DE3423499C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine kegelförmige Scheibe mit abwechselnd von ihrem Innenumfang und Außenumfang ausgehenden Schlitzen, die länger als die halbe Breite der Ringscheibe sind und abwechselnd vom Außenumfang und Innenumfang ausgehende zweischenklige Federzungen abteilen.

Ringscheiben der eingangs genannten Art geben bekanntlich in ihrer Axialrichtung elastisch nach. Die Größe der in Axialrichtung erfolgenden elastischen Verformungen derartiger Ringscheiben hängt bei sonst gleichen Verhältnissen von der Länge der Schlitze ab. Bekannte Ringscheiben, wie sie z. B. in der DE-PS 8 38 094 bzw. in der DE-GM 17 52 253 beschrieben sind, sind nur für kleine elastische Verformungen oder nur für kleine Axialkräfte geeignet, wobei die Länge und die Breite der Schlitze eine entscheidende Rolle spielen. Macht man die Schlitze lang und breit, dann sind die zulässigen Axialkräfte klein. Dies ist eine Folge der Tatsache, daß dann die Federzungen nur noch einen kleinen Materialquerschnitt aufweisen, und zwar in den auf einem Kreis liegenden Teilen der Ringscheibe, die nicht von den Schlitzen durchsetzt sind. Bei größerer Axialbeanspruchung wird dieser Materialquerschnitt entweder sofort oder in Folge rascher Ermüdung des Materials überbeansprucht, so daß die Ringscheibe an diesen Stellen bricht. Diese Art von Ringscheiben sind daher nicht für eine große Anzahl von Lastwechseln geeignet, wie sie z. B. bei Kupplungen auftreten. In der DE-OS 28 55 323 sind Tellerfedern dargestellt, die allerdings keine von der radialen Außenseite zur Mitte hinweisenden Schlitze besitzen. Die von der Mitte der Tellerfeder sich erstreckenden Schlitze, die Zungen definieren, können die radialen Belastungen der Tellerfedern nur teilweise aufnehmen. Schließlich geht aus der DE-PS 6 01 575 eine Scheibe mit Ausnehmungen hervor, welche allerdings keine radial ausgerichtete Schlitze besitzt, so daß die auf die Scheibe in radialer Richtung wirkenden Kräfte von ihr ungünstig aufgenommen werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine kegelförmige Ringscheibe der eingang genannten Art zu schaffen, die bei gegebenen Abmessungen und häufigen Lastwechseln eine wesentlich höhere Lebensdauer aufweist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Schlitze und die Federzungen zum jeweils zugeordneten und auf den Innenumfang bezogenen Durchmesser gleichsinnig umlaufend im gleichen spitzen Winkel stehen und daß die Schlitze und die Federzungen selbst bogenförmig ausgebildet sind, wobei sich der Winkel zum zugeordneten Durchmesser vom Innenumfang zum Außenumfang hin vergrößert.

Durch die Schrägstellung der Schlitze und Federzungen wird bei gegebenen Innen- und Außendurchmesser der Ringscheibe die Federlänge vergrößert, und auch die Materialquerschnitte der schrägstehenden Federzungen gleicher Breite werden im Bereich der Belastungskreise größer. Diese Auslegung bringt geringere Radialspannungen in den Ringscheiben, und das Biegemoment an den kritischen Stellen wird herabgesetzt. Dies führt dazu, daß gleichgroße Axialbeanspruchungen nicht mehr zu einem Bruch der Ringscheibe führen, wie bei Ringscheiben mit radialgerichteten Schlitzen und radial stehenden Federzungen. Die Ringscheibe kann aber nach wie vor als billiges Stanz-Biegeteil hergestellt werden.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß auf die konvexe 0berseite gesehen die Schlitze und die Federzungen im Uhrzeigersinn den jeweiligen Durchmesser vorauseilen bzw. nacheilen.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Ringscheibe nach der Erfindung auf die konvexe Oberseite gesehen.

Der Innenumfang der Ringscheibe 10 wird durch den Radius r und der Außenumfang durch den Radius R bestimmt. In der gezeigten Ansicht liegt der Innenumfang höher als der Außenumfang, so daß die einsehbaren Flächen auf einer Kegelstumpffläche liegen. Vom Innenumfang gehen in gleichmäßiger Winkelteilung die Schlitze 11 aus, die mit den Abrundungen 20 vor dem Außenumfang enden. Vom Außenumfang gehen in gleichmäßiger Winkelteilung - versetzt zu den Schlitzen 11 - die Schlitze 12 aus, so daß die Schlitze 11 und 12 über den Umfang der Ringscheibe 10 gleichmäßig abwechseln. Die Schlitze 12 sind an ihren Enden ebenfalls abgerundet, wie die Abrundungen 21 zeigen, und reichen nicht bis zum Innenumfang der Ringscheibe 10.

Entscheidend für die höhere Lebensdauer bei häufigen Lastwechseln ist bei der Ringscheibe 10, daß die Schlitze 11 und 12 sowie die vom Innenumfang ausgehenden Federzungen 14 und die vom Außenumfang ausgehenden Federzungen 13 nicht radial gerichtet sind, sondern zum jeweils zugeordneten Durchmesser in demselben spitzen Winkel stehen, und zwar gleichsinnig umlaufend.

Bezieht man den Durchmesser auf den Innenumfang, dann laufen die Schlitze 11 und 12 sowie die Federzungen 13 und 14 im Uhrzeigersinn ihren zugeordneten Durchmessern mit gleichem Winkel nach. Dabei sind die Schlitze 11 und 12 sowie die Federzungen 13 und 14 selbst noch bogenförmig ausgebildet, um die Federlänge der Federschenkel 15 der Federzungen 13 und 14 noch zu vergrößern. Die im Uhrzeigersinn vorauseilenden Kanten der Schlitze 11 und 12 und dementsprechend die nacheilenden Kanten der Federschenkel 15 sind konkav gebogen, während die im Uhrzeigersinn nacheilenden Kanten der Schlitze 11 und 12 und dementsprechend die vorauseilenden Kanten der Federschenkel 15 konvex gebogen sind. Da alle Schlitze 11 und 12 gleiche Breite haben, nimmt die Breite der Federzungen 15 zum Außenumfang hin kontinuierlich zu. Die bogenförmigen Teile 16 verbinden im Bereich des Innenumfanges zwei Federzungen 15 zu der Federzunge 13, während die zu den Teilen 16 versetzten bogenförmigen Teile 17 im Bereich des Außenumfanges zwei Federzungen 15 zu einer Federzunge 14 verbinden. Die Teile 16 und 17 sind abgerundet, wie mit den Abrundungen 18 und 19 gezeigt ist.

Es ist leicht einzusehen, daß mit dieser Schrägstellung der Schlitze 11 und 12 sowie der dadurch gebildeten Federzungen 13 und 14 und Federschenkel 15, die Federlänge beachtlich vergrößert werden kann. Außerdem wird der Materialquerschnitt an den kritischen Stellen, an denen die Federschenkel 15 in die Teile 16 und 17 übergehen, auf der beanspruchten Kreisbahn vergrößert. Die so gestaltete Ringscheibe 10 hält wesentlich mehr Lastwechsel aus, ohne zu brechen.

Die Federzungen 13, die vom Innenumfang ausgehen, wechseln mit den Federzungen 14, die vom Außenumfang ausgehen, ab und beide Federzungen 13 und 14 werden von zwei am freien Ende über ein Teil 16 oder ein Teil 17 miteinander verbundenen Federschenkeln 15 gebildet.

Claims (2)

1. Kegelförmige Ringscheibe mit abwechselnd von ihrem Innenumfang und Außenumfang ausgehenden Schlitzen, die länger als die halbe Breite der Ringscheibe sind und abwechselnd vom Außenumfang und Innenumfang ausgehende zweischenklige Federzungen abteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (11, 12) und die Federzungen (13, 14) zum jeweils zugeordneten und auf den Innenumfang bezogenen Durchmesser gleichsinnig umlaufend im gleichen spitzen Winkel stehen und daß die Schlitze (11, 12) und die Federzungen (13, 14) selbst bogenförmig ausgebildet sind, wobei sich der Winkel zum zugeordneten Durchmesser vom Innenumfang zum Außenumfang hin vergrößert.

2. Ringscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die konvexe Oberseite gesehen, die Schlitze (11, 12) und die Federzungen (13, 14) im Uhrzeigersinn den jeweiligen Durchmesser vorauseilen bzw. nacheilen.