DE2820278A1

DE2820278A1 - Federhalter fuer eine membranfeder

Info

Publication number: DE2820278A1
Application number: DE19782820278
Authority: DE
Inventors: William Lee Brown
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1977-05-12
Filing date: 1978-05-10
Publication date: 1978-11-23
Also published as: IT1094575B; US4152906A; BR7802955A; JPS53143852A; SE7805455L; AR214797A1; AU526734B2; IT7823143A0; AU3562778A; GB1603807A; ES469649A1; FR2390617A1; DE2820278B2; CA1087504A; DE2820278C3

Description

Federhalter für eine Membranfeder

Die Erfindung betrifft einen Halter für eine Membranfeder (Scheibenfeder, insbesondere Tellerfeder), die zusammen mit Befestigungsmittel;! in einer Anordnung benutzt werden soll, in der der Federdruck genau gesteuert wird.

Soll eine Membranfeder (Scheibenfeder, z.B. Tellerfeder) auf einem Niet oder einem ähnlichen Befestigungselement angeordnet werden, so besteht die Schwierigkeit, die Höhe der Feder während des Nietvorgangs so zu steuern, daß der vorgegebene Federdruck erzeugt wird, der notwendig ist, um die richtige Reibung für die Betriebsweise beispielsweise eines Schwingungsdämpfer a zu entwickeln.

Zur Lösung dieser Schwierigkeit ist erfindungsgemäB für die Membranfeder ein in spezieller Weise ausgebildeter Federhalter vorgesehen, durch den der Federdruck gesteuert werden kann. Die Erfindung iat in Anspruch 1 näher gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteranaprüchen angegeben.

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Der erfindungsgemäße Federhalter wird mit einem Niet oder einem ähnlichen Befestigungselement benutzt, wobei die Membranfeder im Federhalter eingeschlossen ist und der dadurch ausgeübte Federdruck durch die inneren Abmessungen des Federhalters gesteuert werden können. Der Federdruck wird von dem mit einem Kopf versehenen Niet auf den Federhalter ausgeübt, um eine Reibkraft ausgehend von einer oder mehreren Reibscheiben zu entwickeln, die ebenfalls auf dem Niet angeordnet sind und die übrigen Abschnitte der vom Niet gehaltenen Anordnung erfassen.

Der erfindungsgemäße Federhalter, der vorzugsweise für eine konische Tellerfeder vorgesehen ist, enthält ein Gehäuse und eine Federkappe. Das Gehäuse ist mit einer Ausnehmung zur Aufnahme der Tellerfeder versehen, und die Federkappe besitzt einen Abschnitt verringerten Durchmessers, der in die Ausnehmung hineinragt und die innere Höhe der Ausnehmung auf weniger als die Höhe der spannungsfreien Feder begrenzt. Sowohl das Gehäuse wie auch die Federkappe sitzen auf einem Niet, so daß das Gehäuse und die Federkappe durch Stauchung des Niet in ihrem zusammengebauten Zustand gehalten werden.

Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Federhalter so ausgebildet, daß die Feder sich ausdehnen und die Abnutzung in der vom Niet zusammengehaltenen Anordnung ausgleichen kann. Wenn in der Anordnung eine Abnutzung auftritt, dehnt sich die Membranfeder aus, und sie drückt das Gehäuse und die Haltekappe auseinander, und zwar bis zu der Grenze, bei der die Feder länger

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unter Spannung steht. Während sich die Feder ausdehnt, erzeugt sie einen Druck auf die Reibelemente auf dem Niet.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich durch maximale Einfachheit, Wirksamkeit, Wirtschaftlichkeit, einfachen Zusammenbau, einfache Handhabung sowie hohe Funktionssicherheit aus. Weitere Vorteile gehen aus d,er nun folgenden Figurenbeschreibung hervor.

Es zeigt:

Figur 1 eine rückwärtige Draufsicht auf eine zweiteilige Schwingungsdämpfsranordnung, bei der ein erfindungsgemaßer Federhalter verwendet wird}

Figur 2 einen vertikalen Querschnitt entlang der Linie 2—2 in Figur 1;

Figur 3 eine perspektivische Exploeionsaneicht eines Teils der Schwingungsdampferanordnung, insbesondere zur Veranschaulichung der Lage des Niet, der Feder, des Federhalters und der Reibmittel;

Figur 4 einen vergrößerten Querschnitt durch die Membranfeder und den Federhalter vor der Stauchung des Niet;

Figur 5 eine der Figur 4 entsprechende Ansicht nach der Stauchung des Niet.

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Die Figuren 1 und 2 zeigen Bine zweiteilige Schwingungsdämpferanordnung 10. Die Schwingungsdämpferanordnung 10 enthält eine Kupplungsplatte 11 und eine Nabe 12; die Kupplungsplatte 11 besteht aus einer ringförmigen Platte 13 mit einer zentralen Öffnung 14 und mehreren Öffnungen 15, die angrenzend am Außenumfang vorgesehen sind, um Federkissen 16 mittels Nieten 17 daran zu befestigen; die Federkissen 16 tragen ringförmige Reibbeläge 16 mittels (nicht gezeigter) Befestigungselemente.

Die Platte 13 enthält ferner mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Federtaschen 19, die durch eine äußere und eine innere Federhaltelippe 21 bzw. 22 definiert werden. Mehrere bogenförmige Schlitze 23 sind in Umfangsrichtung mit gleichem Abstand verteilt in der Platte vorgesehen und dienen zur Aufnahme von Befestigungsmitteln in Form von Nieten 24, um die Nabe 12 und die Platte 13 miteinander zu verbinden.

Die einteilige Nabe 12 wird aus Blech gestanzt und besitzt einen Hülsenabschnitt 25 und einen einstückig angeformten, radial verlaufenden Flansch 26j der Hülsenabschnitt 25 steht hierbei nur von der einen Seite des Flansches 26 vor. Der Hülsenabschnitt ist mit inneren Keilen 27 versehen, durch die er mit einer treibenden Welle (nicht gezeigt) verbunden werden kann. Im Flansch 26 sind mehrere Federtaschen 28 vorgesehen, die von einer inneren und einer äußeren Federhaltelippe 29 bzw. 31 gebildet werden; mehrere als Führung dienende extrodierte Ansätze 32 sind dicht an der dem Hülsenabschnitt 25 gegen-

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überliegenden Seite des Flansches 26, jedoch vorstehend von dieser Seite des Flansches gebildet,so daß sie in der zentralen Öffnung 14 der Platte 13 aufgenommen werden. Diese Ansätze 32 wirken mit dem Umfang der Öffnung 14 zusammen, um die Platte relativ zur Nabe zu führen und die Zentrierung zwischen diesen Teilen aufrechtzuerhalten.

Angrenzend am Außenumfang des Flansches 26 sind Öffnungen 33 angeordnet, die in ihrer Anzahl den bogenförmigen Schlitzen in der Platte 14 entsprechen und zu diesen ausgerichtet sind. Die Schlitze 23 und die Öffnungen 33 nehmen die Niete 24 auf, die einerseits die Anordnung zusammenhalten und andererseits als Anschlagstifte für die Schwingungsdämpfung dienen, da die Nabe und die Platte relativ zueinander begrenzt bewegbar sind. Jeder Niet 24 ist mit einem an der Rückseite des Flansches 26 anliegenden vergrößerten Kopf 34 und einem Schaft 35 versehen; eine Reibscheibe 36 ist auf ihm zwischen der Platte 14 und dem Flansch 26 angeordnet, und eine zweite Reibscheibe 37 ist an der Vorderseite der Platte 13 angeordnet. Eine konische Membranfeder 38 in Form einer Tellerfeder und ein Federhalter 39, der die Membranfeder 3Θ aufnimmt, sind am freien Ende des Niet angeordnet, der bei 40 gestaucht wird, um die Teile zusammen-

Ϊ zuhalten. (.

Der Federhalter 39 besitzt ein Gehäuse 41 mit einer zentralen Öffnung 42 zur Aufnahme des Schaftes 35, eine flache Ausnehmung 43 am einen Ende, die die Reibscheibe 37 formschlüssig aufnimmt, und eine tiefere Ausnehmung 44 am entgegengesetzten Ende zur

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Aufnahme der Mambranfeder 3B. Die Ausnehmung 44 ist geringfügig tiefer als die Höhe der spannungsfreien Membranfeder 3Θ. Eine Haltekappe 45 besitzt den gleichen Durchmesser wie das Gehäuse 41 und ist mit einem zentralen Vorsprung 46 versehen ι der formschlüssig in der Ausnehmung 44 aufnehmbar ist. Der Vorsprung 46 hat eine solche Höhe, daß er die Membranfeder 38 erfaßt und zusammendrückt, wenn ein Flansch 47 der Haltekappe 45 am Ende des Gehäuses 41 anlegt.

Um die Schwingungsdämpferanordnung zusammenzubauen, werden mehrere Schraubendruckfedern 48 in die zueinander ausgerichteten Federtaschen 19 und 28 der Platte 13 bzw. des Flansches 26 eingesetzt, und die Reibscheiben 36 werden zu den Schlitzen 23 und den Öffnungen 33 ausgerichtet und zwischen der Platte 13 und dem Flansch 26 angeordnet. Hierbei ragen die Ansätze 32 am Flansch 26 in die zentrale Öffnung 14 der Platte 13. Die Niete 24 werden durch die Öffnungen 33, die Reibscheiben 36, die Schlitze 23, die Reibscheiben 37, das Gehäuse 41, die Membranfedern 38 und die Haltekappen 45 hindurchgesteckt und stehen darüber vor.

Figur 4 zeigt die Lage eines Gehäuses 41, einer Membranfeder 38 und einer Haltekappe 45, bevor der Niet 24 gestaucht wird. Beim Stauchen werden alle Teile zusammengedrückt, und der Federhalter 39 und die Membranfeder 38 nehmen die Lage in Figur 5 ein, in der die Feder im wesentlichen flach gedruckt wird, wenn der Flansch 47 am Gehäuse 41 anlegt. Der Niet wird dann bei 40 mit einem Kopf versehen, um die Teile unter Aufrechterhaltung eines

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vorgegebenen Federdrucks, der von den Abmessungen des Gehäuses und der Haltekappe 45 abhängt, in ihrer Lage zu halten. Bei Verwendung dieses Federhalters kann beispielsweise eine 60 Pfund Tellerfeder [im flach gedrückten Zustand) einen gesteuerten Federdruck von null bis 60 Pfund haben.

Wie aus den Figuren 2, 4 und 5 ersichtlich, ragt die in der Ausnehmung 43 sitzende Reibscheibe 37 aus der Ausnehmung hervor, so daß sie an der Oberfläche der Platte 13 reibschlüssig anliegt; die Reibscheibe 37 wird hierbei in der Ausnehmung 43 durch die entsprechende Größe des Außendurchmessers gehalten. Der Stauchvorgang stellt sicher, daß alle zusammengedrückten Tsile tatsächlich alle Toleranzen schließen, die erforderlich sind, um die Reibung in der Schwingungsdämpfungsanordnung einzuleiten. Bei Betrieb des Schwingungsdämpfers, wenn sich das Reibmaterial der getriebenen Platte 13 abzunutzen beginnt, übt die Membranfeder 38 weiterhin einen Druck aus, während sich ein Spalt zwischen dem Gehäuse 41 und der Haltekappe 45 zu öffnen beginnt, und somit werden die Reiberfordernisse beibehalten. Die Membranfeder 38 übt eine Kraft auf das Gehäuse 41 solange aus, bis ein volli ständiger Bewegungsbereich überstrichen ist, und zwar bis zu demjenigen Punkt, bei dem die Feder sich in ihrem spannungsfreien konischen Zustand befindet.

Wenngleich das Ausführungsbeispiel einen Federhalter für eine Membranfeder auf einem Niet bzw. einem Anschlagstift für einen Schwingungsdämpfer darstellt, können die Membranfeder und der

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Federhalter überall dort eingesetzt werden, wo der Federdruck innerhalb eines vorgegebe-nen Toleranzbereiches gesteuert werden muß, wie beispielsweise bei Sperrbolzen oder anderen Verriegelungseinrichtungen.

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Claims

Borg-Warner Corporation

South Michigan Avenue
Chicago, Illinois 60604

M-4603 5. Mai 1978

Patentansprüche

Federhalter für eine Membranfeder, die zusammen mit Befestigungsmitteln in einer Anordnung verwendet wird, in der der Federdruck genau gesteuert wird, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (41) mit einer Ausnehmung (44) am einen Ende zur Aufnahme einer Membranfeder (38) und eine Haltekappe (45), die am Gehäuse (41) anliegt, um die Membranfeder (38) zu erfassen und auf einen vorgegebenen Toleranzbereich zusammenzudrücken.
2. Federhaitsr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (44) eine Tiefe hat, die im wesentlichen gleich der Höhe der spannungsfreien Membranfeder (38) ist, und daß die Haltekappe (45) einen zentralen Vorsprung (46) aufweist, der in der Ausnehmung (44) aufnehmbar ist·
3. Federhalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe des zentralen Vorsprungs (46) geringfügig kleiner als die Tiefe der Ausnehmung (44) ist, wobei der Vorsprung (46), wenn er im Gehäuse (41) aufgenommen ist, die Membran-

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feder (38) erfaßt und im wesentlichen flach drückt.
4. Federhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da3 das entgegengesetzte Ende des Gehäuses (41) mit einer stationären Fläche (13) zusammenwirkt und die Befestigungsmittel aus einem Niet (24) bestehen, der mit einem sich durch die stationäre Fläche (13), das Gehäuse (41), die Membranfeder (38) und die Haltekappe (45) erstreckenden Schaft (35) versehen ist.
5. Federhalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (41) eine zweite Ausnehmung (43) an seinem entgegengesetzten Ende aufweist und daß aine Reibscheibe (37) in der zweiten Ausnehmung (43) angeordnet ist, aus ihr jedoch so weit vorsteht, daß sie an der stationären Fläche (13) anliegt.
S. Federhalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf des Niet (24) die Haltekappe (45) und die Membranfeder (3θ) in das Gehäuse (41) hinein zusammendrückt, um die Membranfeder (38) vorzuspannen.
7. Federhalter nach einem der hervorgehenden Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Tiefe der Ausnehmung (44) und des zentralen Vorsprungs (46) der Haltekappe (45) nach Zusammenbau der Haltekapps (45) und des Gehäuses (41) ainen vorgegebenen Federdruck liefert. 809847/0801
8. Federhalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (24) das Gehäuse (41) und die Haltekappe (45) in Anlage aneinander halten.
9. Federhalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltekappe (45) und das Gehäuse (41) aufgrund der Abnutzung in dsr Anordnung unter Aufrechterhaltung des Federdrucks auseinander bewegbar sind.

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