinander verlaufende Führungsflächen 48 und 49 auf.
Diese Führungsflächen 48 und 49 dienen
zur Drehsicherung der Spannmutter 28. Dazu weist die Spannmutter 28 ihrerseits
an ihrem Anschlagbund 37 zwei sich diametral gegenüberliegende
und parallel zu einander verlaufende Sicherungsflächen 50 und 51 auf,
wie dies insbesondere aus den 5 und 6 erkennbar ist. Mit diesen
Sicherungsflächen 50 und 51 ist
die Spannmutter 28 mit geringem Spiel zwischen die beiden
Führungsflächen 48 und 49 einsetzbar,
so daß die
Spannmutter 28 gegen verdrehen relativ zum Spannelement 24 gesichert
ist.
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4 zeigt
eine Unteransicht IV aus 2. Es
ist erkennbar, daß im
Bereich der Auflageflächen 44 und 45 sich
bezüglich
der eingesetzten Spannmutter 28 diametral gegenüberliegend
zwei Sicherungszapfen 52 und 53 vorgesehen sind,
welche axial nach unten aus der entsprechend zugehörigen Auflagefläche 44 bzw. 45 herausragen,
wie dies insbesondere aus 2 ersichtlich
ist. Diese Sicherungszapfen greifen in entsprechende Ausnehmungen
des unteren, zweiten Greiferelementes 7 der Spanneinheit 2 im
angesetzten Zustand 1 ein.
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Hierzu zeigt 7 eine Draufsicht 7 auf das Greiferelement 7 mit
seinem Aufnahmeabschnitt 18 sowie dem Verbindungsabschnitt 23 und
dem Lagerabschnitt 22. Es ist erkennbar, daß der Aufnahmeabschnitt 18 mit
seinen beiden Gabelschenkeln 19 und 20 etwa kreisbogenförmig ausgebildet
ist und eine relativ breite, kreisringförmig ausgebildete Auflagefläche 54 ausweist.
Diese Auflagefläche 54 weist
zur Sicherung einer aufgenommenen Federwindung einen zentralen Sicherungssteg 55 auf,
welcher die Auflagefläche 54 axial überragt.
Diese Ausgestaltung ist allgemein aus der Stand der Technik bekannt,
wie bereits oben angeführt.
Insoweit wird auf die vorig genannten Druckschriften verwiesen.
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Bezüglich der Symmetrieebene 56 weisen die
beiden Gabelschenkel 19 und 20 sich einander gegenüberliegend,
im Bereich ihrer einander zugewandten Innenkanten 57 und 58 jeweils
eine radiale Vertiefung 59 und 60 auf.
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Diese radialen Vertiefungen 59 und 60 dienen
zur formschlüssigen
Aufnahme der Sicherungszapfen 52 und 53 des Spannelementes 24,
wie dies aus 8 ersichtlich
ist. Es ist aus 8 ebenfalls erkennbar,
daß die
Ausgestaltung der Grundfläche des
Spannelementes 24 der Formgebung des Greiferelementes 7 bzw.
des Aufnahmeabschnittes 18 derart angepaßt ist,
daß insbesondere
keine Kollision des Spannelementes 24 mit dem Sicherungssteg 55 auftreten
kann. Desweiteren besteht zwischen den Sicherungs zapfen 52 und 53 und
der jeweils zugeordneten Vertiefungen 59 und 60 ein
gewisses Spiel, so daß das
Spannelement 24 in seiner Lage auf dem Aufnahmeabschnitt 18 des
Greiferelementes 17 je nach Größe der zu spannenden Schraubenfeder
in bestimmten Grenzen variabel angeordnet werden kann.
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9 zeigt
einen Vertikalschnitt der an einer Schraubenfeder 61 angeordneten
Spanneinheit 2, wobei der Schnittverlauf in 8 mit IX-IX für das untere
Greiferelement 7 angegeben ist.
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Es ist in diesem Vertikalschnitt
der 9 erkennbar, daß das obere
Greiferelement 6 an einer oberen Federwindung 62 der
Schraubenfeder 61 angesetzt ist. Durch entsprechende Betätigung der Spannvorrichtung 5 wird
der Abstand zwischen dem oberen Greiferelement 6 und dem
unteren Greiferelement 7 derart eingestellt, daß das untere
Greiferelement 7 mit der drittuntersten Federwindung 63 der Schraubenfeder 61 in
Eingriff bringbar ist. Des weiteren ist das 9 erkennbar, daß der gabelförmige Aufnahmeabschnitt 18 mit
seinen beiden Gabelschenkeln 19 und 20 das erste
Spannelement 24 aufnimmt. Dabei ist dieses Spannelement 24 derart
ausgestaltet, daß es
mit seinen Auflageflächen 44 und 45 bereichsweise
flächig
auf der Auflagefläche 54 des
Aufnahmeabschnittes 18 des Greiferelementes 7 aufliegt.
Dabei wird durch das Spannelement 24 gleichzeitig eine
gewisse Zentrierung bzw. Führung der
Federwindung 63 im Aufnahmeabschnitt 18 des Greiferelementes 7 erreicht.
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Des weiteren ist erkennbar, daß bei dieser Anordnung
die Spannmutter 28 koaxial zur Längsmittelachse 64 der
Schraubenfeder 61 ausgerichtet ist, sofern diese Schraubenfeder 61 korrekt
zwischen den beiden Greiferelementen 6 und 7 aufgenommen wird.
Dabei weisen die beiden Greiferelemente 6 und 7 beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
mit ihren Aufnahmeabschnitten 12 und 18 eine etwas
geringere Steigung auf als die hier in unbelasteten, d.h. nicht vorgespannten
Zustand dargestellte Schraubenfeder 61.
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Aufgrund der konstruktiven Ausgestaltung
ist für
das vorliegende Ausführungsbeispiel
vorteilhaft, daß das
erste Spannelement 24 vor dem Spannen der sich zwischen
den beiden Greiferelementen 6 und 7 befindenden
Federwindungen 62, 63 und 65 bereits
im Aufnahmeabschnitt 18, wie dargestellt, eingesetzt ist.
Zu einem späteren
Zeitpunkt, wäre
der Abstand zwischen den Federwindungen 65 und 63 zu
gering, um das Spannelement 24 in den Aufnahmeabschnitt
18 radial
von außen
einsetzten zu können.
Auch bewirkt das erste Spannelement eine gewisse Zentrierung der
aufzunehmenden Federwindung 62, was für den nachfolgenden Spannvorgang von
Vorteil ist.
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Es ist leicht vorstellbar, daß sich der
Abstand der beiden Greiferelemente 6 und 7 bei
Betätigung des
Antriebssechskantes 10 der Spannvorrichtung 5 verringert
und somit die sich zwischen diesen beiden Greiferelementen 6 und 7 befindenden
Federwindungen 62, 63 und 65 zusammengepreßt werden.
Die außerhalb
der Greiferelemente 6 und 7 liegenden Federwindungen,
insbesondere im unteren Bereich, welche mit den Bezugszeichen 66, 67 und 68 versehen
sind, werden bei diesem Spannvorgang nicht beeinflußt.
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Nachdem nun die Schraubenfeder 61 durch die
erste Spanneinheit 2 vorgespannt ist, befindet sich die
Schraubenfeder 61 mit ihren drei Federwindungen 62, 63 und 65 in
einem auf Block gespannten Zustand, wie dies in 10 dargestellt ist. Es ist erkennbar,
daß trotz
dieser Vorspannung der Schraubenfeder 61 insbesondere die
unteren, außerhalb
liegenden Federwindungen 66, 67 und 68 noch
eine erhebliche axiale Länge
aufweisen. Dies bedeutet wiederum, daß aufgrund der lediglich drei
ergriffenen Federwindungen 62, 63 und 65 die
Schraubenfeder 61 durch den Telskopfederspanner 4 (erste
Spanneinheit 2) bei bestimmten Anwendungsfällen nicht
soweit gespannt werden kann, daß die
Schraubenfeder 61 zusammen mit dem Teleskopfederspanner 4 beispielsweise
aus einer Kraftfahrzeugachse (nicht dargestellt) entnommen werden
kann. Hier sei noch ergänzend
bemerkt, daß anstatt
eines Telekopfederspanners, wie er in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt
ist, auch ein sogenannter Konsolfederspanner verwendet werden kann.
Dieser unterschiedet sich lediglich durch die Art seiner Spannvorrichtung.
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Um nun die Schraubenfeder 61 weiter
zu verkürzen,
ist nun das erste Spannelement 24 zusammen mit dem zweiten
Spannelement 25 sowie der Gewindespindel 27 und
der Spannmutter 28 vorgesehen, wie dies aus 10 ersichtlich ist.
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Die Vorgehensweise ist für das weitere Spannen
wie folgt. Zunächst
wird nachdem die Schraubenfeder 61 mit ihren Federwindungen 62, 63 und 65 auf
Block vorgespannt ist, das zweite, plattenförmige Spannelement 25 in
die Schraubenfeder 61 unterhalb der Federwindung 66 seitlich
von außen eingeschoben.
Anschließend
wird die Gewindespindel 27 durch das in das zweite Spannelement 25 bereits
eingesetzte Axialdrucklager 32 hindurch gesteckt und mit
ihrem Gewindeabschnitt 31 in die Spannmutter 28 soweit
einge schraubt, bis die Gewindespindel 27 mit ihrem umlaufenden
Anschlagbund 29 außenseitig
am Axialdrucklager 32 anliegt. Dieser Zustand ist in 10 dargestellt. Ist die
Feder noch im Kraftfahrzeug eingebaut, so wird die Gewindespindel 27 zunächst durch
die Durchgangsbohrung im Achskörper
hindurch gesteckt, bevor sie in das Axialdrucklager 32 eingeführt werden
kann.
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Durch weiteres Anziehen der Gewindespindel 27 über ihren
Antriebssechskant 30 wird nun die untere, vom unteren Spannelement 25 ergriffene
Federwindung 66 gegen das untere Greiferelement 7 bzw.
dessen Aufnahmeabschnitt 18 gespannt. Am Ende des Spannvorganges
wird beispielsweise der in 11 dargestellte
Spannzustand erreicht. Es ist erkennbar, daß in diesem Spannzustand die
Federwindung 66 mit ihrem linken Abschnitt unterseitig
am Gabelabschnitt 19 des Aufnahmeabschnittes 18 des Greiferelementes 7 anliegt.
Durch diesen zusätzlichen
Spannvorgang über
die beiden Spannelemente 24 und 25 zusammen mit
der Gewindespindel 27 und der Spannmutter 28 wird
nunmehr nochmals eine erhebliche Verkürzung der Schraubenfeder 61 erreicht. In
diesem Zustand kann die Schraubenfeder 61 als "Paket" zusammen mit dem
Teleskopfederspanner 4 und der aus den beiden Spannelemente 24, 25, der Gewindespindel 27 und
der Spannmutter 28 bestehende zweiten Spanneinheit 3 aus
einer Achskonstruktion eines Kraftfahrzeuges herausgenommen werden.
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Es ist aus 11 weiter erkennbar, daß die Gewindespindel 27 mit
ihrem Anschlagbunden 29 im Durchmesser der Art klein gehalten
ist, daß sie
durch die ringförmige
Endwindung 68 der Schraubenfeder 61 hindurchführbar ist.
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Es versteht sich, daß für die Anwendung
dieser zweiten Spanneinheit 3 auch die Kraftfahrzeugachse
im Bereich der unteren Federwindung 68 mit einem entsprechenden
Durchgangsbohrung versehen sein muß, um die Gewindespindel 27 in
die beiden Spannelemente 24 und 25 einsetzten
zu können.
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An dieser Stelle sei auch bemerkt,
daß die konstruktive
Ausgestaltung auch derart gewählt
sein kann, daß zwei
in die Federwindungen einhängbare bzw.
einlegbare Spannelemente vorgesehen sein können, welche nach Art des zweiten
Spannelementes 25 ausgestaltet sind. Bei einer solchen
Ausgestaltung wäre
dann beispielsweise das zweite Greiferelement derart ausgebildet,
daß es
mit einer solchen "Spannplatte" in eine formschlüssige Verbindung
gebracht werden kann. Das erste Greiferelement könnte dabei iden tisch ausgebildet
sein, wie in den vorangegangen Zeichnungsfiguren dargestellt. Bei
einer solcher Ausgestaltung wäre
der Arbeitsvorgang etwas anderes zu gestalten, so daß mittels
der Spannelemente zunächst
ein Bereich der Schraubenfeder vorgespannt wird. Nach diesem Vorspannen
der Schraubenfeder über
diese Spannelemente wäre dann
der Teleskopfederspanner mit seinem beiden Greiferelementen einerseits
mit einer außerhalb
der Spannelemente liegenden Federwindung und andererseits mit der
auf dieser Seite liegenden Spannplatte in Eingriff zubringen. Durch
anschließendes
Betätigen
der Spannvorrichtung des Teleskopfederspanners wird dann dieser
Bereich der Schraubenfeder, welcher außerhalb der Spannelemente liegt
nachgespannt, so daß auch
hier ebenfalls noch eine zusätzliche
Verkürzung
der Schraubenfeder bewirkt werden kann.