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Tellerfedersäule
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Die Erfindung betrifft eine Tellerfedersäule mit einer Mehrzahl von
Tellerfedern und einer den Tellerfedern zugeordneten Führung. Dabei kann die Tellerfedersäule
sowohl aus einzelnen, wechselsinnig aneinandergereihte Tellerfedern als auch aus
wechselsinnig aneinandergereihten Tellerfederpaketen bestehen, die ihrerseits aus
gleichsinnig geschichteten Tellerfedern bestehen.
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Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, sind bei Tellerfedersäulen
die den Tellerfedern zugeordneten Führungen entweder als Außenführungen (vergl.
z. B. Fig. 6 der FR-PS 12 42 234) oder als Innenführungen (vergl. z. B.
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die Figuren 3 bis 5 der FR-PS 12 42 234) ausgeführt. Daraus resultiert,
daß die Höhe der Führung - Außenführung oder Innenführung - der Höhe der Tellerfedersäule
im entspannten, also im unbelasteten Zustand entsprechen muß -und im belasteten
Zustand manchmal der über die Höhe der gespannten Tellerfedersäule verbleibende
Teil der Führung stört. Anders ausgedrückt sind also die im Stand der Technik bekannten
Tellerfedersäulen keine Federelemente, die - wie z. B. auf Druck beanspruchte Schraubenfedern
- im belasteten Zustand insgesamt eine geringere Höhe als im unbelasteten, also
im entspannten Zustand aufweisen.
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Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, eine Tellerfedersäule
anzugeben, die - wie z. B. eine auf Druck beanspruchte Schraubenfeder - ein Federelement
darstellt, das im belasteten Zustand insgesamt eine geringere Höhe als im unbelasteten
Zustand aufweist.
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Die erfindungsgemäße Tellerfedersäule, bei der die zuvor aufgezeigte
Aufgabe gelöst ist, ist zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß
die Führung aus einer Außenführung und aus einer Innenführung besteht und -im entspannten
Zustand der Tellerfedersäule - ein Teil der Tellerfedern durch die Außenführung
und ein Teil der Tellerfedern durch die Innenführung geführt ist. Bei der erfindungsgemäßen
Tellerfedersäule haben also sowohl die
Außenführung als auch die
Innenführung für sich eine geringere Höhe als der Höhe der Tellerfedersäule im entspannten
Zustand entspricht. Die Höhe der Außenführung und die Höhe der Innenführung ergeben
bei der erfindungsgemäßen Tellerfedersäule zusammen die Höhe der entspannten Tellerfedersäule.
Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen Tellerfedersäule die Höhe der Außenführung
gleich oder annähernd gleich der Höhe der Innenführung und sind die Außen führung
und die Innenführung so hoch oder etwas höher als es der halben Höhe der entspannten
Tellerfedersäule entspricht. Wird die erfindungsgemäße Tellerfedersäule belastet,
so schiebt sich ein Teil der Außenführung über Tellerfedern, die im entspannten
Zustand der Tellerfedersäule nur durch die Innenführung geführt waren, während sich
ein Teil der Innenführung in Tellerfedern schiebt, die im entspannten Zustand der
Tellerfedersäule nur durch die Außenführung geführt waren. Die Lehre der Erfindung
führt also zu einer Tellerfedersäule, die -wie z. B. eine auf Druckbeanspruchte
Schraubenfeder -ein Federelement darstellt, das im belasteten Zustand insgesamt
eine geringere Höhe als im unbelasteten Zustand aufweist; im günstigsten Fall entspricht
die Höhe der erfindungsgemäßen Tellerfedersäule im belasteten Zustand der Hälfte
der Höhe im entspannten Zustand.
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Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße
Tellerfedersäule auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft
erläutert werden soll.
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Zunächst empfiehlt es sich, bei der erfindungsgemäßen Tellerfedersäule
dafür Sorge zu tragen, daß die Außenführung die Innenführung führt. Damit wird sichergestellt,
daß die Außenführung und die Innenführung konzentrisch zueinander liegen, daß also
die Außenführung und die Innenführung sich funktionell einwandfrei ergänzen. Im
einzelnen läßt sich das Führen der Innenführung durch die Außenführung dadurch realisieren,
daß die Außenführung mindestens einen vorzugsweise zentrisch angeordneten Führungsbolzen
aufweist und die Innenführung mit einer dem Führungsbolzen der Außenführung zugeordneten
Führungsausnehmung versehen ist. Bei dieser Ausführungsform wird also die Innenführung
durch den Führungsbolzen der Außenführung geführt, so daß die gewünschte funktionelle
Zuordnung zwischen den Führungsflächen der Außenführung und den Führungsflächen
der Innenführung gewährleistet ist.
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Auf die zuletzt beschriebene Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Tellerfedersäule läßt sich eine weitere Lehre anwenden, der besondere Bedeutung
zukommt, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Führungsbolzen zumindest an
seinem der Innenführung zugewandten Ende mit einem Gewinde versehen ist. Bei dieser
Ausführungsform kann mit Hilfe einer auf dem Gewinde des Führungsbolzens vorgesehenen
Mutter die Tellerfedersäule in einem bestimmten Bereich vorgespannt werden, wobei
dieser Bereich entweder durch die Länge des Gewindes des Führungsbolzens oder durch
andere Maßnahmen, z. B. durch einen entsprechenden Anschlag an der Innenführung,
begrenzt werden kann.
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Bei der erfindungsgemäßen Tellerfedersäule ist die geometrische Gestalt
der Außenführung einerseits, der Innenführung andererseits in weiten Grenzen beliebig
wählbar; selbstverständlich müssen die Außenführung eine innenliegende kreiszylindrische
Führungsfläche und die Innenführung eine außenliegende kreiszylindrische Führungsfläche
aufweisen. Es empfiehlt sich jedoch, die Außenführung topfförmig und die Innenführung
im Querschnitt etwa hutförmig auszuführen. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Tellerfedersäule ist die benötigte innenliegende kreiszylindrische Führungsfläche
Teil des kreisringzylindrischen Teils der Außenführung, während die benötigte außenliegende
kreiszylindrische Führungsfläche Teil des kreisringzylindrischen Teils der Innenführung
ist. Die unterste Tellerfeder bzw. die oberste Tellerfeder stützen sich dabei am
Boden der topfförmigen Außenführung bzw. am Rand der hutförmigen Innenführung ab.
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Besondere Bedeutung kommt einer weiteren Lehre zu, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß bei der erfindungsgemäßen Tellerfedersäule eine die Außenführung überfassende
Dichtglocke od. dgl. vorgesehen ist. Dadurch wird die erfindungsgemäße Tellerfedersäule
zu einem abgedichteten Federelement, so daß die Tellerfedern einerseits, die kreiszylindrischen
Führungsflächen der Außenführung und der Innenführung andererseits gegen Korrosionen
weitgehend geschützt sind. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tellerfedersäule
kann als "abgedichtetes Federelement" z. B. auch unter Wasser eingesetzt werden.
Vorzugsweise
ist die Dichtglocke topfförmig ausgeführt und weisen
die Außenführung einen kreisringzylindrischen Teil und die Dichtglocke einen dem
kreisringzylindrischen Teil der Außenführung angepassten kreisringzylindrischen
Teil auf.
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Zwischen dem kreiszylindrischen Teil der Außenführung und dem kreisringzylindrischen
Teil der Dichtglocke ist ein Spielsitz verwirklicht, so daß die Dichtglocke mit
der Innenführung relativ zu der Außenführung beweglich ist.
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Damit nun trotz des erforderlichen Spielsitzes zwischen dem kreisringzylindrischen
Teil der Außenführung und dem kreisringzylindrischen Teil der Dichtglocke ein gut
abgedichtetes Federelement verwirklicht werden kann, empfiehlt es sich, zwischen
der Außenführung und der Dichtglocke eine Dichtung zu verwirklichen. Dazu kann die
Dichtglocke an der Innenfläche ihres kreisringzylindrischen Teils mindestens eine
in Umfangsrichtung verlaufende Dichtungsaufnahme aufweisen, in die ein Dichtungsring
od. dgl. eingelegt wird.
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Schließlich geht eine weitere Lehre mit besonderer Bedeutung dahin,
die Außenführung einerseits, die Innenführung bzw. die Dichtglocke andererseits
an den der Krafteinleitung dienenden Außenseiten mit balligen Abstützflächen zu
versehen. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, einen bestimmten Winkel zwischen
der Hauptachse der erfindungsgemäßen Tellerfedersäule und der Kraftwirkungsrichtung
zuzulassen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein
Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Tellerfedersäule im entspannten Zustand und Fig. 2 die Tellerfedersäule
nach Fig. 1 im belasteten Zustand.
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Die Figuren zeigen eine Tellerfedersäule mit einer Mehrzahl von Tellerfedern
1 und einer den Tellerfedern 1 zugeordneten Führung 2. Wie die Figuren zeigen, besteht
die Führung 2 aus einer Außenführung 3 und aus einer Innenführung 4. Im entspannten
Zustand der Tellerfedersäule - das zeigt die Figur 1 - ist ein Teil der Tellerfedern
1 durch die Außenführung 3 und ein Teil der Tellerfedern 1 durch die Innenführung
4 geführt. Die Außenführung 3 und die Innenführung 4 ergänzen sich also bei der
erfindungsgemäßen Tellerfedersäule zur Führung 2.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel führt die Außenführung 3 die
Innenführung 4, so daß sich die Außenführung 3 und die Innenführung 4 einwandfrei
ergänzen. Im einzelnen weist nämlich die Außenführung 3 einen zentrisch vorgesehenen
Führungsbolzen 5 auf und ist die Innenführung 4 mit einer dem Führungsbolzen 5 der
Außenführung 3 zugeordneten Führungsausnehmung 6 versehen. Der Führungsbolzen 5
ist an seinem der Innenführung 4 zugewandten Ende mit einem Gewinde 7
versehen.
Mit Hilfe einer auf dem Gewinde 7 des Führungsbolzens 5 geführten Mutter 8 kann
die erfindungsgemäße Tellerfedersäule in einem bestimmten Bereich vorgespannt werden.
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Im übrigen zeigen die Figuren, daß bei der erfindungsgemäßen Tellerfedersäule
im dargestellten Ausführungsbeispiel die Außenführung 3 topfförmig und die Innenführung
4 im Querschnitt hutförmig ausgeführt sind. Der kreisringzylindrische Teil 9 der
Außenführung 3 weist die benötigte innenliegende kreiszylindrische Führungsfläche
10, der kreisringzylindirsche Teil 11 der Innenführung 4 die benötigte außenliegende
kreiszylindrische Führungsfläche 12 auf. Die unterste Tellerfeder 1 bzw. die oberste
Tellerfeder 1 stützen sich am Boden 13 der topfförmigen Außenführung 3 bzw. am Rand
14 der hutförmigen Innenführung 4 ab.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Tellerfedersäule
mit einer die Außen führung 3 überfassenden Dichtglocke 15 versehen, die topfförmig
ausgeführt ist und einen dem kreisringzylindrischen Teil 9 der Außenführung 3 angepaßten
kreisringzylindrischen Teil 16 aufweist. Zwischen der Außenführung 3 und der Dichtglocke
15 ist eine Dichtung 17 verwirklicht. Im einzelnen weist nämlich die Dichtglocke
15 an der Innenfläche 18 ihres kreisringzylindrischen Teils 16 zwei in Umfangsrichtung
verlaufende
Dichtungsaufnahmen 19 auf, in die jeweils ein Dichtring 20 eingelegt ist.
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Schließlich zeigen die Figuren insoweit eine bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Tellerfedersäule, als die Außenführung 3 und die Dichtglocke
15 an den der Krafteinleitung dienenden Außenseiten 21 bzw. 22 ballige Abstützflächen
23 bzw. 24 aufweisen.
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