DE4325990A1 - Tellerfeder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tellerfeder.

Bisher bekannte Tellerfedern sind jeweils als geschlossene Ringe ausgebildet. Bei diesen umfangsmäßig geschlossenen Tellerfedern besteht das Problem, besondere Kennlinien nur über bestimmte geometrische Verhältnisse der Tellerfeder zu erreichen.

Es ist beispielsweise ein Verhältnis vom Gesamthub zur Wandstärke der Tellerfeder h/s kleiner 0,4 zu wählen, um eine nahezu lineare Kennlinie zu erhalten. Dies bedeutet, daß im Verhältnis zur Wandstärke nur sehr geringe Federwege möglich sind bzw. daß sich eine hohe Federrate einstellt.

Um die gewünschte Eigenschaft eines großen Federweges bei niedriger Federrate zu erhalten, verwendet man in der Regel Tellerfederkombinationen. Diese haben den Nachteil, eines erhöhten Platzbedarf s, höherer Setzbeträge und höherer Reibverluste.

Diesen Nachteil zu vermeiden, ist ein Problem, mit dem sich die Erfindung beschäftigt.

Eine Lösung dieses Problems zeigt das kennzeichnende Merk­ mal des Anspruchs 1 auf.

Durch eine derartige Teilung der Tellerfeder in vorzugswei­ se zwei oder mehr radiale Segmente ist es möglich, weitge­ hend unabhängig von den geometrischen Verhältnissen bei der Tellerfeder beispielsweise lineare Federkennlinien zu er­ halten.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung gibt Anspruch 2 wieder. Die Möglichkeiten, die sich durch unterschiedlich vorgegebene radiale Spiele innerhalb der radialen Verschiebesicherung erzielen lassen, werden im Zusammenhang mit einem nachfol­ gend noch näher beschriebenen Ausführungsbeispiel noch im einzelnen erläutert werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine zweigeteilte auf einer Zentrierscheibe auf liegende Tellerfeder,

Fig. 2 ein Schnitt durch die Tellerfeder nach Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3a-d Variationen einer Fixierung der Tellerfeder in der Zentrierscheibe als Ausschnitt aus dem Schnitt in Fig. 2.

Die Tellerfeder besteht aus zwei voneinander ge­ trennten Hälften 1 und 2, die in einer Zentrier­ scheibe 3 gelagert sind.

Eine Aufgabe der Zentrierscheibe 3 besteht darin, die Tellerfeder im gewissen Sinne zu zentrieren, d. h. zumindest gegen zu starkes seitliches Verschieben zu sichern. Diese Sicherung wird durch einen Bund 4 erreicht. In ungespanntem Zustand der Tellerfeder kann zwischen dem Außenumfang der Tellerfederhälften 1,2 und dem Bund 4 der Zentrierscheibe 3 ein gewis­ ses Spiel gegeben sein. Sinnvollerweise ist dieses Spiel dadurchbegrenzt, daß es zumindest bei voll­ ständig gespannter Tellerfeder nicht mehr vorhanden ist, d. h. größer sollte es nicht gewählt werden. Wird dieses Spiel maximal ausgenützt, d. h. legt sich die Tellerfeder mit ihrem Außenumfang erst bei vollständiger Spannung an den Bund 4 der Zentrier­ scheibe 3 an, liegt eine lineare Kennlinie des Tel­ lerfederelementes über ca. 70% des Gesamthubs vor.

Soll eine von der linearen Kennlinie abweichende an­ dere Kennlinie eingestellt werden, so ist das Spiel zwischen ungespannter Tellerfeder und Bund 4 zu ver­ ringern, damit die Tellerfeder sich bereits bei ei­ ner beliebig vorgebbaren Vorspannung an den Bund 4 anlegen kann, um dann noch weiter einer bestimmten Kennlinie folgend gespannt werden zu können.

In der Fig. 4 sind verschiedene Kennlinien angegeben für unterschiedliche Spiele zwischen ungespannter Feder und Bund 4.

Kennlinie D stellt den Kraftverlauf einer ungeteil­ ten Tellerfeder dar.

Bei der linearen Kennlinie A ist das Spiel so ausge­ legt, daß der Bund 4 in keinem Spannungszustand der geteilten Tellerfeder eine radiale Gegenkraft auf die Tellerfeder ausübt.

Bei den Kennlinien B und C ist das Spiel zwischen der Tellerfeder und dem Bund 4 jeweils derart vorge­ geben, daß ab einem bestimmten Spannungszustand eine kraftmäßige Abstützung der Tellerfeder an dem Bund 4 stattfindet. Dabei ist das Spiel bei der Kennlinie c geringer als bei der Kennlinie B. Insgesamt läßt sich sagen, daß mit geringer werdendem Spiel sich die Kennlinie einer geteilten Tellerfeder derjenigen einer ungeteilten geschlossenen Tellerfeder annä­ hert.

Darüber hinaus ist es noch möglich, durch eine be­ sondere Gestaltung der Außenform der mehrteiligen Tellerfeder - z. B. durch ovale Formgebung - die Federkennlinie weiter zu beeinflussen.

Durch einen oberhalb des Bundes 4 angebrachten Wulst an der Zentrierscheibe 3 ist ein Zusammenhalten der Federhälften 1,2 vor der Montage möglich. Der Wulst kann durch Umbördeln eines besonders gestalteten Bundes 5 geformt sein.

Er kann auch durch Umbördeln eines am Umfang der Zentrierscheibe angebrachten Blechringes 6 oder durch ein geschweißtes oder geklebtes kreisringför­ miges Blechteil 7 hergestellt sein.

Zur Fixierung der einzelnen Komponenten des Feder­ elementes können diese Einzelteile auch durch einen elastischen Kleber 8 direkt miteinander verbunden werden.

Weitere Einsatzmöglichkeiten für eine solchermaßen geteilte Tellerfeder finden sich als Sicherungsele­ ment von Zahnrädern und Scheiben etc. auf Wellen und Achsen, oder als Verbindungselement zwischen Gas­ wechselventilen und deren Ventilfedern von Brenn­ kraftmaschinen.

Verwendung finden könnte eine geteilte Tellerfeder auch als selbstspannendes Verschlußelement an Behäl­ tern und technischen Geräten.

Claims (3)

1. Tellerfeder, dadurch gekennzeichnet, daß diese über ihren Umfang wenigstens zweigeteilt ist.

2. Tellerfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder in eingebautem Zustand auf einer Unterlage (3) aufliegt, die sie radial außen gegen seitliches Verschieben sichert, wobei innerhalb der Si­ cherung bis zu einer beliebig vorgebbaren Spannung der Feder ein radiales Spiel gegeben ist.

3. Tellerfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese an der äußeren Stirnseite eine vom Kreis ab­ weichende Form hat.