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Die
Erfindung betrifft ein System zum Spannen einer Schraubenfeder mit
einem Federspanner bestehend aus einer ersten und einer zweiten
jeweils teller- oder leistenartigen Druckplatte, die jeweils einen
zentralen Durchbruch aufweisen und zum Spannen der Schraubenfeder
jeweils mit einer Federwindung der Schraubenfeder in Eingriff bringbar
sind, sowie aus einem Spanngerät,
das aus einem Gewinderohr und einer Gewindespindel gebildet ist,
wobei die Gewindespindel einen mit einem Schlüsselprofil versehenen Spindelkopf
aufweist, über
welchen sich die Gewindespindel mittels eines Axialdrucklagers an
der ersten Druckplatte axial abstützt und wobei das Gewinderohr
an seinem dem Spindelkopf axial gegenüber liegenden Ende radial vorstehende
Radialfinger aufweist, durch welche das Gewinderohr mit der zweiten
Drucklatte in Zugverbindung bringbar ist und wobei der Abstand der
Druckplatten beim Einschrauben der Gewindespindel in das Gewinderohr
verkürzbar
ist.
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Beim
Gegenstand der
EP 0
115 774 B1 handelt es sich um einen Federspanner, welcher
zwei Druckplatten aufweist, deren Abstand beim Spannen einer Schraubenfeder
mittels eines Spanngerätes veränderbar
ist. Diese Druckplatten sind tellerartig ausgebildet und weisen
jeweils eine kreisrunde Grundfläche
auf. Zum Spannen der Schraubenfeder werden diese beiden Druckplatten
mit ihrer eine Steigung aufweisenden Spannfläche jeweils mit einer Federwindung
der Schraubenfeder in Eingriff gebracht. Die aufgenommenen Federwindungen
liegen dabei jeweils in den Endbereichen der Schraubenfeder axial
zwischen den Endwindungen der Schraubenfeder. Anschließend wird
das Spanngerät
mit den beiden Druckplatten in Eingriff gebracht.
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Das
Spanngerät
besteht hier aus einem Gewinderohr, welches an seinem einen Ende
zwei sich diametral gegenüberliegende
radial nach außen
vorstehende Radialfinger aufweist. Die zugeordnete Druckplatte weist
einen zentralen Durchbruch auf, durch welchen hindurch das Gewinderohr
mit seinen Radialfingern hindurch steckbar ist. In den Randbereichen
des Durchbruches sind in der Druckplatte axial außenseitig
zwei Einsenkungen vorgesehen, mit welchen die Radialfinger nach
einer Drehung des Gewinderohres um etwa 90° um die Längsmittelachse des Gewinderohres
in Eingriff bringbar sind. Somit steht das Gewinderohr mit seinen
Radialfingern über diese
Einsenkungen der Druckplatte drehfest mit dieser Druckplatte in
Zugverbindung. Des weiteren besteht das Spanngerät aus einer Gewindespindel, welche
einen Schlüsselkopf
aufweist, der wiederum mit einem als Außensechskant ausgebildeten Schlüsselprofil
versehen ist. Diese Gewindespindel wird in einem Führungsrohr
aufgenommen und stützt sich über ein
Axialdrucklager in einem dem Gewinderohr axial gegenüberliegenden
Kopfteil des Führungsrohres
ab. Das Führungsrohr
ist mit dem Gewinderohr über
Drehsicherungselemente drehfest in Verbindung bringbar. Im Bereich
des Kopfteiles sind am Führungsrohr
Formschlußelemente
vorgesehen, mittels welcher das Führungsrohr mit der dem Gewinderohr
gegenüberliegenden
Druckplatte drehfest in Eingriff bringbar ist.
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Beim
Spannen wird die Gewindespindel in das Gewinderohr eingeschraubt,
so dass das Führungsrohr
auf das Gewinderohr aufgeschoben wird. Gleichzeitig verändert sich
dabei der Abstand des Kopfteiles mit seinen beiden Formschlußelementen zu
den Radialfingern des Gewinderohres, so dass eine zwischen den beiden
Druckplatten aufgenommene Schraubenfeder verkürzt und damit gespannt wird.
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Auf
Grund des vorgesehenen Führungsrohres
und den Drehsicherungselementen, welche radial nach außen vorstehen,
weist das Spanngerät
hier einen relativ großen
Außendurchmesser
auf, so dass dieses Spanngerät
nicht für
jeden Einsatz an einem Kraftfahrzeug einsetzbar ist. Solche zu spannenden Schraubenfedern
eines Kraftfahrzeuges sitzen zwischen einem Achskörper und
der Karosserie eines Kraftfahrzeuges. Zur Lagerung insbesondere
am Achskörper
sind hier Konstruktionen bekannt, bei welchen die Schraubenfeder
mit ihrer Endwindung auf einem domartigen Führungszapfen aufgenommen ist.
Dabei weist die Endwindung einen relativ kleinen Windungsdurchmesser
auf, so dass auch der Aufnahmedom nur mit einem relativ kleinen
Durchmesser versehen ist. In der Regel ist der Aufnahmedom mit einer
zentralen Durchgangsbohrung versehen, deren Durchmesser ebenfalls
relativ klein ausgebildet ist, so dass das Spanngerät des bekannten Federspanners
nicht durch diese Durchgangsbohrung hindurch geführt werden kann. Das heißt wiederum,
dass auf Grund der über
das Führungsrohr vorgesehenen
Drehsicherungselemente ein bestimmter Mindestdurchmesser des Spanngerätes nicht
unterschritten werden kann. Dies wiederum hat zur Folge, dass bei
solchen Achskonstruktionen mit relativ kleiner Durchgangsbohrung
die Gewindespindel nur ohne Führungsrohr
und damit auch nur ohne Drehsicherung einsetzbar ist, da die Gewindespindel selbst
mit ihrem Spindelkopf im Durchmesser derart klein ausgebildet ist,
dass diese durch die kleine Durchgangsbohrung des Achskörpers hindurch
geführt
werden kann.
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In ähnlicher
Weise ist auch das Spanngerät beim
Gegenstand der
EP 0
271 782 B1 mit einem relativ großen Außendurchmesser versehen. Dies
liegt beim Gegenstand der
EP
0 271 782 B1 daran, dass hier zum Gewinderohr ebenfalls
ein Führungsrohr vorgesehen
ist, welches drehfest mit einem Kupplungsrohr verbunden ist. Dieses
Kupplungsrohr stellt seinerseits wiederum eine drehfeste Verbindung
mit dem Gewinderohr her, wobei das Führungsrohr, das Kupplungsrohr
und das Gewinderohr axial ineinander teleskopartig einschiebbar
sind. Die Gewindespindel, welche auch hier in das Gewinderohr einschraubbar
ist, wird ebenfalls in einem Kopfteil am äußeren Ende des Führungsrohres
aufgenommen und stützt
sich darin über
ein Axialdrucklager axial ab. Auch dieses Spanngerät wäre bei kleinen
Durchgangsbohrungen eines Achskörpers
nur einsetzbar, wenn auf das Führungsrohr
und das Kupplungsrohr verzichtet wird, da in diesem Fall die Gewindespindel mit
ihrem Spindelkopf durch eine relativ enge Durchgangsbohrung eines
Achskörpers
hindurchsteckbar und mit der dem Gewinderohr axial gegenüberliegenden
Druckplatte in Eingriff bringbar ist. Dies hat jedoch zur Folge,
dass in beiden Fällen
der bekannten Federspanner auf eine Verdrehsicherung der beiden Druckplatten
verzichtet werden muss. Da dies jedoch in Betrieb für das Bedienungspersonal äußerst gefährlich ist,
kann ein solches System zum Spannen einer Schraubenfeder nur bedingt
eingesetzt werden.
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Demgemäß liegt
der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein System der gattungsgemäßen Art zum
Spannen einer Schraubenfeder derart zu gestalten, dass dessen Spanngerät durch äußerst enge Durchgangsbohrungen
eines Achskörpers
hindurchführbar
ist und auf eine Drehsicherung der beiden Druckplatten nicht verzichtet
werden muss.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die erste Druckplatte in ihrem radial äußeren Randbereich mit einer
ersten Führungseinrichtung
versehen ist, welche mit einer zweiten, im radial äußern Randbereich
der zweiten Druckplatte angeordneten Führungseinrichtung der zweiten
Druckplatte axial verstellbar in Eingriff bringbar ist und, dass
die Druckplatten über
die beiden Führungseinrichtungen
axial verstellbar und gegeneinander unverdrehbar miteinander lösbar verbunden
sind.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung des
Systems zum Spannen einer Schraubenfeder ist ein Spanngerät des Federspanners
realisierbar, welches bezüglich
seines Durchmessers einen äußerst geringen
Raumbedarf aufweist. Durch die beiden Führungseinrichtungen im radial äußeren Randbereich
beider Druckplatten ist zur Verdrehsicherung der Druckplatten im
Bereich des Spanngerätes
kein Führungsrohr
mit größerem Durchmesser
notwendig. Damit kann das Spanngerät mit seiner Gewindespindel
und seinem Gewinderohr im Durchmesser derart klein ausgebildet werden,
dass dieses durch äußerst kleine
Durchgangsbohrungen eines Achskörpers
hindurch steckbar sind. Dabei ist sowohl das Gewinderohr als auch
die Gewindespindel noch mit einem genügend großen Querschnitt realisierbar,
um auch äußerst große Spannkräfte bis
zu zwei Tonnen ohne Bruchgefahr aufbringen zu können. Dadurch, dass die beiden
Führungseinrichtungen
der beiden Druckplatten lösbar
miteinander verbunden sind, ist die Handhabung des Federspanners
dieses erfindungsgemäßen Systems äußerst einfach
und die beiden Druckplatten sind mit den Federwindungen einer zu
spannenden Schraubenfeder in einfacher Weise in Eingriff bringbar.
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So
ist zum Spannen einer in einem Kraftfahrzeug eingebauten Schraubenfeder
zunächst
die "zweite", obere Druckplatte
mit einer der Federwindungen der zu spannenden Schraubenfeder in
Eingriff zu bringen. Anschließend
kann diese Druckplatte entlang der Federwindungen der Schraubenfeder
bis zu einem Maximum nach oben zum oberen Ende der Schraubenfeder
hin gedreht werden. Die Führungseinrichtung
verläuft
dabei im wesentlichen außenseitig
parallel zur Schraubenfeder, so dass diese Drehbewegung durch die
Führungseinrichtung
nicht behindert ist. Nach der korrekten Positionierung der zweiten
oberen Druckplatte wird nun das Gewinderohr mit ihren Radialfingern
in bekannter Weise mit der obere Druckplatte in Zugverbindung gebracht. Dazu
ist das Gewinderohr durch die Durchgangsbohrung des Achskörpers sowie
den Durchbruch der unteren Druckplatte von unten in die Schraubenfeder einführbar. Nach
einer Drehung um 90° gelangen
die Radialfinger in entsprechende Einsenkungen der zweiten, oberen
Druckplatte, welche im Umgebungsbereich des Durchbruches oberseitig
in der Druckplatte angeordnet sind. Anschließend wird die erste, untere
Druckplatte in eine der unteren Federwindungen der Schraubenfeder
eingelegt und mit ihrer Führungseinrichtung
in Überdeckung
mit der zweiten Führungseinrichtung
der zweiten, oberen Druckplatte gebracht. Durch entsprechende Formschlußelemente
sind die beiden Führungseinrichtungen
miteinander lösbar
in Eingriff bringbar.
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Anschließend kann
nun die Gewindespindel durch die Durchgangsbohrung des Achskörpers hindurch
gesteckt und mit ihrem Gewindeabschnitt in das Gewinderohr eingeschraubt
werden. Dabei ist vorgesehen, dass die Gewindespindel einen Spindelkopf
mit einem Schlüsselprofil
aufweist, wobei der Spindelkopf in seinem Durchmesser passend durch die
Durchgangsbohrung des Achskörpers
hindurch steckbar ist. Vorzugsweise ist zwischen dem Spindelkopf
und der Druckplatte ein Axialdrucklager vorgesehen, um beim späteren Spannvorgang,
dass heißt beim
Drehen der Gewindespindel zum Spannen der Schraubenfeder die Reibungskräfte erheb lich
zu verringern. Die Länge
der Gewindespindel sowie des Gewinderohres ist dabei so gewählt, dass
bei auf Block gespannter Schraubenfeder die Gewindespindel die Endwindung
der Schraubenfeder nicht axial überragt,
so dass die gespannte Schraubenfeder zusammen mit dem Federspanner
zwischen dem Achskörper
und der Karosserie des Kraftfahrzeuges als "Paket" herausnehmbar ist.
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Gemäß Anspruch
2 können
als Führungseinrichtungen
Führungsplatten
vorgesehen sein. Die erste Führungseinrichtung
der ersten Druckplatte erstreckt sich dabei ausgehend vom radial äußeren Randbereich
der ersten Druckplatte zur zweiten Druckplatte hin. Weiter weist
diese erste Führungseinrichtung
bzw. erste Führungsplatte
wenigstens einen etwa parallel zum Spanngeräte verlaufenden Führungsschlitz
auf. Die zweite Führungseinrichtung ist
ebenfalls als Führungsplatte
ausgebildet und erstreckt sich ausgehend vom radial äußeren Randbereich
der zweiten Druckplatte zur ersten Druckplatte hin. Zur lösbaren Verbindung
dieser zweiten Druckplatte mit der ersten Druckplatte ist diese
zweite Führungsplatte
mit wenigstens einem radial nach außen vorstehenden Führungselement
versehen, welches in den Führungsschlitz
der ersten Führungsplatte formschlüssig und
axial verstellbar eingreift. Es ist leicht vorstellbar, dass beim
Spannvorgang dieses Führungselement
mit geringem Spiel entlang des Führungsschlitzes
gleitet und somit eine Verdrehsicherung der beiden Druckplatten
gegen Verdrehung relativ zueinander bildet.
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Gemäß Anspruch
3 kann das Führungselement
oder können
die Führungselemente
der zweiten Führungseinrichtung
aus einem oder mehreren in das freie Ende der zweiten Führungsplatte
einschraubbaren Führungszapfen
gebildet sein.
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Durch
diese Ausgestaltung wird ein äußert einfacher
Aufbau und somit eine äußert einfache Herstellbarkeit
der Führungselemente
erreicht.
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Gemäß Anspruch
4 können
die Führungszapfen
als Zylinderschrauben ausgebildet sein, wobei diese einen Schraubenkopf
mit einem Schlüsselprofil
aufweisen. Die Länge
des Zylinderabschnittes dieser Zylinderschrauben ist bei starr an
der zweiten Druckplatte montierter Führungsplatte vorzugsweise größer als
die Dicke der ersten Führungsplatte.
Damit wird erreicht, dass die zweite Führungsplatte mit ihren in die
Führungsschlitze
der ersten Führungsplatte
eingreifenden Zylinderschrauben relativ zur ersten Führungsplatte
sowohl radial als auch axial verschiebbar sind. Damit werden relative
Schwenkbewegungen der beiden Druckplatten und somit auch der Führugnsplatten
relativ zueinander, welche beim Spannvorgang stets auftreten können, zugelassen.
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Alternativ
zu dieser Ausgestaltung gemäß Anspruch
4 kann gemäß Anspruch
5 auch vorgesehen sein, dass die Führungsplatten um eine zur jeweils
zugeordneten Druckplatte etwa tangential verlaufenden Schwenkachse
an der jeweiligen Druckplatte schwenkbar gelagert befestigt sind.
Das heißt, dass
durch diese schwenkbare Lagerung der Führungsplatten ein gewisser
Ausgleich der Schwenkbewegung der Druckplatten während des Spannvorganges gewährleistet
ist. In diesem Falle können
die Führungszapfen,
welche hier ebenfalls als Zylinderschrauben ausgebildet sind und
einen Schraubenkopf aufweisen in ihrer Länge der Dicke der ersten Führungsplatte
mit ihrem Führungsschlitz
angepasst sein. Das heißt,
dass durch diese Zylinderschraube die erste Führungsplatte mit geringem Spiel
zwischen dem Schraubenkopf und der zweiten Führungsplatte aufgenommen ist.
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Als
Alternative zu den Ausgestaltungen gemäß der Ansprüche 4 und 5 kann gemäß Anspruch
6 das erste Führungselement
der ersten Druckplatte als Führungsstange
ausgebildet sein. Diese Führungsstange
ist an der ersten Druck platte um etwa tangential zu dieser Druckplatte
verlaufenden Schwenkachse schwenkbar befestigt. Als Gegenstück zu diesem
als Führungsstange
ausgebildeten Führungselement
weist die zweite Druckplatte ein Führungsrohr auf, in welche die
Führungsstange
der ersten Druckplatte axial verstellbar einschiebbar ist. Auch
dieses Führungsrohr
ist an der zweiten Druckplatte um eine etwa tangential zur zweiten
Druckplatte verlaufenden Schwenkachse schwenkbar befestigt. Durch
diese schwenkbare Lagerung sowohl der Führungsstange als auch des Führungsrohres
werden hier ebenfalls Schwenkbewegungen der Druckplatten während des
Spannvorganges ausgeglichen. Durch den formschlüssigen Eingriff der Führungsstange
in das Führungsrohr
wird auch durch diese alternative Ausgestaltung eine Verdrehsicherung
der beiden Druckplatten gegeneinander bewirkt. Weiter kann anstatt
des Führungsrohres
auch ein Führungsring
vorgesehen sein, in welchen die Führungsstangen mit geringem
Spiel axial verstellbar einschiebbar ist.
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Um
dieses Spannsystem auch für
verschiedene zu spannende Schraubenfedern einsetzen zu können, kann
gemäß Anspruch
7 vorgesehen sein, dass wenigstens eine der beiden Führungseinrichtungen
einer der Druckplatten in unterschied lichen, vordefinierten Positionen
im Randbereich der jeweiligen Druckplatte befestigbar ist. Durch
diese Ausgestaltung ist die relative Winkelstellung der beiden Druckplatten
zueinander unterschiedlich einstellbar, so dass eine möglichst
große
Anzahl von Federwindungen zwischen den beiden Druckplatten aufnehmbar
ist, in dem die Druckplatten soweit wie möglich zum Ende der zu spannenden
Schraubenfeder hin gedreht werden.
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Um
insbesondere zu Beginn des Spannvorganges sicher zu stellen, dass
sich die Druckplatten nicht relativ zur Schraubenfeder verdrehen,
kann gemäß Anspruch
8 vorgesehen sein, dass eines der beiden Führungselemente oder auch beide
Führungselemente
mit einer im wesentlichen tangential zur jeweiligen Druckplatte
verlaufenden Steckbuchse versehen ist bzw. sind. In diese Steckbuchse
ist eine Art Arretierhebel einsteckbar, so dass je nach Zugänglichkeit
das Spannsystem mittels dieses Arretierhebels beim Betätigen der
Gewindespindel sicher in seiner Position gehalten wird. Außerdem ist
durch den Arretierhebel beim Einbau einer Schraubenfeder in ein
Kraftfahrzeug die Schraubenfeder zusammen mit einem auf der Schraubenfeder
vorab aufgesetzten Gummilager auf eine domartige Federaufnahme der
Fahrzeugkarosserie ausrichtbar, so dass da Einsetzen der Schraubenfeder
erheblich erleichtert wird.
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Gemäß Anspruch
9 kann diese Steckbuchse mit einem Innensechskant versehen sein,
in welchen der Arretierhebel mit einem Aussensechskant in unterschiedlichen
Winkelstellungen feststehend einschiebbar ist. Durch diese Ausgestaltung
wird die Handhabung beim "Gegenhalten" und vor allem beim Ausrichten
des Spannsystems zusammen mit der Schraubenfeder auf die Federaufnahme
erheblich erleichtert.
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Gemäß Anspruch
10 kann vorgesehen sein, dass die zweite Druckplatte am Gewinderohr
des Spanngerätes
relativ zum Gewinderohr schwenkbar gelagert ist. Hierzu weist das
Gewinderohr zwei sich diametral gegenüberliegende Radialfinger auf,
welche in montiertem Zustand an der zweiten Druckplatte gemäß Anspruch
11 in zwei sich diametral gegenüberliegende
eine Schwenkachse definierende Einsenkungen der Druckplatte eingreifen.
Dabei verläuft gemäß Anspruch
11 die Schwenkachse unter einem Winkel von etwa 0° Grad bis
etwa 30° zu
einer Symmetrieebene einer Aussparung der zweiten Druckplatte. Diese
Aussparung dient, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist,
zur axialen Durchführung
einer von der Druckplatte aufgenommenen Federwindung.
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Gemäß Anspruch
12 kann vorgesehen sein, dass die Einsenkungen Bestandteil eines
separaten Lagerringes sind, welcher radial nach außen vorstehende,
sich diametral gegenüber
liegende und rechtwinklig zu den Einsenkungen verlaufende Lagerstege
aufweist, mit welchen der Lagerring mit zwei sich im Randbereich
einer den Lagerring schwenkbar aufnehmenden Durchgangsöffnung an
geordneten Vertiefungen der zweiten Lagerplatte schwenkbar in Eingriff
bringbar ist und, dass die Lagerstege in Zusammenwirken mit den
Vertiefungen eine rechtwinklig zur Schwenkachse verlaufende zweite
Schwenkachse definiert. durch diese Ausgestaltung ist die zweite Druckplatte
in der Lage sich beliebig jeder sich ändernden Steigung einer aufgenommen
Federwindung beim Spannvorgang und beim Entlastungsvorgang anzupassen.
Insbesondere ist auch eine Anpassung an den Verlauf der Federwindung
einer gekrümmt
im Kraftfahrzeug eingespannten oder im Kraftfahrzeug mit ihren Endwindungen
diagonal versetzt angeordneten Schraubenfeder sicher gewährleistet.
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Gemäß Anspruch
13 kann vorgesehen sein, dass axial außenseitig auf der zweiten Druckplatte eine
Sperreinrichtung vorgesehen ist, welche aus einer neutralen Stellung
in eine Sperrposition bringbar ist, in welcher der zentrale Durchbruch
zur Aufnahme des Gewinderohres mit seinen Radialfingern zumindest
teilweise verschließbar
ist. Durch diese Ausgestaltung wird sichergestellt, daß das mit
seinen Radialfingern im Durchbruch der zweiten Druckplatte bzw. dessen
Einsenkungen aufgenommene Gewinderohr beim ansetzen und einschrauben
der Gewindespindel nicht wieder aus dem Durchbruch und insbesondere
nicht wieder aus den Einsenkungen herausrutschen kann, da die Gewindespindel
durch die Sperreinrichtung sicher mit ihren Radialfingern mit den
Einsenkungen in Eingriff bleibt.
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Gemäß Anspruch
14 kann der Spindelkopf der Gewindespindel passend in das Axialdrucklager eingreifen.
Weiter ist gemäß Anspruch
14 vorgesehen, dass das Axialdrucklager in einem Lagergehäuse aufgenommen
ist, welches zwei sich diametral gegenüberliegende radial nach außen vorstehende
Lagerstege aufweist. An diesen Lagerstegen ist die erste Druckplatte
relativ zur Gewindespindel schwenkbar gelagert.
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Gemäß Anspruch
15 weist die erste Druckplatte zur Lagerung an den Lagerstegen des
Lagergehäuses
im Bereich ihres Durchbruches zwei sich diametral gegenüberliegende,
eine Schwenkachse definierende Einsenkungen auf. Diese Einsenkungen verlaufen
unter einem Winkel von etwa 80° Grad
bis 100° zu
einer Symmetrieebene einer Aussparung der ersten Druckplatte. Diese
Aussparung dieser ersten Druckplatte dient ebenfalls, wie bereits
aus dem Stand der Technik bekannt, zur axialen Durchführung der
von der Druckplatte aufgenommenen Federwindung.
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Die
Ausgestaltungen gemäß der Patentansprüche 10 bis
14 sind insbesondere zum Spannen von Schraubenfedern vorteilhaft,
welche in bogenförmig
verlaufend zwischen der Fahrzeugachse und der Karosserie eines Kraftfahrzeuges
eingesetzt sind oder welche mit ihren Endwindungen diagonal bzw. seitlich
versetz im Kraftfahrzeug aufgenommen werden. Auf Grund der schwenkbaren
Lagerung sind die beiden Druckplatten in der Lage, sich einem solchen gebogenen
und/oder versetzten Verlauf während
des Spannvorganges und auch während
des Entlastungsvorganges beim Einsetzen der Schraubenfeder zwischen
den Achskörper
und die Karosserie des Kraftfahrzeuges anzupassen.
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Vorteilhafter
Weise ist gemäß Anspruch
16 das Schlüsselprofil
des Spindelkopfes der Gewindespindel als Innensechskant ausgebildet.
Dies hat den Vorteil, dass der Spindelkopf mit einem äußerst geringen
Durchmesser ausgebildet werden kann. Zur Betätigung der Gewindespindel bzw.
zu dessen Antrieb ist dementsprechend als Schlüssel werkzeug eine Art Steckschlüssel in
einem passend in den Innensechskant des Spindelkopfes einsteckbaren
Außensechskant
vorgesehen. Des weiteren weist dieser Steckschlüssel ausgehend von seinem Außensechskant
einen radial verjüngt
ausgebildeten zylindrischen Schaftabschnitt auf. Durch diesen Schaftabschnitt
wird eine Beschädigung
des Achskörpers bzw.
von Gummieinlagen im Bereich der Durchgangsbohrung des Achskörper sicher
vermieden.
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Für den Antrieb
des Schlüsselwerkzeuges bzw.
des Steckschlüssels
kann gemäß Anspruch
17 vorgesehen sein, dass der Schaftabschnitt an seinem dem Außensechskant
gegenüberliegenden Ende
mit einem Kupplungselement versehen ist. Über dieses Kupplungselement
ist der Schaftabschnitt mit einem Drehhebel oder einer sogenannten "Ratsche" drehfest in Verbindung
bringbar. Durch diese Ausgestaltung ist eine äußerst einfache Handhabung des
Federspanners sichergestellt.
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Des
weiteren kann gemäß Anspruch
18 zum Federspanner eine Vorspanneinrichtung vorgesehen sein, mittels
welcher eine zu spannende Schraubenfeder aus ihrer ungespannten
Länge auf
eine vorgespannte Länge
verkürzbar
ist. In dieser vorgespannten Länge
ist der Federspanner mit seinen beiden Druckplatten und seinem Spanngerät mit der
Schrauben feder in Eingriff bringbar. Eine solche Vorspanneinrichtung
kann notwendig sein, wenn die entspannte Länge der zu spannenden Schraubenfeder äußert groß ist und
somit mittels des Federspanners auf Grund eines geringeren Spannhubes
des Spanngerätes
nicht vollständig
entspannt werden kann. Bei bestimmten Anwendungsfällen kann
es auch erforderlich sein, die Gewindespindel und das Gewinderohr
relativ kurz auszubilden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn
der Abstand zwischen dem Achskörper
und der Karosserie im Aufnahmebereich der Feder nur gering ist.
In diesem Fall kann die Gewindespindel nicht beliebig lang ausgebildet
werden, da diese sonst bei auf Block gespannter Schraubenfeder gegen
die Karosserie des Kraftfahrzeuges gespannt werden würde und
somit Beschädigungen hervorrufen
könnte.
Andererseits kann aber auch das Gewinderohr nicht beliebig lang
ausgebildet werden, da ansonsten der Spannweg des sich teleskopartig verkürzenden
Spanngerätes
nicht ausreichend wäre, um
die Feder zumindest annähernd
auf Bock spannen zu können,
um dies aus dem Kraftfahrzeug herausnehmen zu können, ohne dass die Achse gelöst werden
muss. Zum Spannen einer Schraubenfeder, d.h. bei der Aufnahme einer
längeren
Schraubenfeder oder bei den genannten "engen" Einbaubedingungen einer Schraubenfeder
und entsprechend kurzer Ausbildung der Ge windespindel und des Gewinderohres,
wird die Schraubenfeder mittels der Vorspanneinrichtung zumindest
soweit vorgespannt, bis mit dem Federspanner aus den vorangegangenen
Ansprüchen
zwei Federwindungen in den Endbereichen der Schraubenfeder erfassbar
sind. Damit ist die Schraubenfeder mittels des Federspanners soweit
verkürzbar,
dass diese auf Block gespannt zwischen den Achskörper und die Karosserie eines Kraftfahrzeuges
einsetzbar ist, ohne das beispielsweise der Achskörper demontiert
werden muss.
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Gemäß Anspruch
19 kann die Vorspanneinrichtung zwei Spannplatten aufweisen, an
welchem sich die Schraubenfedern mit ihren beiden Endwindungen abstützt. Der
axiale Abstand der beiden Spannplatten ist dabei mittels einer Spanneinrichtung
veränderbar.
Als Spanneinrichtung können
hier verschiedene Konstruktionen vorgesehen sein, so zum Beispiel
Spanngeräte,
wie diese bei andersartig ausgebildeten Federspannern bekannt sind.
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Gemäß Anspruch
20 ist vorgesehen, dass die Vorspanneinrichtung als Spannrahmen
ausgebildet ist. Die erste der beiden Spannplatten ist dabei ortsfest
im Spannrahmen integriert. Dabei steht diese erste Spannplatte über Stützstangen
mit einer Stützplatte
feststehend in Verbindung. Diese Stützplatte weist ihrerseits wiederum
eine zentrale Preßvorrichtung
auf, mittels welcher der axiale Abstand der zweiten Spannplatte
zu ersten Spannplatte veränderbar ist.
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Gemäß Anspruch
21 weist die erste Spannplatte einen zentralen Zentrierdom auf,
auf welchen die Schraubenfeder mit ihrer Endwindung auf setzbar ist.
Ausgehend von diesem Zentrierdom ist ein radial nach außen gerichteter
Anschlag vorgesehen, durch welchen die Winkellage der Schraubenfeder
bezüglich
ihrer Längsmittelachse
bzw. der Längsmittelachse
der Vorspanneinrichtung im Spannrahmen definiert festlegbar ist.
Eine solche Festlegung der Winkellage kann für das spätere Ansetzen des Federspanners
mit seinen beiden Druckplatten von Bedeutung sein, insbesondere
dann, wenn der Federspanner mit seinen Druckplatten und vor allen
Dingen mit seinen beiden radial außenseitig angeordneten Führungseinrichtungen
in einer besonderen Orientierung für den Einbau der Schraubenfeder
in einem Kraftfahrzeug ausgerichtet sein muss.
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Gemäß Anspruch
22 weist auch die zweite Spannplatte einen zentralen Zentrierdom
zur Aufnahme der zweiten Endwindung der zu spannenden Schraubenfeder
auf. Durch die Ausgestaltungen der beiden Ansprüche 20 und 22 ist sichergestellt,
dass während
des Spannvorganges der Schraubenfe der diese nicht aus der Vorspanneinrichtung
herausrutschen kann.
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Um
den Preßvorgang
möglichst
zu erleichtern, kann gemäß Anspruch
23 die Preßvorrichtung als
Hydraulikzylinder ausgebildet sein, an dessen axial verstellbarer
Kolbenstange die zweite Spannplatte auswechselbar befestigt ist.
Durch die auswechselbare Befestigung der zweiten Spannplatte an der
Kolbenstange ist die Vorspanneinrichtung auch an Schraubenfedern
mit unterschiedlichem Durchmesser ihrer Endwindung anpassbar.
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Gemäß Anspruch
24 ist an der zweiten, axial verstellbaren Spannplatte eine Markierungseinrichtung
vorgesehen, welche während
der Spannbewegung der ersten Spannplatte entlang einer der Stützstangen
bewegbar ist. Weiter ist an dieser Stützstange eine sichtbare Markierung
angebracht, deren axiale Position die Vorspannung der Schraubenfeder definiert,
bei welcher der Federspanner mit seinen Druckplatten und seinem
Spanngerät
an der Schraubenfeder anzusetzen ist. Durch diese Markierungseinrichtungen
ist eine definierte Vorspannung der Schraubenfeder zum Ansetzen
des Federspanners für
den Monteur in einfacher weise erkennbar.
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Weiter
kann die feststehende, erste Spannplatte des Spannrahmens eine zentrale,
innerhalb ihres Zentrierdoms angeordnete Durchgangsbohrung aufweisen,
wie dies durch Anspruch 25 beansprucht ist. Durch diese Durchgangsbohrung
hindurch ist der in die Schraubenfeder eingesetzte Innensechskant des
Spindelkopfes des Spanngerätes
von außen
mittels eines Schlüsselwerkzeuges
frei zugänglich.
Weiter ist diese Durchgangsbohrung in ihrem Durchmesser derart bemessen,
dass die Gewindespindel mit ihrem Spindelkopf durch diese Durchgangsbohrung hindurch
steckbar und mit dem Gewinderohr in Eingriff bringbar ist.
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Um
den Spindelkopf während
des Spannvorganges oder auch Entlastungsvorganges einer Schraubenfeder
zentriert in der Schraubenfeder auszurichten, ist gemäß Anspruch
26 eine Zentrierhülse vorgesehen,
welche in die Durchgangsbohrung der ersten Spannplatte axial verschiebbar
einsetzbar ist. Diese Zentrierhülse
ist in ihrer Länge
derart ausgebildet, dass sie den Spindelkopf der Gewindespindel mit
geringem Spiel aufnimmt. Auf Grund der Axialbewegung des Spindelkopfes
während
des Spannvorganges einerseits durch den Federspanner und andererseits
durch die Vorspanneinrichtung wird die Zentrierhülse beim Spannen durch die
Durchgangsbohrung der ersten Spannplatte nach aussen verschoben.
Auf Grund der zentrierten Ausrichtung des Spindelkopfes ist somit
der Innensechskant des Spindelkopfes mit dem Schlüsselwerkzeug
stets in einfacher Weise zugänglich,
da der Innensechskant zumindest annähernd mittig auf die Durchgangsbohrung
der Spannplatte ausgerichtet ist.
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Gemäß Anspruch
27 kann zum Einsetzen des Gewinderohres in die zweite mit der Federwindung
in Eingriff stehenden Druckplatte ein Setzwerkzeug vorgesehen sein.
Dieses Setzwerkzeug weist an seinem einen Ende einen durch einen
umlaufenden Anschlagsteg in seiner axialen Länge begrenzten Gewindeabschnitt
auf. Mit diesem Gewindeabschnitt ist das Setzwerkzeug in das Gewinderohr
einschraubbar, so dass das Gewinderohr mit dem Setzwerkzeug in einfacher
Weise handhabbar ist. Zum Einsetzen des Gewinderohres in die zweite
Druckplatte wird dieses mit dem Setzwerkzeug in die Schraubenfeder
axial eingebracht und das Gewinderohr mit seinen Radialfingern durch
den Durchbruch der zweiten Druckplatte hindurch gesteckt. Nach einer
Drehung von etwa 90° gelangen
dann die Radialfinger des Gewinderohres mit den Einsenkungen im Bereich
des Durchbruches der Druckplatte in Eingriff. Nun kann die Sperrvorrichtung
in ihre Sperrposition gebracht werden, so dass die Gewindespindel
mit ihren Radialfingern nicht mehr aus den Einsenkungen der Druckplatte
herausrutschen kann. Da nun eine drehfeste Verbindung zwischen dem
Gewinderohr und der Druckplatte besteht, kann das Setzwerkzeug aus
dem Gewinderohr wieder ausgeschraubt werden. Anschliessend wird
die erste Druckplatte in die Schraubenfeder eingesetzt und die Gewindespindel durch
die erste Druckplatte hindurch in das Gewinderohr eingeschraubt,
so dass nachfolgend der Spannvorgang beginnen kann.
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Mit
dem erfindungsgemäßen System
können Schraubenfedern
in einfacher und sicherer Weise gespannt werden, welche nur über eine äussert enge Durchgangsbohrung
eines Achskörpers
eines Kraftfahrzeuges zugänglich
sind. Auf Grund der beiden im radial äusseren Randbereich der beiden
Druckplatten vorgesehenen Führungseinrichtungen,
die eine Verdrehsicherung dieser Druckplatten gegeneinander bewirkt,
ist es möglich
das Spanngerät
in seinem Durchmesser möglichst
klein zu halten, so dass dieses beim Einsatz auch durch äusserst
kleine Durchgangsbohrungen eines Achskörpers in eine zu spannende
Schraubenfeder einführbar
ist. Des weiteren ist eine präzise
Ausrichtung dieses Federspanners mit seinen Führungseinrichtungen an dessen
Druckplatten relativ zur Schraubenfeder in Verbindung mit der Vorspanneinrichtung
sicher durchführbar.
Der Monteur hat hier die Möglichkeit
auf Grund des in der ersten Spannplatte in Bereich des Zentrierdomes
radial nach außen
gerichteten Anschlages die zu spannende Schraubenfeder für den Einbau
präzise
relativ zur Vorspanneinrichtung bezüglich ihrer Winkellage auszurichten.
Nach dem Vorspannen um einen gewissen Spannhub, welcher durch die
Markierungen eindeutig erkennbar ist, können nun die Druckplatten radial
von aussen in die entsprechenden Federwindungen der Schraubenfeder
eingesetzt werden. Dabei gelangen die beiden Führungseinrichtungen entweder
automatisch formflüssig
und axial verschiebbar miteinander in Eingriff oder sie können derart
aufeinander ausgerichtet werden, dass die vorgesehenen Zylinderschrauben
durch den oder die Führungsschlitze
hindurch in die zweite Führungsplatte
einschraubbar sind. Damit wird eine axial verschiebbare formschlüssige und
auch wieder lösbare
Verbindung zwischen den beiden Führungsplatten
erreicht. Durch anschließendes
Ausrichten der Winkellage der beiden Druckplatten gegenüber der
Vorspanneinrichtung, welche beispielsweise auf Grund der Lage der Stützstangen
für den
Monteur erkennbar ist, sind die beiden Druckplatten mit ihren Führungseinrichtung präzise gegenüber der
Schraubenfeder ausrichtbar. Dies kann, je nach den räum lichen
Verhältnissen
an einem Kraftfahrzeug notwendig sein, um nach dem Einsetzen der
Schraubenfeder die beiden Druckplatten mit ihren Führungseinrichtungen
wieder entnehmen zu können.
Sind hier beispielsweise die Zylinderschrauben vorgesehen, so müssen diesen
eventuell zum Entnehmen der Druckplatten aus der in das Kraftfahrzeug
eingesetzten Schraubenfeder wieder entfernbar sein, so dass deren
Zugänglichkeit
gewährleistet
sein muss. Des weiteren sollten bei den Führungseinrichtungen vorzugsweise
auf der Krümmungsaußenseite
einer gebogen in ein Kraftfahrzeug eingesetzten Schraubenfedern
positioniert sein, um einen sicheren Einsatz zu gewährleisten.
Dies ist durch die Vorspanneinrichtung mit ihrem Anschlag sowie
der genauen Positionierung der Druckplatten in eine in der Vorspanneinrichtung
vorgespannten Schraubenfeder sicher gewährleistet.
-
Anhand
der Zeichnung wird nachfolgend beispielhaft ein Ausführungsbeispiel
eines Systems zum Spannen einer Schraubenfeder näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Draufsicht auf eine zweite Druckplatte mit Gewinderohr;
-
2 eine
perspektivische Unteransicht einer ersten Druckplatte mit Gewindespindel,
Lagergehäuse,
Axialdrucklager, Stützring
und Sicherungsring;
-
3 eine
perspektivische Teilansicht zweier Führungseinrichtungen mit den
zwei Druckplatten;
-
4 eine
perspektivische Darstellung eines fertig montierten Federspanners
mit Führungseinrichtungen;
-
5 eine
erste alternative Ausführungsform
zweier Führungseinrichtungen
in perspektivischer Darstellung;
-
6 eine
zweite alternative Ausführungsform
zweier Führungseinrichtungen
in perspektivischer Darstellung;
-
7 eine
perspektivische Explosionsdarstellung einer Vorspanneinrichtung;
-
8 eine
perspektivische Teilansicht einer Stützplatte der Vorspanneinrichtung
aus 7;
-
9 eine
perspektivische Darstellung eines Arretierhebels;
-
10 eine perspektivische Darstellung eines Schlüsselwerkzeuges;
-
11 eine perspektivische Darstellung eines Setzwerkzeuges;
-
12 eine Schnittdarstellung XII – XII der Vorspanneinrichtung
mit Schraubenfeder aus 7;
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13 die Darstellung aus 12 mit
vorgespannter Schraubenfeder und angesetztem Federspanner
-
14. ein zweites Ausführungsbeispiel einer oberen
Druckplatte, deren Durchbruch mit dessen Einsenkungen Bestandteil
eines separaten Lagerringes sind in perspektivischer Explosionsdarstellung;
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15 die zweite, obere Druckplatte aus 1 mit
einem zusätzlich
angeordneten Sperreinrichtung.
-
1 zeigt
eine perspektivische Draufsicht auf eine zweite Druckplatte 1 zusammen
mit einem Gewinderohr 2. Die zweite Druckplatte 1 weist
eine etwa kreisförmige
Grundfläche
auf und ist in ihrem Zentrum mit einem zentralen Durchbruch 3 versehen.
Diese zweite Druckplatte 1 bildet zur Aufnahme einer Federwindung
einer zu spannenden Schraubenfeder eine Spannfläche 4, welche in ihrem radial äußeren Randbereich
durch einen Randsteg 5 begrenzt ist. Im radial inneren
Bereich ist die Spannfläche 4 durch
einen inneren Randsteg 6 radial begrenzt, welcher von einem
zentralen Stützteller 7 gebildet
wird.
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Wie
aus 1 erkennbar ist, befindet sich der zentrale Durchbruch 3 innerhalb
dieses Stütztellers 7,
welcher konzentrisch in der Druckplatte 1 angeordnet ist.
Dabei ist aus 1 ebenfalls erkennbar, dass
der äußere Randbereich
der Druckplatte 1, welcher die Spannfläche 4 bildet eine
umlaufende Steigung aufweist. Die Spannfläche 4 ist durch eine
Aussparung 8, welche sich über einen Winkel α von etwa 90° in Umfangsrichtung
erstreckt unterbrochen. Diese Aussparung dient zur axialen Durchführung einer aufzunehmenden
Federwindung einer zu spannenden Schraubenfeder wie dies aus dem
Stand der Technik bereits hinreichend bekannt ist. Diese Aussparung 8 definiert
eine Symmetrieebene 9 zu welcher die beiden Endkanten 10 und 11 der
Spannfläche 4 symmetrisch
angeordnet sind. Weiterhin ist die zweite Druckplatte 1 in
ihrem radial äußeren Randbereich
symmetrisch zur Symmetrieebene 9 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
mit insgesamt drei Montageblöcken 12, 13,
und 14 versehen, welche rechtwinklig zueinander versetzt
gleichmäßig am Umfang
der zweiten Druckplatte 1 verteilt angeordnet sind. Jede
dieser Montageblöcke 12, 13 und 14 ist mit
zwei Gewindebohrungen versehen, welche für den Montageblock 14 mit
den Bezugszeichen 15 und 16 gekennzeichnet sind.
Diese Montageblökke 12, 13 und 14 dienen
zur wahlweisen Montage einer Führungseinrichtung,
wie dies später
noch näher
erläutert
wird. Jeder der Montageblöcke
weist eine etwa tangential zur Druckplatte 1 verlaufende
Montagefläche 17, 18, 19 auf,
welche gleichzeitig parallel zur Längsmittelachse 20 der
zweiten Druckplatte 1 verlaufen.
-
Des
weiteren ist aus 1 erkennbar, dass der zentrale
Durchbruch 3, welcher konzentrisch zur Längsmittelachse 20 der
Druckplatte 1 angeordnet ist, zwei sich diametral gegenüberliegende,
axial durchgehende radiale Erweiterungen 21 und 22 aufweist.
Weiter ist der Durchbruch 3 mit zwei radialen Einsenkungen 23 und 24 versehen,
welche ausgehend von der äußeren Oberfläche 25 des
Stütztellers 7 sich
etwa bis zur halben axialen Länge
des Durchbruches 3 erstrecken. Diese radialen Einsenkungen 23 und 24 bilden
jeweils eine Stützfläche 26 bzw. 27, deren
Funktion nachfolgend noch näher
erläutert wird.
Die beiden Einsenkungen 23 und 24 liegen sich ebenfalls
diametral gegenüber
bezüglich
der Längsmittelachse 20 der
zweiten Druck platte 1 und sind in etwa rechtwinklig zu
den beiden radialen Erweiterungen 21 und 22 des
zentralen Durchbruches 3 angeordnet. Dabei definieren diese
beiden Einsenkungen 23 und 24 mit ihren Stützflächen 26 und 27 eine Schwenkachse 28,
welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
unter einem Winkel β von
etwa 15° zur
Symmetrieebene 9 der Aussparung 8 der Druckplatte 1 verlaufend
angeordnet sind. Im Umfangsbereich der beiden Einsenkungen 23, 24 weist
der Stützteller 7 unterseitig,
ausgehend vom Durchbruch 3 zwei radial nach außen verlaufende
Strichmarkierungen 38 auf, welche die Umfangsposition der
Einsenkungen 23 und 24 unterseitig kennzeichnen.
-
Das
Gewinderohr 2 ist, wie dies aus l ersichtlich
ist, zylindrisch ausgebildet und weist ein Innengewinde 29 auf,
welches in 1 gestrichelt dargestellt ist.
An dieses Innengewinde 29 schließt sich zum oberen Ende des
Gewinderohres 2 hin ein radial erweiterter Bohrungsabschnitt 30 an,
so dass eine in das Innengewinde 29 einschraubbare Gewindespindel
durch das Gewinderohr 2 axial hindurch schraubbar ist.
-
Weiter
weist das Gewinderohr 2 an seinem oberen Ende zwei radial
vorstehende Radialfinger 31 und 32 auf, mit welchen
das Gewinderohr 2 mit den beiden Einsenkungen 23 und 24 der
zweiten Druckplatte 1 in Eingriff bringbar ist. Dabei weist
jeder der Radialfinger 31 und 32 eine bogenförmig verlaufende Stützfläche 33 bzw. 34 auf,
mittels welcher sich das Gewinderohr 2 schwenkbar auf den
Stützflächen 26 und 27 der
beiden Einsenkungen 23 und 24 der Druckplatte 1 abstützt. Dabei
liegen sich die beiden Radialfinger 31 und 32 ebenfalls
diametral gegenüber.
Die Umfangslänge
der beiden Radialfinger 31 und 32 ist dabei jeweils
geringer als die Umfangslänge
der jeweils zugeordneten Einsenkung 23 bzw. 24, so
dass das Gewinderohr 2 im Durchbruch 3 der Druckplatte 1 eine
gewisse Schwenkbewegung um die Schwenkachse 28 ausführen kann.
Gleichzeitig weist der Durchbruch 3 ebenfalls eine etwa
ovale Grundform auf und ist im Bereich seiner beiden radialen Erweiterungen 21 und 22 im
Durchmesser größer ausgebildet,
so dass die Schwenkbewegung ermöglicht
ist.
-
In
seinem oberen Endbereich, in welchem die beiden Radialfinger 31 und 32 angeordnet
sind, weist das Gewinderohr 2 eine umlaufende Ringmarkierung 35 auf,
deren Abstand von der oberen Stirnfläche 36 des Gewinderohres 2 etwa
der Dicke des Stütztellers 7 der
zweiten Druckplatte 1 entspricht. Auf Grund dieser Ringmarkierung 35 ist
es für
den Mechaniker erkennbar, dass die beiden Radailfin ger 31 und 32 korrekt
mit den beiden Einsenkungen 23 und 24 der zweiten
Druckplatte 1 in Eingriff stehen. In diesem Fall ist die
Ringmarkierung 35 unterseitig unterhalb des Stütztellers 7 der
Druckplatte 1 erkennbar, da die Ringmarkierung 35 auf
Grund ihres axialen Abstandes zur oberen Stirnfläche 36 des Gewinderohres 2 unterhalb
des Stütztellers 7 liegt.
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Des
weiteren sind im Umfangsbereich der beiden Radialfinger 31 und 32 ausgehend
von der Ringmarkierung 35 zwei Strichmarkierungen 37 vorgesehen,
durch welche die Position der beiden Radialfinger 31 und 32 am
Gewinderohr 2 erkennbar ist. Zum korrekten Einsetzen des
Gewinderohres 2 wird dieses mit seinem Radialfingern 31 und 32 auf
die beiden radialen Erweiterungen 21 und 22 der
zweiten Druckplatte 1 ausgerichtet und von unten durch
die zweite Druckplatte 1 hindurch gesteckt, nach dem die Druckplatte 1 in
eine Schraubenfeder eingesetzt wurde. Nach einer Drehung um etwa
90° kommen
die beiden Radialfinger 31 und 32 mit den beiden
Einsenkungen 23 und 24 der zweiten Druckplatte 1 in Überdeckung.
Da, wie aus 1 ersichtlich ist, die beiden
Strichmarkierungen 37 sich ausgehend von der Ringmarkierung 35 nach
unten in Richtung des Innengewindes 29 bzw. entgegengesetzt
zur oberen Stirnflä che 36 erstrecken,
ist diese korrekte Winkelposition der Radialfinger 31 und 32 für deren
Eingriff mit den Einsenkungen 23 und 24 für den Monteur
von der Unterseite der zweiten Druckplatte 1 erkennbar. Damit
kann der Monteur sicher erkennen, dass in dieser Position das Gewinderohr 2 mit
seinen Radialfingern 31 und 32 korrekt in die
beiden Einsenkungen 23 und 24 einsetzbar ist.
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Dazu
ist diese obere, zweite Druckplatte 1 unterseitig am Stützteller 7,
ausgehend vom Durchbruch 3 ebenfalls mit zwei radial verlaufenden
Strichmarkierungen 38 versehen, deren Winkelposition der Winkelposition
der beiden Einsenkungen 23 und 24 entspricht.
Somit erkennt der Monteur, dass sich das Gewinderohr 2 mit
seinen Radialfingern 31 und 32 in der korrekten
Winkelausrichtung bezüglich
der beiden Einsenkungen 23 und 24 befindet, sofern
die Strichmarkierungen 37 und 38 mit den beiden
Strichmarkierungen 39 der zweiten Druckplatte 1 in Überdeckung
sind. In dieser Position ist das Gewinderohr 2 axial nach
unten zurückzuziehen,
so dass die beiden Radialfinger 31 und 32 mit
den beiden Einsenkungen 23 und 24 in korrekter
Position in Eingriff bringbar sind.
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Um
das Gewinderohr in dieser eingesetzten Position im Durchbruch 3 der
Druckplatte 1 zu sichern kann eine Sper reinrichtung 245 vorgesehen sein,
wie dies 15 beispielhaft zeigt. Diese
Sperreinrichtung kann, wie in 15 beispielhaft
dargestellt, aus einem Sicherungsblech 245 bestehen, welches
mittels einer Montageschraube 246 oberseitig auf der Druckplatte 1 schwenkbar
befestigt ist. Anstatt einer solchen schwenkbaren Befestigung ist auch
ein relativ zur Druckplatte 1 radial verschiebbares Sicherungsblech
vorstellbar, welchen mittels zweier Führungsschienen oberseitig auf
der Druckplatte 1 radial verschiebbar aufgenommen wird
(in der Zeichnung nicht dargestellt). Das Sicherungsblech 245 befindet
sich in der in 15 dargestellten Schwenklage
in einer Sperrposition, in welcher das Sicherungsblech 245 mit
einem Sicherungsabschnitt 247 zumindest die Einsenkung 24 nah
oben verschließt.
In dieser Sperrposition kann somit eine mit ihren Radialfingern 31 und 32 korrekt
in die Einsenkungen 23, 24 eingesetzte Gewinderohr 2,
wie dies aus 4 ersichtlich ist, nicht wider
aus den Einsenkungen 23 und 24 herausrutschen.
Damit wird die Arbeitssicherheit des erfindungsgemäßen Federspanners 120 erheblich
erhöht,
da das Gewinderohr 2 mit seinen Radialfingern nicht versehentlich
mit den Einsenkungen 23 und 24 ausser Eingriff
gebracht werden kann. Um das Gewinderohr 2 wieder aus der Druckplatte 1 entnehmen
zu können,
ist das Sicherungsblech um die Schraubenachse 248 der Montageschraube 246 aus
seiner dargestellten Sperrstellung in eine neutrale Position in
Richtung des Pfeiles 249 schwenkbar, bis der Sicherungsabschnitt 247 den
Durchbruch 3 zusammen mit der Einsenkung 24 vollständig frei
gibt. Zur Erleichterung der Handhabung weist das Sicherungsblech 245 beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
einen radial nach aussen vorstehenden Betätigungsabschnitt 250 auf,
welcher auch radial nach aussen über
die Druckplatte 1 hinausragt. Damit ist der Betätigungsabschnitt 250 auch beim
Einsatz der Druckplatte 1 am Kraftfahrzeug sicher erreichbar,
so dass das Sicherungsblech in einfacher Weise aus seiner neutralen
Stellung in die in 15 dargestellte Sperrstellung
und wieder zurück verstellbar
ist. Zur Sicherung des Sicherungsbleches 245 in seiner
jeweiligen Stellung kann dieses mittels der Montageschraube 246 und
eines Federspannringes 251 reibschlüssig gesichert sein. Es können alternativ
oder ergänzend
dazu aber auch Rastnasen am Sicherungsblech 245 und auf
der Oberseite der Druckplatte 1 angeordnete Vertiefungen
in entsprechenden Positionen vorgesehen sein, welche wechselweise
in einer der Stellungen des Sicherungsbleches 245 miteinander
in lösbaren
Eingriff bringbar sind (in der Zeichnung nicht dargestellt).
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2 zeigt
eine Unteransicht einer ersten Druckplatte 40 zusammen
mit einer Gewindespindel 41 sowie einem Lagergehäuse 42,
einem axial Drucklager 43, einem Stützring 44 und einem
Sicherungsring 45. Die erste Druckplatte 40 weist
ebenfalls eine kreisrunde Grundfläche auf und bildet eine Spannfläche 46,
welche zur Aufnahme einer Federwindung einer zu spannenden Schraubenfeder
dient. Diese Spannfläche 46 weist
eine umlaufende Steigung auf und ist im radial äußeren Bereich ebenfalls durch
einen ersten Randsteg 47 und im radial inneren Bereich
durch einen zweiten Randsteg 48 eines zentralen Stütztellers 49 begrenzt.
Die Stützfläche weist
eine Aussparung 50 auf, welche sich über einen Umfangswinkel α1 von ebenfalls
etwa 90° erstreckt.
Diese Aussparung 50 dient zur axialen Durchführung einer
aufzunehmenden Federwindung einer Schraubenfeder, wie dies aus dem
Stand der Technik bekannt ist. Diese Aussparung 50 definiert ebenfalls
eine Symmetrieebene 51, zu welcher die beiden Endkanten 52 und 53 der
Aussparung 50 symmetrisch angeordnet sind.
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Auch
dieses Ausführungsbeispiel
der ersten Druckplatte 40 ist in ihrem radial äußeren Kantenbereich
insgesamt drei Montageblöcke 54, 55 und 56 versehen,
welche mit ihrer äußeren Montagefläche 57, 58 und 59 tangential
zur ersten Druckplatte 40 sowie parallel zur Längsmittelachse 60 der
Druckplatte 40 verlaufen. Jeder der Montageblöcke 54, 55 und 56 weist
zwei Gewindebohrungen 61, von welchen lediglich die beiden
Gewindebohrungen 61 und 62 des Montageblockes 56 in 2 erkennbar
sind. Auch diese Montageblöcke 54, 55 und 56 dienen
zur wahlweisen Montage einer Führungseinrichtung,
wie später
noch näher
erläutert
wird. Bezüglich
der bisher beschriebenen Merkmale der ersten Druckplatte 40 ist
diese identisch aufgebaut wie die zweite Druckplatte 1 aus 1.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass die Montageblöcke 12, 13 und 14 sowie 54, 55 und 56 der
zweiten Druckplatte 1 sowie der ersten Druckplatte 40 auch
in unterschiedlichen Winkelpositionen und auch in unterschiedlicher
Anzahl an den beiden Druckplatten 1 und 40 angeordnet
sein können.
Die Wahl der Anzahl sowie Anordnung im Umfangsbereich der jeweiligen
Druckplatte 1 oder 40 ist im wesentlichen vom
Einsatzgebiet und vom Verlauf einer in einem Fahrzeug eingespannten
Schraubenfeder abhängig.
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Weiter
weist die erste Druckplatte 40 ebenfalls einen zentralen
Durchbruch 63 auf, welcher im Durchmesser erheblich größer ausgebildet
ist als der zentrale Durchbruch 3 der zweiten Druckplatte 1. Dieser
zentrale Durch bruch 63 der ersten Druckplatte 40 dient
zur schwenkbaren Aufnahme des Lagergehäuses 42. Zur axialen
Abstützung
diese Lagergehäuses 42 ist
dieses mit zwei sich diametral gegenüberliegenden, radial nach aussen
vorstehenden Lagerstegen 64 und 65 versehen. Jeder
der Lagerstege 64 und 65 weist eine bogenförmig verlaufende
Stützfläche 66 bzw. 67 auf, über welche
sich das Lagergehäuse 42 schwenkbar
in zwei Einsenkungen 68 bzw. 69 des Durchbruches 63 der
ersten Stützplatte 40 axial
abstützt.
Wie aus 2 erkennbar ist, bilden diese
Einsenkungen 68 und 69 radiale Erweiterungen des
Durchbruches 63 welche sich von der äusseren Oberfläche 70 des
Stütztellers 49 in
axialer Richtung der Längsmittelachse 60 etwa über zwei Drittel
der Dicke des Stütztellers 49 erstrecken.
Jede der Einsenkungen 68 und 69 bildet jeweils
eine Stützfläche 71 bzw. 72,
auf welcher sich die beiden Stützflächen 66 und 67 der
Lagerstege 64 und 65 des Lagergehäuses 42 in
montiertem Zustand axial abstützen.
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Zur
Sicherung des Lagergehäuses 42 im Durchbruch 63 der
ersten Druckplatte 40 sind zwei Sicherungsschrauben 73, 74 vorgesehen,
welche jeweils in ein Innengewinde 75 bzw. 76 des
Lagerhäuses 42 einschraubbar
sind. Diese beiden Innengewinde 75 und 76 sind
den beiden Lagerstegen 64 und 65 axial gegenüberliegend
im radial äußeren Randbereich
der oberen Stirnfläche 77 des
Lagergehäuses 42 angeordnet
so dass die Sicherungsschrauben 73 und 74 das
Lagergehäuse
mit ihren jeweiligen Schraubenköpfen 78 und 79 jeweils
teilweise radial überragen.
Damit wird das Lagergehäuse 42 durch die
Sicherungsschrauben 73 und 74 mit Spiel im Durchbruch 63 der
ersten Druckplatte 40 gehalten. Die Abmessungen der Lagerstege 64 und 65 sowie der
Einsenkungen 68 und 69 sind dabei derart aufeinander
abgestimmt, dass das Lagergehäuse 42 in den
Einsenkungen 68 und 69 um eine von den beiden
Stützflächen 71 und 72 definierte
Schwenkachse 80 schwenkbar ist. Diese Schwenkachse 80 verläuft beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
rechtwinklig zur Symmetrieebene 51 der Aussparung 50 der Spannfläche 46 der
ersten Druckplatte 40. Weiter ist auch der Durchbruch 63 oval
geformt und weist im Bereich rechtwinklig zu seine beiden Einsenkungen 68 und 69 einen
größeren Durchmesser
auf als im Bereich der Einsenkungen 68 und 69,
wodurch die Schwenkbarkeit des Lagergehäuses 42 im Durchbruch 63 gewährleistet
ist.
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Weiter
bildet das Lagergehäuse
seinen beiden Lagerstegen 64 und 65 axial gegenüberliegend einen
radial nach innen gerichteten Stützsteg 81,
an welchem sich das in das La gergehäuse 42 eingesetzte
Axialdrucklager 43 im Betrieb axial abstützt. Des
weiteren ist in das montierte Axialdrucklager 43 der Stützring 44 einsetzbar,
wozu dieser einen zylindrischen Zentrieransatz 82 aufweist,
welcher vom Axialdrucklager 43 im montierten Zustand zentriert aufgenommen
wird.
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Zur
Sicherung des Stützringes 44 zusammen
mit dem Axialdrucklager 43 im Lagergehäuse 42 ist der Sicherungsring 45 vorgesehen,
welcher dementsprechend in eine umlaufende Radialnut 83 des Lagergehäuses 42 einsetzbar
ist. Dazu ist das Lagergehäuse 42 als
Aufnahmezylinder ausgebildet, wobei die Radialnut 83 an
der Innenwand des Lagergehäuses 42 angeordnet
ist.
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Des
weiteren ist in 2 die Gewindespindel 41 dargestellt,
welche zum Einschrauben in das Gewinderohr 2 aus 1 einen
Gewindeabschnitt 84 aufweist. An diesem Gewindeabschnitt 84 schließt sich
ein Spindelkopf 85 an, welcher radial erweitert ausgebildet
ist und passend in eine zentrale Einsenkung 86 des Stützringes 44 einsetzbar
ist. Dabei ist die axial Länge
des Spindelkopfes derart gewählt, dass
dieser im montierten Zustand den Stützring 44 zumindest
um einige Millimeter axial überragt.
Dieser Stützring 44 weist
zur axialen Durchführung
des Gewinde abschnittes 84 der Gewindespindel 41 eine entsprechende
Durchgangsbohrung 87 auf, welche von der Einsenkung 86 konzentrisch
umgeben ist. Des weiteren ist aus 2 erkennbar,
dass der Spindelkopf 85 ein Schlüsselprofil in Form eines Innensechskantes 88 aufweist,
welcher zum drehenden Antrieb der Gewindespindel 41 mittels
eines entsprechend passenden Schlüsselwerkzeuges dient.
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3 zeigt
eine perspektivische Explosionsdarstellung einer ersten Führungseinrichtung
sowie einer zweiten Führungseinrichtung,
welche jeweils als Führungsplatte 90 bzw. 91 ausgebildet
sind. Die Führungsplatte 90 weist
an ihrem oberen Ende zwei Durchgangsbohrungen 92 und 93 auf,
durch welche jeweils eine Montageschraube 94 und 95 hindurch steckbar
ist. Über
diese Montageschrauben 94 und 95 ist diese zweite
Führungsplatte 90 beispielsweise am
Montageblock 14 der zweiten Druckplatte 1 feststehend
montierbar, wie dies in 4 beispielhaft dargestellt ist.
Im Bereich seines den beiden Durchgangsbohrungen 92 und 93 axial
gegenüberliegenden
Endbereich 96, weist die zweite Führungsplatte 90 zwei
Innengewinde 97 und 98 auf, in welche jeweils
ein als Zylinderschraube 99, 100 ausgebildeter Führungszapfen
auswechselbar einschraubbar ist.
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Diese
Zylinderschrauben 99, 100 weisen jeweils einen
zylindrischen Führungsschaft 101, 102 auf
sowie einen radial vergrößerten Schraubenkopf 103 und 104.
Am Ende jedes Führungsschaftes 101, 102 ist
jeweils ein Gewindeabschnitt 105, 106 vorgesehen,
deren axiale Länge
jeweils etwa der Dicke d1 der Führungsplatte 90 entspricht.
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Die
erste Führungsplatte 91 weist
in ihrem unteren Endbereich ebenfalls zwei Durchgangsbohrungen 107 und 108 auf,
durch welche ebenfalls zwei Montageschrauben 109 und 110 hindurch
steckbar sind. Mittels dieser Montageschrauben 109 und 110 ist
diese erste Führungsplatte 91 feststehend
beispielsweise am Montageblock 56 der ersten Druckplatte 40 befestigbar.
Dazu werden die beiden Montageschrauben 109 und 110 jeweils
in eine der Gewindebohrungen 61 bzw. 62 eingeschraubt.
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Die
erste Führungsplatte 91 ist
weiter mit zwei parallel zueinander verlaufenden Führungsschlitzen 111, 112 versehen,
welche sich annähernd über die
gesamte Länge
der ersten Führungsplatte 91 erstrecken,
wie dies aus 3 ersichtlich ist. Über diese
Führungsschlitze 111 und 112 und
die beiden Zylinderschrauben 99 und 100 ist die
erste Führungsplatte 91 axial
verschiebbar und lösbar
mit der zweiten Führungsplatte 90 verbindbar.
Dazu werden die Zy linderschrauben 109 und 110 jeweils
durch einen der Führungsschlitze 111 und 112 hindurch
gesteckt und in das entsprechend zugeordnete Innengewinde 97 bzw. 98 der
zweiten Führungsplatte 90 eingeschraubt.
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Um
die beiden Zylinderschrauben 99, 100 gegeneinander
zu stabilisieren, insbesondere dann, wenn die erste Führungsplatte 91 mit
ihren Führungsschlitzen 111, 112 in
der Nähe
der Schraubenköpfe 103 und 104 angeordnet
ist, ist eine Stützplatte 113 vorgesehen,
welche zwei entsprechende Durchgangsbohrungen 114 und 115 aufweist,
durch welche die beiden Zylinderschrauben 99, 100 mit
ihrem jeweiligen Führungsschaft 101 bzw. 102 passend
hindurch steckbar sind.
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Im
montiertem Zustand bewirken die beiden Führungseinrichtungen 90, 91 eine
verdrehsichere Verbindung der beiden Druckplatten 1 und 40.
Dabei sind diese Führungseinrichtungen 90, 91 auf
Grund der Führungsschlitze 111 und 112 der
ersten Führungsplatte 91 im
Einsatz etwa parallel zu einer zu spannenden Schraubenfeder verlaufend
axial gegeneinander verschiebbar. Die axiale Länge der beiden Führungsschlitze 111 und 112 entspricht
dabei wenigstens dem Spannhub des aus der Gewindespindel 41 und
dem Gewinderohr 2 gebildeten Spanngerät.
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4 zeigt
einen fertig montierten Federspanner 120 in perspektivischer
Darstellung. Es ist erkennbar, dass das Führungsrohr 2 mit seinen
beiden Radialfingern 31 und 32 mit den beiden
radialen Einsenkungen 23 und 24 in Eingriff steht.
Die Umfangslänge
der Radialfinger 31 und 32 ist kürzer ausgebildet,
als die Umfangslänage
der beiden Einsenkungen 23 und 24, so dass die
zweite Druckplatte 1 um die von den Einsenkungen 23 und 24 definierte Schwenkachse 28 in
Richtung des Doppelpfeiles 121 zumindest begrenzt schwenkbar
ist. Auch hier kann das Sicherungsblech 245 aus 15 vorgesehen sein, was aber aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht
dargestellt ist. Es ist jedoch Leicht vorstellbar, dass das Gewinderohr 2 nicht
axial aus dem Durchbruch 3 heraus geschoben werden kann,
sofern das Sicherungsblech aus 15 in
der dort dargestellten Sperrposition oberseitig auf der zweiten
Druckplatte 1 angeordnet ist.
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Die
zweite Führungseinrichtung
bzw. Führungsplatte 90 ist
mittels der Montageschrauben 94 und 95 feststehend
am Montageblock 14 montiert. Hierzu sei bemerkt, dass diese
zweite Führungsplatte 90,
je nach Einsatzgebiet, auch an einem der beiden weiter vorgesehenen
Montageblöcke 12 oder 13 feststehend
montiert sein kann. Dies ist letzt endlich auch davon abhängig, wie
die aus einem Fahrzeug auszubauenden Schraubenfeder zwischen dem Achskörper und
der Karosserie verläuft.
Dementsprechend ist auch die vorgesehene Schwenkachse 28 relativ
zur ersten, unteren Druckplatte 40 auszurichten, um beispielsweise
einen gekrümmt
eingespannten Verlauf einer solchen Schraubenfeder zu berücksichtigen.
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Des
weiteren ist aus 4 erkennbar, dass die erste
Führungsplatte 91 über deren
Montageschrauben 109 und 110 feststehend am Montageblock 56 der
ersten Druckplatte 40 montiert ist. In der in 4 dargestellten
Ausgangslage liegt die erste Führungsplatte 91 flächig radial
außenseitig
auf der zweiten Führungsplatte 90 auf,
so dass zum Ausgleich dieses radial größeren Abstandes der ersten Führungsplatte 91 relativ
zur zweiten Führungsplatte 90 bezüglich der
Längsmittelachse 122 des
Federspanners 120 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
eine Distanzplatte 123 vorgesehen isr, welche zwischen
der Montagefläche 59 des
Montageblockes 56 und der ersten Führungsplatte 91 angeordnet
ist.
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Wie
weiter aus 4 ersichtlich ist, sind die beiden
Zylinderschrauben 99 und 100 in das untere Ende 96 der
zweiten Führungsplatte 90 feststehend eingeschraubt.
Da bei durchragen diese Zylinderschrauben 99, 100 die
beiden Führungsschlitze 111, 112 mit
ihren Führungsschäften 101 und 102 radial von
innen nach außen.
Auf diese beiden Führungsschäfte 101 und 102 ist
die Stützplatte 113 aufgesetzt,
so dass die beiden Zylinderschrauben 99 und 100 insbesondere
im Bereich ihrer Schraubenköpfe 103 und 104 stabilisiert
sind.
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Auf
Grund dieser axial in Richtung des Doppelpfeiles 124 verstellbaren
Führung
der beiden Zylinderschrauben 99 und 100 in den
Führungsschlitzen 111 und 112 wird
einerseits eine Verstellbarkeit der beiden Druckplatten 1 und 40 in
axialer Richtung ermöglicht,
wobei gleichzeitig eine Verdrehsicherung dieser beiden Druckplatten 1 und 40 relativ
zueinander bewirkt wird. Auf Grund der Schlitzführung ist auch eine relative
Verschwenkbarkeit der beiden Druckplatten 1 und 40 beispielsweise
um den Doppelpfeil 125 möglich, ohne dass die Verdrehsicherung
aufgehoben ist.
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Eine
solche Verschwenkbarkeit in Richtung des Doppelpfeiles 125 kann
erforderlich sein, wenn eine zu spannende Schraubenfeder zwischen
den Achskörper
und der Karosserie einen Fahrzeuges gebogen eingespannt ist. Außerdem führen die
beiden Druckplatten 1 und 40 während des Spannvorganges zumindest
in gewissen Grenzen eine Schwenkbewegung aus, welche durch die Schlitzführung der
beiden Führungsplatten 90 und 91 kollisionsfrei
gewährleistet
bleibt.
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Wie
weiter aus der 4 ersichtlich ist, weisen die
Führungsschäfte 101 und 102 der
beiden Zylinderschrauben 99 und 100 eine erheblich
größere Länge auf,
als die Summe aus der Dicke d2 (3) der ersten
Führungsplatte 91 und
d3 (3) der Stützplatte 113.
Durch diese Ausgestaltung wird gewährleistet, dass die beiden
Führungsplatten 90 und 91 auch
eine Schwenkbewegung in Richtung des Doppelpfeiles 126 ausführen können, da
zwischen den Schraubenköpfen 103 und 104 der
beiden Zylinderschrauben 99 und 100 und der zweiten
Führungsplatte 90 genügend Spielraum
vorhanden ist.
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Des
weiteren ist aus 4 ersichtlich, dass das Lagergehäuse 42 in
den Durchbruch 63 der zweiten Druckplatte 40 eingesetzt
ist. Dabei greifen die beiden Lagerstege 64 und 65 in
die entsprechend zugeordneten Einsenkungen 68 und 69 des
Durchbruches 63 der ersten Druckplatte 40 ein.
Auch hier ist erkennbar, dass die Umfangslänge der beiden Lagerstege 64 und 65 jeweils
kürzer
ausgebildet ist, als die jeweilige Umfangslänge der zugeordneten Einsenkung 68 und 69,
so dass das Lagergehäuse 42 relativ
zur ersten Druckplatte 40 um die durch die beiden Einsenkungen 68 und 69 festgelegte
Schwenkachse 80 schwenkbar ist.
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Dabei
ist erkennbar, dass die beiden Schwenkachsen 28 und 80 bei
der vorliegenden Anordnung der beiden Druckplatten 1 und 40 nicht
parallel zueinander verlaufen. Die Ausrichtung der beiden Schwenkachsen 80 und 28 zueinander
ist dabei von den jeweiligen Einsatzbedingungen abhängig und
durch die Wahl der Montageblöcke 12, 13, 14 und 54, 55 und 56 zur
Montage der Führungseinrichtungen 90 und 91 einstellbar.
Dies bedeutet, dass die Winkelstellung der beiden Druckplatten 1 und 40 je nach
der wahlweisen Montage der beiden Führungsplatten 90 und 91 an
einem der jeweils vorgesehenen Montageblöcke 12, 13, 14 bzw. 54, 55 und 56 dem Verlauf
einer in einem Kraftfahrzeug eingespannten Schraubenfeder anpassbar
ist.
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Weiter
ist aus 4 ersichtlich, dass in das Lagergehäuse die
beiden Sicherungsschrauben 73 und 74 eingeschraubt
sind, welche mit ihrem jeweiligen Schraubenkopf 78 bzw. 79 das
Lagergehäuse 42 radial
nach außen überragen.
Durch diese Ausgestaltung wird das Lagergehäuse 42 im Durchbruch 63 der
Druckplatte 40 unverlierbar gehalten, wobei dessen Schwenkbarkeit
erhalten bleibt, da die axiale Länge
bzw. Höhe
des Lagergehäuses 42 zumindest mi nimal
größer ausgebildet
ist als die axiale Länge des
Durchbruches 63 bzw. des Stütztellers 49 der ersten
Druckplatte 40. D.h., das die axiale Tiefe der Einsenkungen 68, 69 sowie
die axiale Länge
der beiden Lagerstege 64, 65 sowie die axiale
Länge des Lagergehäuses 42 derart
aufeinander abgestimmt sind, dass zwischen den radial nach aussen
vorstehenden Schraubenköpfen 78, 79 und
dem Stützteller 49 stets
ein axialer minimaler Abstand von etwa 1 mm bis 3 mm besteht.
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Weiter
ist aus 4 erkennbar, dass die Gewindespindel 41 mit
ihrem Spindelkopf 85 in das Axialdrucklager 43 des
Lagergehäuses 42 eingesetzt ist.
Die Gewindespindel 41 durchragt dabei ausgehend von ihrem
Spindelkopf 85 das Lagergehäuse 42 mit seinem
Axialdrucklager 43 in Richtung des Gewinderohres 2 und
ist mit ihrem Gewindeabschnitt 84 in das in 4 nicht
weiter erkennbare Innengewinde 29 (1) des Gewinderohres 2 eingeschraubt. Es
ist leicht vorstellbar, dass durch Betätigung der Gewindespindel 41 über deren
in 2 dargestellten Innensechskant 88 der
Abstand der beiden Druckplatten 1 und 40 variabel
zum Spannen einer Schraubenfeder veränderbar ist. Dabei wird die
Schraubenfeder, wie dies aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt
ist, zwischen den beiden Spannflächen 4 und 46 der
beiden Druckplatten 1 und 40 aufgenommen.
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Wie
aus 3 und 4 weiter ersichtlich ist, weist
die zweite Führungsplatte 90 oberhalb
der beiden Montageschrauben 94 und 95 bzw. oberhalb ihrer
beiden Durchgangsbohrungen 92 und 93 eine Steckbuchse 130 auf,
welche quer zur Führungsplatte 90 verlaufend
auf deren oberen Stirnseite feststehend angeordnet ist. Dabei kann
diese Steckbuchse 130 mit der Führungsplatte 90 verschweißt sein.
Diese Steckbuchse 130 weist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
einen durchgehenden Innensechskant 131 auf, in welchen
ein Arretierhebel einsteckbar ist. Mittels dieses Arretierhebels,
welcher zu 9 noch näher beschrieben wird, ist die
zweite Druckplatte 1 und über die beiden Führungsplatten 90 und 91 auch
die erste Druckplatte 40 in einer bestimmten Winkelposition
in ihrem an einer Schraubenfeder angesetzten Zustand fixierbar.
Dadurch wird die Bedienung des Federspanners 120 für den Monteur
erleichtert. Weiter ist mittels des Arretierhebels der Federspanner 120 zusammen
mit einer im Federspanner eingespannten Schraubenfeder, insbesondere
beim Einbau der Schraubenfeder zwischen den Achskörper und
der Karosserie eines Kraftfahrzeuges in einfacher Weise auf die
Federaufnahme der Karosserie ausrichtbar.
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5 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel zweier
Führungselemente 135 und 136,
welche ähnlich
aufgebaut sind wie die beiden Führungselemente 90 und 91.
So weist das erste Führungselement 135 ebenfalls
eine Führungsplatte 137 auf,
welche mit zwei längs
dieser Führungsplatte 137 verlaufenden Führungsschlitzen 138 und 139 versehen
ist. Die Führungsplatte 137 steht über ein
Schwenklager 140 mit einer Montageplatte 141 in
Verbindung und ist um die Schwenkachse 142 des Schwenklagers 140 schwenkbar
gelagert. Des weiteren sind auch hier zwei Zylinderschrauben 143 und 144 vorgesehen, welche
jeweils einen zylindrischen Schaftabschnitt 145 und 146 aufweisen.
Diese Zylinderschrauben 143 und 144 sind ebenfalls
mit einem als Sechskant ausgebildeten Schraubenkopf 147 bzw. 148 versehen
und weisen am diesem Schraubenkopf 147 bzw. 148 gegenüber liegenden
Ende des jeweiligen Schaftabschnittes 145 bzw. 146 jeweils
einen Gewindeabschnitt 149 bzw. 150 auf. Mit diesen
Gewindeabschnitte 149 und 150 sind die beiden
Zylinderschrauben 143 und 144 jeweils in ein zugeordnetes
Innengewinde 151 bzw. 152 des zweiten Führungselementes 136 festsitzend
einschraubbar. Diese Innenge winde 151 und 152 sind
wie bei der Führungsplatte 90 des
Ausführungsbeispieles
gemäß der 3 im unteren
Endbereich 153 einer Führungsplatte 154 des
zweiten Führungselementes 136 angeordnet. Diese
Führungsplatte 154 ist
ebenfalls über
ein Schwenklager 155 um eine Schwenkachse 156 des Schwenklagers 155 schwenkbar
an einer Montageplatte 157 des zweiten Führungselementes 136 gelagert.
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Zur
Montage an dem jeweils ausgewählten Montageblock 12, 13 oder 14 weist
die Montageplatte 157 zwei Durchgangsbohrungen 158 und 159 auf, durch
welche entsprechend zwei Montageschrauben 94 und 95 hindurch
steckbar und beispielsweise in die in 1 beispielhaft
dargestellten Gewindebohrungen 15 und 16 des Montageblockes 14 einschraubbar
sind. Damit wird eine festsitzende Halterung des gesamten Führungselementes 136 an
der zweiten Druckplatte 1 erreicht, wobei die Schwenkachse 156 in
diesem montierten Zustand etwa tangential zur Drucklatte 1 verläuft. Durch
dieses Schwenklager 155 werden beim Spannvorgang auftretende
Schwenkbewegung der Druckplatte 1 ausgeglichen.
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In
gleicher Weise weist auch das erste Führungselement 135 in
seiner Montageplatte 141 zwei Durchgangsbohrungen 160 und 161 auf, über welche das
Führungselement 135 bzw.
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dessen
Montageplatte 141 am einem der Montageblöcke 54, 55 oder 56 der
ersten Druckplatte 40 wahlweise befestigbar ist. Dazu sind
ebenfalls zwei Montageschrauben 109 und 110 vorgesehen, welche
in die entsprechend zugehörigen
Gewindebohrungen, wie sie für
den Montageblock 56 in 2 beispielhaft
dargestellt ist, einschraubbar sind. Im montierten zustand der Führungseinrichtung 135 an der
ersten Druckplatte 40 verläuft die Schwenkachse 142 auch
hier im wesentlichen tangential zur Druckplatte 40.
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Auch
das zweite Führungselement 136 ist oberseitig
mit der Steckbuchse 130 mit ihrem durchgehenden Innensechskant 131 versehen.
Dabei ist auch in diesem Fall diese Steckbuchse 130 auf
der oberen Stirnfläche
der Montageplatte 157 feststehend aufgeschweißt und dient
zur Arretierung der Montageplatte 157 und somit auch der
zweiten Druckplatte 1 mittels eines entsprechenden Arretierhebels,
welches in diesen Innensechskant 131 passend einsteckbar
ist.
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Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
der Führungselemente 135 und 136 ist
die Länge
der beiden Schaftabschnitte 145 und 146 der Zylinderschrauben 143 und 144 nur
minimal größer gewählt als
die Dicke d2 der Führungsplatte 137,
so dass die Führungsplatte 137 über diese
Zylinderschrau ben 143 und 144 im montierten Zustand
mit geringem Spiel entlang der Führungsplatte 154 axial
verschiebbar geführt
ist. Auf Grund der Schlitzführung
ist hier auch eine gewisse Verschwenkbarkeit in Richtung des Pfeiles 125 der
beiden Führungselemente 135 und 136 relativ
zueinander möglich,
so dass die beiden Druckplatten 1 und 40 ebenfalls
in gewissen Grenzen während
des Spannvorganges gegeneinander verschwenkbar sind und somit die
sich ändernde Steigung
der Schraubenfeder während
eines Spannvorganges ausgleichbar ist.
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Die
Verschwenkbarkeit in Richtung des Doppelpfeiles 126 wird
durch die beiden Schwenklager 140 und 155 ermöglicht,
wobei eine Verdrehsicherung beider Druckplatten 1 und 40 gegeneinander
sicher gewährleistet
ist. Auf Grund dieser beiden Schwenklager 140 und 155 ist
zur Montage insbesondere der Montageplatte 157 an einem
der Montageblöcke 54, 55 oder 56 der
ersten Druckplatte 40 eine weitere Distanzplatte nicht
notwendig, so dass die beiden Montageplatten 141 und 157 im
selben radialen Abstand zur Längsmittelachse 122 (4)
anordenbar sind.
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6 zeigt
beispielhaft ein drittes Ausführungsbeispiel
zweier Führungselemente 165 und 166.
Beide Führungselemente
weisen auch hier jeweils eine Montageplatte 141 bzw. 157 auf,
welche identisch ausgebildet sind wie beim Ausführungsbeispiel gemäß der 5.
So weist auch hier die Montageplatte 141 zwei Durchgangsbohrungen 160 und 161 auf,
welche zur Befestigung des Führungselementes 165 mittels
der beiden Montageschrauben 109 und 110 an der
ersten Druckplatte 40 ermöglichen. Weiter weist auch
das Führungselement 165 das
Schwenklager 140 auf. Die Montageplatte 157 ist mit
den beiden Durchgangsbohrungen 158 und 159 versehen,
welche zur Montage an der zweiten Druckplatte 1 mittels
der beiden Montageschrauben 94 und 95 vorgesehen
sind. Auch ist im oberen Endbereich der Montageplatte 157 die
Steckbuchse 130 mit ihrem Innensechskant 131 vorgesehen.
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Anstatt
einer Führungsplatte 137 wie
beim Ausführungsbeispiel
gemäß der 5 weist
das erste Führungselement 165 eine
Führungsstange 167 auf,
welche um die Schwenkachse 142 des Schwenklagers 140 schwenkbar
mit der Montageplatte 141 verbunden ist. Zur Verbindung
mit dem zweiten Führungselement 166 ist
dieses wiederum mit einem Führungsrohr 168 versehen,
in welches die Führungsstange 167 mit
geringem Spiel axial verstellbar einschiebbar ist. Auch die beiden
Führungselemente 165 und 166 bilden
im montierten Zustand eine Verdrehsicherung der beiden Druckplatten 1 und 40 gegeneinander,
wobei eine gewisse Verschwenkbarkeit in dieser Druckplatten gegeneinander
auf Grund der vorgesehenen Schwenklager 155 und 140 ebenfalls gewährleistet
ist.
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Bei
einer relativ kurzen Ausbildung des Führungsrohres 168 z.B.
als Führungsring
(in der Zeichnung nicht explizit dargestellt) sowie einem vorzusehenden
Spiel zwischen der Führungsstange 167 und dem
Führungsrohr 168 ist
auch eine gewisse Verschwenkbarkeit dieser beiden Führungselemente 165 und 166 in
Richtung des Doppelpfeiles 125 erreichbar, so dass auch
hier die beiden Druckplatten 1 und 40 während des
Spannvorganges zumindest geringfügig
Schwenkbewegungen ausführen
können.
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Die
Schwenkbarkeit in Richtung des Doppelpfeiles 126 wird durch
die beiden Schwenklager 155 und 141 gewährleistet,
wobei das Führungsrohr 168 um
die Schwenkachse 156 des Schwenklagers 155 schwenkbar
ist. Es sind auch noch weitere, ähnlich ausgebildete
Führungseinrichtungen
wie die beispielhaft in den 3, 5 und 6 beschriebenen
vorstellbar, welche ebenfalls eine gewisse Schwenkbarkeit der beiden
Druckplatten 1 und 40 gegeneinander erlauben,
jedoch gleichzeitig eine Verdrehsicherung dieser beiden Druckplatten 1 und 40 gegeneinander
sicherstellen.
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Für den Fall,
dass mit dem oben beschriebenen Federspanner 120 Schraubenfedern
zu spannen sind, deren unbelastete Ausgangslänge größer ist, als der Spannhub des
aus dem Gewinderohr 2 und der Gewindespindel 41 bestehenden
Spanngerätes, ist
eine zusätzliche
Vorspanneinrichtung 175 vorgesehen, deren wesentliche Bestandteile
in 7 beispielhaft dargestellt sind.
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So
weist diese Vorspanneinrichtung 175 eine erste Spannplatte 176 auf,
welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel über drei
Stützstangen 177, 178 und 179 starr
mit einer Stützplatte 180 in
Verbindung steht. Die Stützplatte 180 weist
eine zentrale Gewindebohrung 181 auf, in welche eine Preßvorrichtung
in Form eines Hydraulikzylinders 182 auswechselbar einschraubbar
ist. Hierzu weist dieser Hydraulikzylinder 182 an seinem
einen Ende ein entsprechendes Außengewinde 183 auf.
Im Bereich dieses Außengewindes 183 ragt
aus dem Hydraulikzylinder eine Kolbenstange 184, welche
bei Aktivierung des Hydraulikzylinders 182 eine Stellbewegung
in Richtung des Pfeiles 185 ausführt. Diese Kolbenstange 184 ist
an ihrem äußeren Ende
ebenfalls mit einem Außengewinde 186 versehen,
auf welche auswechselbar eine zweite Spannplatte 187 festsitzend
aufschraubbar ist.
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Diese
Spannplatte 187 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
als Kreisscheibe ausgebildet und weist zur Montage an der Kolbenstange 184 ein entsprechendes,
zentrales Innengewinde 188 auf.
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Im
Betrieb wird eine vorzuspannende Schraubenfeder zwischen dieser
Spannplatte 187 und der ersten Spannplatte 176 aufgenommen,
wobei diese Schraubenfeder bei Aktivierung des Hydraulikzylinders 182 verkürzt wird.
Die Schraubenfeder liegt dabei mit einer ihrer Endwindungen an der Spannplatte 187 und
mit ihrer anderen Endwindung an der Spannplatte 176 an.
Zur zentrierten Aufnahme einer solchen Endwindung weist die Spannplatte 187 beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
eine Zentrierscheibe 189 auf, welche mittels zweier Montageschrauben 190 konzentrisch
zur Spannplatte 187 mit dieser auswechselbar verbindbar
ist. Diese Zentrierscheibe 189 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
mit einem zentralen Zentrierdom 191 versehen, deren Durchmesser
dem Durchmesser der aufzunehmenden Endwindung einer zu spannenden Schraubenfeder
angepaßt
ist.
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Zum
Spannen unterschiedlicher Schraubenfedern können hier verschiedene Zentrierscheiben 189 mit
unterschiedlichen Zentrierdomen 191 vorgesehen sein, so
dass durch die Spannplatte 187 Schraubenfedern mit Endwindungen
unterschiedlichen Durchmessers zentriert aufnehmbar sind. Desweiteren
ist aus 7 erkennbar, dass die Spannplatte 187 konzentrisch
zu ihrem Innengewinde 188 eine kreisförmige Einsenkung 192 mit
zwei Innengewinden 193 aufweist, so dass die Zentrierscheibe 189 zentriert
und auswechselbar in der Spannplatte 187 aufnehmbar ist.
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Des
weiteren ist die Spannplatte 187 oberhalb der Einsenkung 192 in
ihrem radial äußeren Randbereich
mit zwei Innengewinden versehen, an welchen eine Markierungsplatte 195 mittels
zweier Montageschrauben 196 auswechselbar befestigbar ist.
Im montiertem Zustand, wie dies aus 12 ersichtlich
ist, ragt diese Montageplatte 195 radial nach oben über die
Spannplatte 187 hinaus. Des weiteren ist im radial äußeren Bereich
in der Markierungsplatte 195 eine Durchgangsbohrung 197 vorgesehen,
mittels welcher die Montageplatte 195 an der Stützstange 177 im
montierten Zustand axial verschiebbar geführt ist.
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Zur
Festlegung eines vorbestimmbaren Spannweges weist diese Stützstange 177 eine
sichtbare Markierung 198 auf. Diese Markierung 198 bestimmt
dabei den Vorspannweg, welcher zurückzulegen ist, um eine Schraubenfeder
soweit vorzuspannen, dass der Federspanner 120 mit seinen
beiden Druckplatten 1 und 40 sowie seinem Spanngerät bestehend
aus dem Gewinderohr 2 und der Gewindespindel 41 an
der Schraubenfeder einsetzbar ist. Nach Vorspannung der Schraubenfeder
bis zur Markierung 198 weisen die Federwindungen der vorgespannten
Schraubenfeder einen axialen Abstand voneinander auf, welcher es
erlaubt die beiden Druckplatten 1 und 40 radial
seitlich von außen
zwischen zwei benachbarte Federwindungen einzusetzen. Andererseits
können
auf Grund dieser Vorspannung eine genügende Anzahl von Federwindungen zwischen
den beiden Druckplatten 1 und 40 aufgenommen werden,
wobei deren axialer Abstand dann gerade so groß ist, dass im angesetzten
Zustand die Gewindespindel 41 mit ihrem Gewindeabschnitt 84 in das
Gewinderohr 2 einschraubbar ist. Damit läßt sich die
Schraubenfeder mittels des Federspanners 120 und bei Bedarf
unter Unterstützung
des Hydraulikzylinders 182 vollständig "auf Block" spannen. Nach diesem Spannvorgang wird
der Hydraulikzylinder 182 wiederum entlastet, so dass der
Federspanner 120 zusammen mit der vollständig gespannten Schraubenfeder
aus der Vorspanneinrichtung 175 heraus nehmbar ist und
anschließend
in ein Kraftfahrzeug eingebaut werden kann.
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Um
nun eine solche Schraubenfeder in einer korrekten Winkelausrichtung
in die Vorspanneinrichtung 175 einsetzen zu können, weist
die erste Spannplatte 176 ebenfalls einen Zentriedom 199 auf,
wie dies in 8 dargestellt ist. Dieser Zentrierdom 199 ist
mit einer Durchgangsbohrung 200 versehen, durch welche
hindurch der Spindelkopf 85 des Federspanners 120 in
angesetztem Zustand mittels eines Schlüsselwerkzeuges zugänglich ist.
Des weiteren ist am Zentrierdom 199 ein radial zur Längsmittelachse 201 des
Zentrierdoms 199 verlaufender und axial vorstehender Anschlag 202 vorgesehen,
welcher zur definierten Ausrichtung der Winkellage einer zu spannenden
Schraubenfeder vorgesehen ist. Dabei wird durch diesen Anschlag 202 die
Position des Endes der aufzunehmenden Endwindung der Schraubenfeder
festgelegt, welche in 8 in Phantomlinien dargestellt
und mit dem Bezugszeichen 203 gekennzeichnet ist.
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Diese
Winkelausrichtung bezüglich
der Spannplatte 176 ist zum Spannen von Schraubenfedern
notwendig, welche im Kraftfahrzeug gebogen verlaufend eingesetzt
sind. Dabei muss der Federspanner 120 derart in die Schraubenfeder
eingesetzt werden, dass dessen Führungselemente,
beispielsweise 90 und 91, bei der späteren Montage
der Schraubenfeder im Kraftfahrzeug auf der Krümmungsaußenseite der Schraubenfeder
angeordnet sind.
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Die
Ausrichtung des Federspanners 120 mit seinen beiden Führungselementen 90 und 91 erfolgt bei
korrekt in die Vorspanneinrichtung 175 eingesetzter und
vorgespannter Schraubenfeder derart, dass beispielsweise diese Führungselemente 90 und 91 direkt
vertikal unterhalb der oberen Stützstange 177 angeordnet
werden. In diesem angesetztem Zustand wird die Schraubenfeder vollständig "auf Block" gespannt und anschließend in
das Kraffahrzeug in einer durch die Endwindung der Schraubenfeder
vorgegebenen Winkellage eingesetzt. In dieser Winkelposition befindet
sich dann, bei vorheriger korrekter Ausrichtung der Schraubenfeder
in der Vorspanneinrichtung 175 und korrekter Winkelausrichtung
des Federspanners 120 mit seinen beiden Führungselementen 90 und 91 auf
der Krümmungsaußenseite
der Schraubenfeder, so dass beim späteren Entlasten der Schraubenfeder
im Kraftfahrzeug keinerlei Kollision zwischen den Führungselementen 90 und 91 und
der sich beim Entlastungsvorgang krümmenden Schraubenfeder auftreten
kann.
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7 zeigt
weiter eine Zentrierhülse 220, welche
einen zylindrischen Zentrierabschnitt 221 aufweist, an
dessen freien Ende eine Zentrierbohrung 222 vorgesehen
ist. An seinem, dieser Zentrierbohrung 222 gegenüberliegenden
Ende, weist die Zentrierhülse 220 einen
radial erweiterten Griffabschnitt 223 auf. Diese Zentrierhülse 220 ist
axial verschiebbar in die zentrale Durchgangsbohrung 200 der Spannplatte 176 der
Vorspanneinrichtung 175 einsetzbar. Diese Zentrierhülse 220 dient
mit ihrer Zentrierbohrung 222 zur zentrierten Aufnahme
des Spindelkopfes 85 der Gewindespindel 41. Des
weiteren schließt
sich, wie aus 7 ersichtlich ist, an die Zentrierbohrung 222 eine
radial verjüngt
ausgebildete Durchgangsbohrung 225 an, durch welche hindurch
ein Schlüsselwerkzeug 207 (10) zum Antrieb der Gewindespindel 41 hindurch
steckbar ist. Durch diese Zentrierhülse 220 wird während des Spannvorganges
oder während
des Entlastungsvorganges einer zusammen mit dem Federspanner 120 in
die Vorspanneinrichtung 175 eingesetzten Schraubenfeder
der Spindelkopf 85 zentriert relativ zur Durchgangsbohrung 200 ausgerichtet,
so dass der Innensechskant 88 des Spindelkopfes 85 stets
durch das Schlüsselwerkzeug 207 zugänglich ist.
Diese Zentrierhülse 220 ist
auf Grund der beim Spannvorgang und Entlastungsvorgang einer Schraubenfeder stets
auftretenden Verformungen der axial außerhalb der beiden Druckplatten 1 und 40 des
Federspanners 120 von Vorteil, da diese Verformungen dieser
Federwindungen zu einem exzentrischen Versatz der Schraubenfeder
sowie des Federspanners 120 zur Längsmittelachse 201 der
Vorspanneinrichtung 175 führt. Dieser Versatz kann im
Extremfall so groß sein, dass
der Innensechskant 88 des Spindelkopfes 85 durch
das Schlüsselwerkzeug 207 nur
schwer oder gar nicht erreichbar ist.
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9 zeigt
beispielhaft ein Ausführungsbeispiel
eines Arretierhebels 205, welcher mit dem Innensechskant 131 der
Steckbuchse 130 formschlüssig in Eingriff bringbar ist.
Dazu weißt
dieser Arretierhebel 205 an seinem einen Ende einen Außensechskant 206 auf,
welcher passend in den Innensechskant 131 der Steckbuchse 130 einsteckbar
ist. Durch diese formschlüssige
Verbindung des Arretierhebels 205 mit der Steckbuchse 130 wird
eine Fixierung der Winkellage der Steckbuchse 130 zusammen
mit der Führungsplatte 90 und
damit der zweiten Druckplatte 1 in montiertem Zustand erheblich
vereinfacht. Weiter ist beim Einbau einer Schraubenfeder der Federspanner
zusammen mit der auf Block gespannten Schraubenfeder zwischen dem
Achskörper
und der Karosserie des Kraftfahrzeuges auf die obere, an der Karosserie
befindliche Federaufnahme der Karosserie ausrichtbar, so dass der
Eibau beim Entlasten der Schraubenfeder erheblich vereinfacht wird.
Dabei kann vorgesehen sein, dass auf der oberen Endwindung der Schraubenfeder
ein ringförmiges
Gummilager vor dem Einbau aufgesetzt ist, welches auf den zugehörigen Lagersitz
der Karosserie auszurichten ist. Diese Ausgestaltung ist des weiteren
auch beim Ansetzen des Federspanners 120 an einer zu spannenden
Schraubenfeder sowohl am Fahrzeug wie auch in der Vorspanneinrichtung 175 von
Vorteil. Wie aus 9 weiter ersichtlich ist, ist
dieser Arretierhebel 205 mehrfach abgebogen ausgebildet,
so dass dieser auch direkt am Fahrzeug, wo die räumlichen Verhältnisse
teilweise beengt sein können,
in einfacher Weise einsetzbar ist.
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10 zeigt ein besonders ausgebildetes Schlüsselwerkzeug 207,
welches zum Antrieb der Gewindespindel 41 über dessen
Spindelkopf 85 vorgesehen ist. Dazu weist das Schlüsselwerkzeug 207 an
seinem einem Ende einen Außensechskant 208 auf,
welcher formschlüssig
mit dem Innensechskant 88 der in 2 dargestellten
Gewindespindel 41 in drehfeste Verbindung bringbar ist.
An diesen Außensechskant 208 schließt sich
in axialer Richtung ein radial verjüngt ausgebildeter Schaftabschnitt 209 an, welcher
eine zylindrische Mantelfläche
aufweist. Auf Grund der zylindrischen Ausbildung dieses Schaftabschnittes 209 sowie
dessen radial verjüngt
ausgebildeten Kreisquerschnittes wird insbesondere beim Einsatz
dieses Schlüsselwerkzeuges 207 an
einem Kraftfahrzeug erreicht, dass im Bereich des am Achskörper vorgesehenen
Lagerdomes für
die Schraubenfeder, welcher häufig
mit Gummilagern versehen ist, dieses Gummilager beim Betätigen des
Federspanners 120 nicht beschädigt werden kann. An seinem
dem Außensechskant 208 gegenüberliegenden Ende
ist das Schlüsselwerkzeug 207 mit
einem Kupplungselement 210 versehen, welches beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel
mit einem Innenvierkant 211 versehen ist, über welches
das Kupplungselement 210 und damit das Schlüsselwerkzeug 207 mit
einem entsprechend ausgebildeten Drehhebel oder einer sogenannten "Ratsche" in drehfeste Verbindung
bringbar ist. Durch diese Ausgestaltung dieses Schlüsselwerkzeuges 207 mit
seinem relativ langen Schaftabschnitt 209 ist eine Betätigung des
Federspanners 120 bzw. der Gewindespindel 41 sowohl
am Kraftfahrzeug als auch beim Einsatz in Verbindung mit der Vorspanneinrichtung 175 in
einfachster Weise sicher möglich.
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11 zeigt ein Setzwerkzeug 215, welches zum
Einsetzen des Gewinderohres 2 in die zweite Druckplatte 1 vorgese hen
ist. Dazu weist dieses Setzwerkzeug 215 einen relativ langen
Schaft 216 auf, an dessen einem Ende ein Gewindeabschnitt 217 vorgesehen
ist. Dieser relativ kurz ausgebildete Gewindeabschnitt 217 ist
zum Schaft 216 hin durch einen radial erweiterten Anschlagsteg 218 axial
begrenzt. An seinem dem Gewindeabschnitt 217 gegenüberliegendem
Ende weist das Setzwerkzeug 215 einen quer verlaufenden
Handgriff 219 auf, über welchen
das Setzwerkzeug 215 drehend handhabbar ist.
-
Zum
Einsetzen des Gewinderohres 2 aus 1 in die
zweite Druckplatte 1 wird das Setzwerkzeug 215 mit
seinem Gewindeabschnitt 217 in das Innengewinde 29 des
Gewinderohres 2 eingeschraubt. Anschließend kann nun mit dem Setzwerkzeug 215 das
Gewinderohr 2 in den Durchbruch 3 der zweiten Druckplatte 1 eingeführt und
mit seinen Radialfingern 31 und 32 mit den Einsenkungen 23 und 24 dieses Durchbruches 3 der
Druckplatte 1 in einfacher Weise in Eingriff gebracht werden.
Diese Vorgehensweise ist insbesondere beim Einsatz an einem Kraftfahrzeug
von Vorteil, da dort die in die im Fahrzeug eingebaute Schraubenfeder
eingesetzte Druckplatte 1 nur schwer zugänglich ist.
Steht das Gewinderohr 2 mit seinen Radialfingern 31 und 32 mit
den Einsenkungen 23 und 24 der Druckplatte 1 in drehfester
Verbindung, so kann anschließend
das Setzwerkzeug 215 mit seinem Gewindeabschnitt 217 wieder
aus dem Gewinderohr 2 heraus gedreht werden, so dass anschließend die
Gewindespindel 41 mit ihrem Gewindeabschnitt 84 in
das Innengewinde 29 des Gewinderohres 2 einschraubbar
ist. In Verbindung mit dem Sicherungsbleche 245 aus 15 ist dabei ein versehentliches Herausrutschen
des Gewinderohres 2 aus der zweiten Druckplatte 1 sicher
ausgeschlossen. Nach dem Entfernen des Setzwerkzeuges 215 und
vor dem Einsetzen der Gewindespindel 41 in das Gewinderohr 2 ist
die erste Druckplatte 40 mit dem Lagergehäuse 42 in
die vorgesehene Federwindung der Schraubenfeder einzusetzen, so
dass die Gewindespindel 41 mit ihrem Spindelkopf 85 mit
dem Axialdrucklager 43 in axiale Zugverbindung gelangt. Durch
weiteres Anziehen der Gewindespindel 41 kann nachfolgend
der Spannvorgang der Schraubenfeder mittels des Schlüsselwerkzeuges 207 erfolgen.
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12 zeigt einen vertikalen Längsschnitt XII - XII durch
die fertig montierte Vorspanneinrichtung 175. Es ist erkennbar,
dass die erste Spannplatte 176 parallel zur Stützplatte 180 verlaufend über die Stützstangen 177, 178 und 179 starr
miteinander verbunden sind. Die Stützstangen 177, 178 und 179, von
welchen in 12 die "vordere" Stützstange 178 nicht
sichtbar ist, sind mittels Haltemuttern 226, 227 und 228 lösbar miteinander
verbunden (sieh auch 7). Der Hydraulikzylinder 182 ist
mit seinem Außengewinde 183 in
die Gewindebohrung 181 der Stützplatte 180 feststehend
eingeschraubt. Die Kolbenstange 184 befindet sich in der
in 12 dargestellten Ausgangslage in einer axial entgegen
des Pfeiles 185 zurückgezogenen
Position und überragt den
Hydraulikzylinder 182 im wesentlichen lediglich mit ihrem
Außengewinde 186.
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Auf
dieses Außengewinde 186 ist
die zweite Spannplatte 187 mit ihrem Innengewinde 188 feststehend
aufgeschraubt. Weiter ist die Zentrierscheibe 189 in der
Einsenkung 192 der Spannplatte 187 über die
beiden Montageschrauben 190 feststehend montiert. Der Zentrierdom 191 überragt
dabei die Spannplatte 187 und somit auch die Kolbenstange 184 in
axialer Richtung zur ersten Spannplatte 176 hin.
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Des
weiteren ist die Markierungsplatte 195 im radial äußeren Randbereich
der Spannplatte 187 über
die Montageschrauben 196 feststehend an der Spannplatte 187 montiert.
Dabei wird die obere Stützstange 177 von
der Durchgangsbohrung 197 der Markierungsplatte aufgenommen.
Diese Markierungsplatte 195 dient folglich auch der un verdrehbaren
Ausrichtung der Spannplatte 187. Bei der Aktivierung des
Hydraulikzylinders 182 bewegt sich die Spannplatte 187 zusammen
mit der Markierungsplatte 195 in Richtung des Pfeiles 185,
so dass die Markierungsplatte 195 mit ihrer Durchgangsbohrung 197 axial
entlang der Stützstange 177 gleitet.
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Wie
weiter aus 12 ersichtlich ist, überragt
der Zentrierdom 199 die erste Spannplatte 176 in axialer
Richtung entgegen des Pfeiles 185 zur Stützplatte 180 hin.
Wie bereits zu 8 beschrieben, wird von diesem
Zentrierdom 199 die Endwindung 203 einer in 12 in Phantomlinien dargestellten Schraubenfeder 230 zentriert
aufgenommen. Diese Endwindung 203 liegt dabei an dem ebenfalls
in Phantomlinien dargestellten radialen Anschlag 202 des
Zentrierdomes 199 mit seiner Endwindung 203 an.
Insoweit ist die in 12 dargestellte Schraubenfeder
bezüglich
ihrer Winkellage in Bezug auf die Längsmittelachse 201 der
gesamten Vorspanneinrichtung 175 korrekt ausgerichtet.
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Es
ist leicht vorstellbar, dass bei Aktivierung des Hydraulikzylinders 182 die
zweite Spannplatte 187 in Richtung des Pfeiles 185 bewegt
wird, bis die zweite Spannplatte 187 mit dem Zentrierdom 191 ihrer
Zentrierscheibe 189 mit der zweiten Endwindung 231 der
Schraubenfeder 230 in Eingriff gelangt. Durch weitere Aktivierung
des Hydraulikzylinders 182 wird nun die Schraubenfeder 230 vorgespannt, wobei
der erste Vorspannweg durch die Markierung 198 der oberen
Stützstange 177 definiert
ist.
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13 zeigt die Vorspanneinrichtung 175 nach
zurücklegen
dieses ersten Vorspannweges in Richtung des Pfeiles 185.
Es ist erkennbar, dass die Markierungsplatte 195 sich unmittelbar
benachbart zu der Markierung 198 der Stützstange 177 befindet. Weiter
ist auch erkennbar, dass die zweite Endwindung 231 der
Schraubenfeder 230 vom Zentrierdom 191 zentriert
aufgenommen ist. In dieser ersten vorgespannten Position der Schraubenfeder 230 ist
nun der Federspanner 120 aus 4 an der
Schraubenfeder 230 ansetzbar. Dabei wird die Ausrichtung
der beiden Druckplatten 1 und 40 durch die Lage
der beiden montierten Führungsplatten 90 und 91 vorgegeben.
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Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
werden beide Druckplatten 1 und 40 derart ausgerichtet, dass
sich die beide Führungsplatten 90 und 91 unmittelbar
unterhalb der oberen Stützstange 177 befinden.
In dieser Position sind die beiden Führungseinrichtungen 90 und 91 bezüglich der
korrekt zwischen den beiden Stützplatten 176 und 187 einge setzten Schraubenfeder 230 für den späteren Einbau
in ein Kraftfahrzeug korrekt ausgerichtet.
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Wie
weiter aus 13 ersichtlich ist, durchragen
die beiden Zylinderschrauben 99 und 100 die erste
Führungsplatte 91,
wie dies beispielhaft auch aus 4 ersichtlich
ist. Auf Grund der vorhandenen Steigung der mittleren Federwindungen 232 sind auch
die beiden Druckplatten 1 und 40 leicht geneigt in
diese Federwindungen 232 radial seitlich von aussen einsetzbar.
Nachdem nun die zweite, "obere" Druckplatten 1 in
die Schraubenfeder 230 bzw. in eine der axial äußeren Federwindungen 232 der Schraubenfeder 230 eingesetzt
ist, wird zunächst das
Gewinderohr 2 beispielsweise mittels des Setzwerkzeuges 215 aus 11 mit der zweiten Druckplatte 1 in Eingriff
gebracht, wobei dieser Eingriff in 4 erkennbar
ist.
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Bei
korrekt sitzendem Gewinderohr 2 im Durchbruch 3 der
Druckplatte 1 ist, wie dies aus 13 erkennbar
ist, die Ringmarkierung 35 für den Monteur unterseitig erkennbar.
Dies bedeutet für
den Monteur, dass das Gewinderohr mit seinen beiden Radialfingern 31 und 32 korrekt
in die beiden Einsenkungen 23 und 24 der Druckplatte 1 eingesetzt
ist. Anschließend
kann das Sicherungsblech aus 15 aus
seiner neutralen Position in die in 15 darge stellte
Sperrposition gebracht werden, so dass das Gewinderohr 2 unverlierbar
in der zweiten Druckplatte 1 festgelegt ist (in der Zeichnung
nicht dargestellt). Im nächsten
Arbeitsschritt wird nun das Setzwerkzeug 215 wieder aus
dem Gewinderohr 2 heraus geschraubt, die erste Druckplatte 40 in
die Schraubenfeder 230 eingesetzt und die Gewindespindel 41 mit ihrem
Gewindeabschnitt 84 durch das Lagergehäuse 42 hindurch gesteckt
und mit dem Gewinderohr 2 in Eingriff gebracht, indem der
Gewindeabschnitt 84 in das Gewinderohr 2 eingeschraubt
wird. Das Lagergehäuse 42 sitzt
dabei bereits im Durchbruch 63 der ersten Druckplatte 40.
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Es
ist erkennbar, dass das Lagergehäuse 42 relativ
zur Druckplatte 40 schwenkbar ist, so dass der Spindelkopf 85 korrekt
im Lagergehäuse 42 bzw.
im Stützring 44 aufgenommen
wird. Aus dieser in 13 dargestellten Position wird
nun die Gewindespindel 41 drehend betätigt, bis die beiden Druckplatten 1 und 40 mit
ihren Spannflächen 4 und 46 die
jeweils benachbarte Federwindung 232 ergreifen. Um nun
beim weiteren Spannvorgang, aber auch schon beim Ansetzen der Druckplatten 1 und 40 an
den Federwindungen 232 eine radiale, dezentrale Verstellung
des Spindelkopfes 85 relativ zum Durchbruch 200 der
Stützplatte 176 zu verhindern
ist, wie bereits zu 7 erwähnt, die Zentrierhülse 220 vorgesehen.
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Diese
Zentrierhülse 220 wird
manuell über ihren
Griffabschnitt 223 in die Durchgangsbohrung 200 passend
eingeschoben, bis diese mit ihrer Zentrierbohrung 222 den
Spindelkopf 85 passend aufnimmt. Anschließend wird
das Schlüsselwerkzeug 207 aus 10 mit seinem Außensechskant 208 und seinem
zylindrischen Schaftabschnitt 209 durch die Durchgangsbohrung 225 der
Zentrierhülse 220 hindurch
gesteckt, bis der Außensechskant 208 passend
mit dem aus 2 ersichtlichen Innensechskant 88 des
Spindelkopfes 85 in Eingriff gelangt.
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Beim
weiteren Spannvorgang, wobei hier gleichzeitig der Hydraulikzylinder 182 und
die Gewindespindel 41 aktiviert werden, wird nun die Schraubenfeder 230 weiter
verkürzt.
Dabei verschiebt sich das Lagergehäuse 42 unter gleichzeitiger
Veränderung
der Winkelstellung der Druckplatte 40 in Richtung des Pfeiles 185,
so dass die Zentrierhülse 220 mit
zunehmenden Spannweg in Richtung des Pfeiles 185 automatisch
aus der Durchgangsbohrung 200 der Stützplatte 176 heraus
geschoben wird. Dabei bleibt die Zentrierhülse 220 stets mit
dem Spindelkopf 85 über
ihre Zentrierbohrung 222 in Eingriff, so dass der Spindelkopf 85 über diese
Zentrierhülse 220 während des
kompletten Spannvorganges konzentrisch zur Längsmittelachse 201 der
Durchgangsbohrung 200 bzw. der kompletten Vorspanneinrichtung 175 stets
sicher erhalten bleibt.
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Bei
der Schwenkbewegung der beiden Druckplatten 1 und 40 durch
die sich beim Spannvorgang ändernde,
flacher werdende Steigung der Federwindungen 232 werden
ebenfalls die beiden Führungsplatten 90 und 91 in
entsprechender Richtung der beiden Pfeile 234 und 235 verschwenkt,
bis diese am Ende des Spannvorganges parallel zueinander verlaufen
und flächig
aufeinander liegen.
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Auf
Grund der Steigung der beiden Spannflächen 4 und 46 der
Druckplatten 1 und 40 verlaufen im vollständig gespannten
Zustand die beiden Führungsplatten 90 und 91 im
wesentlichen parallel zueinander und parallel zur mit der Längsmittelachse 201 der
Vorspanneinrichtung 175 in 13 deckungsgleichen
Längsmittelachse
der Schraubenfeder 203. Auf Grund der Länge der Zylinderschrauben 99 und 100 wird
diese Schwenkbewegung sicher nicht behindert, da die beiden Zylinderschrauben 99 und 100,
wie dies auch aus 4 ersichtlich ist, radial in
den Führungsschlitzen 111 und 112 bezüglich der
Längsmittelachse 122 des
Federspanners 120 verstellbar sind.
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Nach
vollständigem
Spannen – durch
gleichzeitiges Aktivieren des Hydraulikzylinders 182 sowie der
Gewindespindel 41 – wird
nun der Hydraulikzylinder 182 wieder entlastet, so dass
die Kolbenstange 184 entgegen des Pfeiles 185 zurückgezogen
wird und somit das "Paket" bestehend aus dem
Federspanner 120 und der Schraubenfeder 230 aus
der Vorspanneinrichtung 175 entnommen werden kann.
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Anschließend kann
nun dieses "Paket" in ein Kraftfahrzeug
zwischen den Achskörper
der Fahrzeugachse und die Karosserie eingebracht und durch Betätigen der
Gewindespindel 41 wieder entlastet werden. Mit dem Arretierhebel 205 aus 9 ist
der Federspanner 120 in Verbindung mit der Steckbuchse 130 zusammen
mit der auf Block gespannten Schraubenfeder 230 zwischen
dem Achskörper
und der Karosserie auf die obere Federaufnahme der Karosserie ausrichtbar.
Dabei ist eine besondere Winkelausrichtung der Schraubenfeder 230 bezüglich der
Kraftfahrzeugachse in der Regel zu beachten, wobei hier wichtig
ist, dass bei gekrümmt
in einem Fahrzeug eingebauten Schraubenfeder die beiden Führungsplatten 90 und 91 bezüglich des Krümmungsmittelpunktes
der Schraubenfeder radial außerhalb
der Schraubenfeder angeordnet sind, um die beim Entspannen auftretende
Schwenkbewegung der beiden Druckplatten 1 und 40 nicht
zu behindern. Nach dem vollständigen
Entspannen der Schraubenfeder können
nun die Druckplatten 1 und 40 zusammen mit den
Führungsplatten 90 und 91 nach
Entfernen der Gewindespindel 41 und des Gewinderohres 2 radial
aus den Federwindungen 232 der Schraubenfeder 232 entnommen
werden.
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Der
Spannvorgang einer eingebauten Schraubenfeder verläuft entsprechend
in umgekehrter Reihenfolge, wobei hier die Vorspanneinrichtung zum
vollständigen
Entspannen dient.
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Dabei
wird das Paket aus Schraubenfeder 230 und Federspanner 120 mit
auf Block gespannter Schraubenfeder 230 in die Vorspanneinrichtung 175 eingesetzt
und mittels des Hydraulikzylinders 182 leicht vorgespannt.
Durch anschließendes
Entlasten sowohl des Hydraulikzylinders 182 als auch der
Gewindespindel 41 bis zu der in 13 dargestellten Vorspannposition,
kann nun die Schraubenfeder 230 soweit entlastet werden,
dass der Federspanner 120 aus der Schraubenfeder 230 herausgenommen
werden kann. Anschließend
wird der Hydraulikzylinder 182 vollständig entlastet, so dass die
Schraubenfeder 230, wie dies aus 12 ersichtlich
ist, vollständig
aus der Vorspanneinrichtung 175 entnommen werden kann.
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14 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer zweiten,
oberen Druckplatte 1/1, bei welcher der Durchbruch 3 Bestandteil
eines separaten Lagerringes 237 ist. Im Randbereich des
Durchbruches 3 sind ebenfalls die beiden radialen Erweiterungen 21 und 22 sowie
die beiden Einsenkungen 23 und 24 vorgesehen,
deren Ausgestaltung und Anordnung den radialen Erweiterungen 21, 22 und
Einsenkungen 23 und 24 des Ausführungsbeispiels
der Druckplatte 1 aus 1 entspricht.
Somit definieren die beiden sich diametral gegenüber liegenden Einsenkungen 23, 24 in
Zusammenwirken mit den beiden Radialfingern 31, 32 des
in 1 dargestellten Gewinderohres 2 ebenfalls
eine Schwenkachse 28.
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Im
Umfangsbereich der beiden radialen Erweiterungen 21, 22 weist
der Lagerring 237 zwei rechtwinklig zu den beiden Einsenkungen 23, 24 und sich
diametral gegenüber
liegende, radial nach aussen vorstehende Lagerstege 238 auf.
Mit diesen Lagerstegen 238 ist der Lagerring 237 in
eine Durchgangsöffnung 239 der
Druckplatte 1/1 einsetzbar und mit zwei im Randbereich
der Durchgangsöffnung 239 sich
diametral gegenüberliegenden
Vertiefungen 240 und 241 in Eingriff bringbar.
Somit definieren die beiden Lagerstege 238 in Zusammenwirken
mit den in ihrer axialen Länge
be grenzten Vertiefungen 240 und 241 der Durchgangsöffnung 239 eine
rechtwinklig zur Schwenkachse 28 verlaufende zweite Schwenkachse 242.
Durch diese Ausgestaltung ist die Druckplatte 1/1 relativ
zu dem in den Lagerring 237 eingesetzten Gewinderohr 2 in
beliebiger Richtung schwenkbar, wie dies durch die beiden Schwenkpfeile 253 und 254 angedeutet
ist.
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Zur
Sicherung des Lagerringes 237 in der Durchgangsöffnung 239 sind, ähnlich wie
beim Lagergehäuse 42 aus 2 der
ersten Druckplatte 40, ebenfalls zwei Sicherungsschrauben 243 vorgesehen,
durch welche der Lagerring 237 mit axialem Spiel in der
Größenordnung
von 1 mm bis 3 mm in der Durchgangsöffnung 239 unverlierbar
gehalten ist. Bezüglich
dieser Sicherung durch die beiden Sicherungsschrauben und der Anordnung
im Lagerring 237 wird auf die Beschreibung bezüglich der
Sicherungsschrauben 73 und 74 zu 2 verwiesen. Durch
diese Ausgestaltung der Lagerung des Gewinderohres 2 in
der Druckplatte 1/1 kann sich Winkellage der Druckplatte 1/1 relativ
zur Schraubenfeder an unterschiedliche Steigungen einer Schraubenfeder
beliebig anpassen.
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Mit
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung dieses
Systems, insbesondere aber des in 4 vollständig dargestellten Federspanners 120,
wird ein System zum absolut sicheren Spannen von Schraubenfedern
zur Verfügung
gestellt, welche in äußerst engem
Raum in einem Kraftfahrzeug eingesetzt ist. Durch die Verdrehsicherung über die
Führungseinrichtungen
im radial äußeren Randbereich der
Druckplatten wird einerseits eine äußerst hohe Arbeitssicherheit
erreicht und andererseits ist ein Spanngerät bestehend aus der Gewindespindel 41 und
dem Gewinderohr 2 herstellbar, welches einen äußerst geringen
maximalen Außendurchmesser aufweist,
so dass dieses Spanngerät
mit seiner Gewindespindel 41 und seinem Gewinderohr 2 auch durch
kleine Durchgangsbohrungen eines Achskörpers hindurch schiebbar sind.
Damit ist das erfindungsgemäße System
mit seinem erfindungsgemäßen Federspanner 120 insbesondere
auch bei solchen ungünstigen
räumlichen
Arbeitsbedingungen sicher einsetzbar.
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Hier
sei noch erwähnt,
dass bei kürzeren Schraubenfedern
selbstverständlich
die Vorspanneinrichtung 175 nicht zwingend notwendig ist.