DE2202111A1 - Fuehrung und lagerung von tellerfedern - Google Patents

Fuehrung und lagerung von tellerfedern

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DE2202111A1
DE2202111A1 DE19722202111 DE2202111A DE2202111A1 DE 2202111 A1 DE2202111 A1 DE 2202111A1 DE 19722202111 DE19722202111 DE 19722202111 DE 2202111 A DE2202111 A DE 2202111A DE 2202111 A1 DE2202111 A1 DE 2202111A1
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DE
Germany
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spring
disc
spring column
column
bearing
Prior art date
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Pending
Application number
DE19722202111
Other languages
English (en)
Inventor
Karl Blauensteiner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Joest Schwingungstechnik GmbH
Original Assignee
Joest Schwingungstechnik GmbH
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Publication date
Application filed by Joest Schwingungstechnik GmbH filed Critical Joest Schwingungstechnik GmbH
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Publication of DE2202111A1 publication Critical patent/DE2202111A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/32Belleville-type springs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Description

  • "Führung und Lagerung von Tellerfedern" Die Erfindung bezieht sich auf eine Führung und Lagerung einer aus einzelnen Tellerfedern aufgebauten Federsäule.
  • Eine Form der sogenannten Biegefedern ist die Tellerfeder, aus der sich durch Veränderung der Tellerzahl aus wenigen Arten eine Vielzahl von Federkombinationen zusammenbauen läßt, wobei die Möglichkeit besteht, durch verschiedene Schichtung progressive aber auch degressive Kennlinien zu erhalten. Die Führung einer aus einzelnen Tellerfedern zusammengesetzten Tellerfedersäule erfolgt üblicherweise durch eine durch eine Hülse gebildete Außenführung oder durch eine durch einen Dorn gebildete Innenführung. Bei diesen bekannten Konstruktionen tritt bei dynamischer Beanspruchung der Säule an den Führungsstellen zwischen dem Telleraußen- oder Tellerinnenrand und dem zugeordneten Führungsmittel ein Arbeitsverlust infolge Reibung auf, welcher sich in Wärme umsetzt und um so größer wird, je größer der Weg ist, den eine Tellerfeder innerhalb der Säule gegenüber dem Führungsteil bei Beanspruchung der Gesamtsäule .ausführt.
  • Hierbei ist schon vorgeschlagen worden, den Innenrand oder den Außenrand des einzelnen Tellers kurvenförmig so zu formen, daß er die Bedingung erfüllt, daß der Außen- oder Innendurchmesser der Tellerfeder bei beliebigem Einfederungsweg konstant bleibt, d.h. sich nicht ändert (s. Sonderdruck "Konstruktion" 20. Jahrg., 1968, Heft lo, Seite 414 - 417). Mit dieser bekannten Konstruktion sind die Nachteile der zuerst beschriebenen Ausführungsform zwar teilweise vermieden, jedoch sind die Herstellungskosten für derartige Federn sehr hoch, so daß dadurch der Einsatzbereich derartiger Federn eingeschränkt wird. Eine Reibung zwischen Tellerfeder und Führungsteil tritt aber nachweisbar nach wie vor auf.
  • Bei beiden Konstruktionsarten tritt aber immer noch der Nachteil auf, daß bei Beschädigungen des Innendorns ein sehr schwieriges Auswechseln erforderlich ist, das sehr zeitaufwendig ist, wodurch die Wartungskosten der mit solchen Biegefedern ausgerüsteten Maschinen erheblich erhöht werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Führung und Lagerung für Tellerfedern zu schaffen, bei der die Nachteile der vorstehend bekannten Konstruktionsarten vermieden werden, d.h., bei der weder bei dynamischer Beanspruchung der Federsäule eine nennenswerte Erwärmung auftritt, noch die Herstellungskosten gegenüber den normalen Federn ungewöhnlich hoch sind, und bei der schließlich das bisher schwierige Auswechseln des Innendorns nicht mehr notwendig wird.
  • Dieses der Erfindung zugrunde liegende Ziel wird dadurch erreicht, daß je zwei durch Anlage aneinander zusammenwirkende Tellerfedern oder Tellerfederpakete an ihren miteinander in Beruhrung kommenden Ringbereichen umfangsmäßig durch einen Haltering zusammengehalten sind.
  • Um eine wesentliche Erwärmung, und damit Arbeitsverluste zwischen der jeweils ersten und letzten Tellerfeder einer dynamisch beanspruchten Tellerfedersäule gegenüber der eigentlichen Federauflage zu vermeiden, wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß sich die erste und letzte Tellerfeder einer Federsäule an der ihr zugeordneten Lagerscheibe über ein Wälzlager abstützt. Dabei ist es unwesentlich, ob die an beiden Enden der Federsäule liegenden Teller mit ihrer äußeren oder inneren Auflagefläche auf der entsprechend zugehörigen Lagerscheibe aufliegen.
  • Anstelle eines Wälzlagers kann zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe auch so vorgegangen werden, daß die erste und letzte Tellerfeder einer Federsäule in einer Lagerscheibe gehaltert ist, die in Radialrichtung elastisch verformbar, in Axialrichtung aber derart starr ausgebildet ist, daß sie den erforderlichen Druck übertragen kann.
  • Die zur Halterung und Führung der einzelnen zusammenwirkenden Tellerfedern erforderlichen Halteringe bestehen aus einem elastisch verformbaren Werkstoff, beispielsweise Metall oder Kunststoff, wobei der durch Dehnung bzw. Pressung dieses Halteringes auftretende Energieverlust vernachlässigbar klein ist.
  • Die zur Abstützung der gesamten Federsäule erforderlichen Lagerscheiben am oberen und unteren Ende liegen an dem einen Ende lediglich am AuBenumfang und am anderen Ende der Federsäule nur am Innenumfang der jeweils zugeordneten Tellerfeder an. Hierbei ist es auch möglich, an beiden -Enden der Säule nur am Innenumfang anliegende Lägerscheiben zu verwenden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend erläutert: Die Zeichnungen zeigen in Fig. 1 einen Schnitt durch Teile einer Federsäule gemäß der Erfindung und in Fig. 2 einen Schnitt durch die erste und letzte Lagerscheibe einer abgeänderten Ausführungsform gemaß der Erfindung.
  • In der Zeichnung ist aus Übersichtlichkeitsgründen eine Tellerfedersäule dargestellt, bei der jeweils zwei einfache Tellerfedern miteinander zusammenwirken.
  • Es ist natürlich möglich, auch Tellerfederkombinationen vorzusehen, wobei zwei oder mehr in gleicher Richtung ausgerichtete Scheiben als Scheibenpakete miteinander zusammenwirken.
  • In der Zeichnung ist mit 1 eine erste und mit 2 eine letzte Lagerscheibe bezeichnet, die zwischen sich die eigentliche Federsäule einschließt, die aus den einzelnen Tellerfedern 3 und 4 besteht. Gegenüber einer horizontalen Mittelebene sind die Tellerfedern 3 konkav und die Tellerfedern 4 konvex gewölbt, und jeweils eine konkav und eine konvex gewölbte Tellerfeder arbeitet zusammen. Die beiden ein Federpaket bildenden Federn arbeiten dabei auf ihrem Außenumfang zusammen. Dieses Federpaket arbeitet mit dem nächsten ihm zugeordneten Federpaket dadurch zusammen, daß die beiden Pakete im Bereich ihres Innenumfanges miteinander in Berührung stehen, wie dies deutlich aus der Zeichnung zu ersehen ist.
  • Die erste Tellerfeder 3 und die letzte Tellerfeder 4 liegen auf der Lagerscheibe 1 bzw. 2 auf. Um die hier entstehenden Reibungsverluste weitgehendst zu vermeiden, die dadurch entstehen, daß sich der äußere bzw. der innere Durchmesser der jeweiligen Tellerfeder bei Belastung geringfügig vergrößert oder verkleinert und sich dabei auf der Lagerscheibe 1 bzw. 2 hin und her verschiebt, sind gemäß der Erfindung Wälzlager vorgesehen, wobei in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel ein Kugellager 6 dargestellt ist.
  • Die ein Federpaket bildenden Federn werden durch einen äußeren Haltering 7 und die miteinander zusammenarbeitenden Federpakete werden durch einen inneren Haltering 8 zusammengehalten und geführt. Die Halteringe 7 und 8 bestehen aus einem elastisch verformbaren Werkstoff, beispielsweise Metall oder Kunststoff, und ermöglichen die Halterung der Federsäule, ohne daß bei dynamischer Beanspruchung dieser Federsäule wesentliche Erwärmungen in dieser Halterung auftreten können. Die bisher erforderliche Außenhülse oder der bisher erforderliche Innendorn wird durch diese erfindungsgemäße Anordnung vermieden.
  • Anstelle der erfindungsgemäß ausgebildeten Halteringe 1 und 2 können auch die Halteringe gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform hergestellt werden. Bei dieser Ausführungsform sind die Halteringe elastisch dadurch ausgebildet, daß in ihnen in Axialrichtung verlaufende Schlitze vorgesehen sind.
  • Der obere Haltering 1o umfaßt dabei mit einem kragenartigen Ansatz 11 die oberste Tellerfeder 3, während der untere Haltering 12 mit einem Innenwiderlager 13 die untere Tellerfeder an ihrem Innenumfang festlegt, so daß bei den bei dynamischer Beanspruchung der Federsäule auftretenden Beanspruchungen nunmehr der kragenartige Ansatz 11 bzw. das Widerlager 13 den Durchmesseränderungen der eigentlichen Tellerfeder nachgeben kann.
  • Patentansprüche

Claims (6)

  1. Patentansprüche: 1.Führung und Lagerung einerauseinzelnen Tellerfedern aufgebauten Federsäule, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei durch Anlage aneinander zusammenwirkende Tellerfedern (3,4) oder Tellerfederpakete (5) an ihren miteinander in Berührung kommenden Ringbereichen umfangsmäßig durch einen Haltering (7,8) zusammengehalten sind.
  2. 2. Führung und Lagerung einer aus einzelnen Tellerfedern aufgebauten Federsäule, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste und letzte Tellerfeder einer Federsäule an der ihr zugeordneten Lagerscheibe (1,2) über ein Wälzlager (6) abstützt.
  3. 3. Führung und Lagerung einer aus einzelnen Tellerfedern aufgebauten Federsäule, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und letzte Tellerfeder einer Federsäule in einer Lagerscheibe (10,12) gehaltert ist, die in Radialrichtung elastisch verformbar, in Axialrichtung aber derart starr ausgebildet ist, daß sie den erforderlichen Druck Ubertragen kann.
  4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteringe (7,8) elastisch verformbar sind.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerscheibe (lo, 12) an einem Ende der Federsäule nur am Außenumfang und am anderen Ende der Federsäule nur am Innenumfang der zugeordneten Tellerfeder anliegt.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerscheibe an beiden Enden der Feder säule nur am Innenumfang der zugeordneten Tellerfeder anliegt.
    Leerseite
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2850621A1 (de) * 1978-07-06 1980-04-24 Joest Gmbh Schwingungstechnik Lagerung von tellerfedern
FR2459921A1 (fr) * 1979-06-25 1981-01-16 Ferodo Sa Dispositif d'appui et applications, notamment aux poulies de variateur de vitesse et aux mecanismes d'embrayage a diaphragme
US5195756A (en) * 1991-05-20 1993-03-23 Electric Power Research Institute Live-load device
EP0616158A1 (de) * 1993-03-18 1994-09-21 Dantorque A/S Druckmittelbetätigte Ventilstellvorrichtung insbesondere für unterseeische Verwendung

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FR2459921A1 (fr) * 1979-06-25 1981-01-16 Ferodo Sa Dispositif d'appui et applications, notamment aux poulies de variateur de vitesse et aux mecanismes d'embrayage a diaphragme
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