DE3643781C2 - Tellerfeder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine geschlitzte Tel­ lerfeder, die aus einer Ringscheibe mit radial sowie auf dem Scheibenumfang verteilt angeordneten, jeweils in einem spitzen Winkel zu zwei Federauflageebenen verlaufenden und in einer zu den Auflageebenen senkrechten axialen Richtung federelastischen Federzungen besteht. Dabei verlaufen je­ weils zwei umfänglich benachbarte Federzungen ausgehend von einer durch die Ringscheibe bestimmten, zu den Auf­ lageebenen parallelen Mittelebene in verschiedenen Rich­ tungen spitzwinklig von der Mittelebene weg.

Ähnliche Tellerfedern finden in vielen Bereichen der Technik Verwendung. Aufgrund ihres degressiven Kennli­ nienverlaufs, bei dein in einem gewissen Bereich trotz zu- bzw. abnehmender Verformung Kraftänderungen nicht oder nur in geringfügigem Ausmaß auftreten, eignen sich Tellerfedern insbesondere zum Spielausgleich bei Kugel­ lagern durch axiales Verspannen, zum Dehnungsausgleich bei Schrauben oder anderen Bauelementen, die durch Tem­ peratureinflüsse unerwünschte Längenänderungen erfahren, zur Überwindung von Fertigungstoleranzen, zum Ausgleich von Verschleiß, usw. Insbesondere mit geschlitzten Teller­ federn können bei geringen Kräften große Federwege mit flach verlaufender Kennlinie erreicht werden.

In der US-PS 485 553 wird eine Tellerfeder der eingangs beschriebenen Art mit mehreren abwechselnd in verschiedene Richtungen spitzwinklig nach außen verlaufenden Federzun­ gen beschrieben. Die Federn sollen der Herstellung von Fe­ derungselementen, z. B. im Eisenbahnbereich, dienen. Ein solches Federungselement besteht aus mehreren versetzt aufeinanderliegenden Tellerfedern, welche bei der Montage genau ausgerichtet werden müssen.

Im Gegensatz dazu werden derartige Tellerfedern teilweise auch in einer wesentlich kleineren Ausführung für den Spielausgleich von Schrauben, Achsen u. a. Bauteilen, ins­ besondere bei der Herstellung von Elektromotoren, ver­ wendet. Dabei ist es besonders wichtig, daß von diesen kleinen und leichten Tellerfedern nicht versehentlich mehrere Federn in gleicher Ausrichtung aneinanderhaften und montiert werden, wodurch die Federkraft unzulässig vervielfacht würde.

In vielen Anwendungsfällen werden Tellerfedern wechsel­ sinnig aufeinandergeschichtet, um bei gleichbleibender Federkraft eine Vergrößerung des Federweges zu erreichen. Diese Anordnung mehrerer Tellerfedern ist montage­ mäßig sehr aufwendig und nur manuell durchführbar.

Es sind zwar auch wellenförmig gebogene Ringscheiben­ federn bekannt, bei denen die geschilderten Montage­ probleme nicht in dem beschriebenen Ausmaß auftreten. Jedoch weisen derartige Wellenscheiben-Federn nahezu lineare Kennlinien auf, so daß sie insbesondere für den beschriebenen Anwendungsfall des axialen Verspannens von Kugellagern ungeeignet sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tellerfeder der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die einzeln sowohl manuell als auch automatisch vereinfacht montiert werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Fe­ derzungen an ihren freien Enden axial in einer Richtung auf die Mittelebene umgebogene bzw. umgebördelte Fortsätze aufweisen. Diese Fortsätze dienen als Abstandhalter und verhindern so ein Ineinanderliegen mehrerer Federn. Auf­ grund dieser Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Tel­ lerfeder problemlos in einem automatisierten Verfahren einzeln montierbar, da die beschriebenen Fortsätze ein Aneinanderhaften der Tellerfedern verhindern. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispiels soll im folgenden die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tellerfeder und

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II gemäß Fig. 1.

Eine erfindungsgemäße Tellerfeder 1 besteht aus einer Ringscheibe 2 mit radial sowie auf den Umfang der Ring­ scheibe 2 verteilt angeordneten Federzungen 3. In dem dargestellten Beispiel verlaufen die mit der Ringscheibe 2 einstückigen und durch Schlitze 4 voneinander getrennten Federzungen 3 ausgehend von der Ringscheibe 2, d. h. von deren Innenrand 5, radial nach innen. Es liegt jedoch ebenfalls im Rahmen der Erfindung, wenn die Federzungen ausgehend von der Ringscheibe, d. h. von deren Außenrand, radial nach außen verlaufen (nicht dargestellt).

Die Ringscheibe 2 ist im wesentlichen plan ausgebildet und bestimmt eine Mittelebene 6. Es ver­ laufen jeweils zwei in Umfangsrichtung der Ringscheibe 2 benachbarte Federzungen 3 ausgehend von der Mittelebene 6 in verschiedene Richtungen spitzwinklig von der Mittel­ ebene 6 weg. Die Federzungen 3 sind in axialer Richtung 7 federelastisch.

Erfindungsgemäß weisen die Federzungen 3 an ihren freien Enden Abflachungen 9 auf, die zwei zu der Mittelebene 6 parallele Auflageebenen 11a, 11b der Tellerfeder 1 fest­ legen. Durch die Abflachungen 9 werden vorteilhafter­ weise scharfe Kanten vermieden, so daß der Verschleiß im Auflagebereich der Federzungen 3 reduziert ist. Die Abflachungen 9 liegen vorteilhafterweise auf zu der Ringscheibe 2 konzentrischen Kreisen, die im dargestell­ ten Beispiel gleichen Durchmesser aufweisen. Es ist jedoch auch denkbar, durch unterschiedliche Längen der Federzungen 3 zwei kreisförmige Auflagebereiche mit unterschiedlichen Durchmessern zu bilden, was für bestimm­ te Anwendungsfälle zweckmäßig sein dürfte.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Abfla­ chungen 9 dadurch gebildet, daß die Federzungen 3 im Bereich ihrer freien Enden in die Auflageebenen 11a, 11b abgebogen sind. Es ist jedoch ebenfalls möglich, die freien Enden der Federzungen 3 z. B. anzuschleifen, um so die Abflachungen 9 zu bilden.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Federzungen 3 derart umfangsgemäß voneinander beabstandet, daß jeweils zwei benachbarte von in der gleichen Richtung von der Mittelebene 6 wegverlaufende Federzungen 3 an ihren freien Enden etwa um die Breite des freien Endes einer Federzunge 3 voneinander beabstan­ det sind.

Gemäß der Erfindung weisen die Federzungen 3 im Anschluß an die Abflachungen 9 axial in Richtung auf die Mittelebene 6 umgebogene bzw. gebördelte Fortsätze 12 auf. Aufgrund dieser Fortsätze 12 wird ein Verbacken, d. h. Aneinander­ haften bei automatischer Montage sicher vermieden, da die Fortsätze 12 praktisch als Abstandhalter zwischen den einzelnen Tellerfedern 1 wirken.

Claims (6)

1. Geschlitzte Tellerfeder, bestehend aus einer Ring­ scheibe mit radial sowie auf dem Scheibenumfang verteilt angeordneten, jeweils in einem spitzen Winkel zu zwei Federauflageebenen verlaufenden und in einer zu den Auflageebenen senkrechten axialen Richtung federelastischen Federzungen, wobei jeweils zwei umfänglich benachbarte Federzungen ausgehend von einer durch die Ringscheibe bestimmten, zu den Auflageebenen parallelen Mittelebene in verschiedene Richtungen spitzwinklig von der Mittelebene weg verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Federzungen (3) an ihren freien Enden axial in Rich­ tung auf die Mittelebene (6) umgebogene bzw. umgebör­ delte Fortsätze (12) aufweisen.

2. Tellerfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federzungen (3) an ihren freien Enden Abflachungen (9) aufweisen, an die sich die umgebördelten Fortsätze (12) anschließen und die die zur Mittelebene (6) par­ allelen Auflageebenen (11a, 11b) bestimmen.

3. Tellerfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachungen (9) der Federzungen (3) auf zu der Ringscheibe (2) parallelen konzentrischen Kreisen liegen.

4. Tellerfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federzungen (3) ausgehend von der Ringscheibe (2) radial nach innen verlaufen.

5. Tellerfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federzungen (3) derart in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, daß jeweils zwei benachbarte von in der gleichen Richtung von der Mittelebene (6) weg ver­ laufenden Federzungen (3) an ihren freien Enden etwa um die Breite des freien Endes einer Federzunge (3) voneinander beabstandet sind.

6. Tellerfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federzungen (3) ausgehend von der Ringscheibe (2) radial nach außen verlaufen.