Kugellager Tellerfedern

Kugelgelagerte Tellerfedern stellen eine technologisch fortschrittliche Variante der herkömmlichen Tellerfedern dar. Diese Federelemente vereinen die Belastbarkeit von Tellerfedern mit der Funktionalität von Kugellagern und sind somit äußerst effektive und vielseitige Komponenten in verschiedenen Branchen. In diesem Artikel werden wir uns eingehender mit den technischen Aspekten, Vorteilen und Anwendungen von kugelgelagerten Tellerfedern befassen, mit besonderem Augenmerk auf deren Verwendung in Kombination mit Kugellagern.

Technische Aspekte kugelgelagerter Tellerfedern

Struktur und Materialien:

Kugelgelagerte Tellerfedern bestehen aus einem scheibenförmigen Federelement mit integrierten Kugellagern. Das Federelement besteht in der Regel aus hochwertigem Federstahl, während die Kugellager aus langlebigem und verschleißfestem Material, wie zum Beispiel Chromstahl, gefertigt sind. Diese Konstruktion gewährleistet eine reibungslose Drehung des Federelements.

Kugellagerausführung:

Die Kugellager in Kugellager-Tellerfedern sind sorgfältig konstruiert, um axiale Belastungen aufzunehmen und Maßabweichungen bei der Montage von Kugellagern zu überwinden. Sie sorgen außerdem für eine schalldämmende Wirkung, die die Kugellager vor schädlichen Vibrationen und Lärm schützt.

Feder Versionen:

Je nach gewünschtem Einsatzzweck gibt es zwei Varianten von kugelgelagerten Tellerfedern. Variante 1 verfügt über Schlitze auf der Innenseite und bietet einen größeren Federweg bei geringerer Federkraft. Variante 2 ist ungeschlitzt und liefert höhere Federkräfte bei weniger Federweg. Für Außendurchmesser größer 94,5 mm sind auch verschmolzene kugelgelagerte Tellerfedern erhältlich.

Anwendungen und Vorteile von kugelgelagerten Tellerfedern

Anwendungen:

Kugellager-Tellerfedern werden häufig in Zusammenarbeit mit Kugellagerherstellern entwickelt und werden in verschiedenen Branchen eingesetzt. Sie dienen zur Aufnahme der axialen Vorspannung von Rillenkugellagern und zum Ausgleich von Maßabweichungen bei der Kugellagermontage. Aufgrund ihrer schalldämmenden Eigenschaften sind Kugellager zudem vor Vibrationen und Lärm geschützt.

Vorteile:

Der Einsatz kugelgelagerter Tellerfedern bietet mehrere Vorteile, darunter:

• Sanfte Rotation: Die integrierten Kugellager sorgen für eine reibungslose Rotation des Federelements, was die Lebensdauer sowohl der Feder als auch des Kugellagers verlängert.
• Verbesserte Schalldämpfung: Kugelgelagerte Tellerfedern reduzieren Geräusche und Vibrationen, was besonders wichtig für Anwendungen ist, bei denen die Geräuschkontrolle von entscheidender Bedeutung ist.
• Optimale Vorspannung: Mit ihnen können Kugellager präzise vorgespannt werden, was deren Lebensdauer verlängert und zusätzliche Geräusche verhindert.
• Ausgleich von Toleranzen: Die Toleranzen benachbarter Bauteile werden durch die konstante Federkraft der kugelgelagerten Tellerfedern ausgeglichen.

Montage von kugelgelagerten Tellerfedern

Bei der Montage werden die Kugellager üblicherweise durch die Tellerfedern vorgespannt, wobei je nach Ausführung eine oder mehrere Tellerfedern zum Einsatz kommen. In manchen Fällen ist es wünschenswert, den Innenring des Kugellagers statt der Außenseite vorzuspannen. Dadurch werden die Innendurchmesser der Tellerfedern so gewählt, dass sie zu den Innendurchmessern verschiedener Kugellagergrößen passen. Aufgrund dieser Vielseitigkeit eignen sich die Tellerfedern sowohl zur Verstärkung des Außenrings als auch zur Vorverstärkung des Innenrings.

Vorteile von Kugellager-Tellerfedern bei der Kugellagermontage

Die Verwendung von kugelgelagerten Tellerfedern in Kombination mit Kugellagern bietet mehrere Vorteile, darunter:

• Gleichmäßige Abstützung: Die bekannte Form eines einzelnen Rings gewährleistet eine gleichmäßige Abstützung bei der Montage mehrerer Tellerfedern. Dies führt zu einer gleichmäßigen Lastverteilung.
• Effiziente Energieübertragung: Durch alternative Anordnung der Tellerfedern bei konstanter Kraft werden Federwege kombiniert. Bei paralleler Anordnung (in gleicher Richtung) nimmt die Kraft bei konstantem Federweg zu.
• Degressive Federkennlinie: Kugelgelagerte Tellerfedern weisen eine stark abfallende Federkennlinie auf (großes h0/t-Verhältnis), was bedeutet, dass die Federkraft über einen weiten Federwegbereich nahezu konstant bleibt.
• Schallabsorption: Die schalldämpfende Wirkung trägt zum Schutz der Kugellager bei und trägt zu einem leiseren Betrieb bei.
• Ausgleich von Toleranzen: Toleranzen benachbarter Teile werden durch die konstante Federkraft der Tellerfedern ausgeglichen.
• Flexible Bewegung: Bewegungen der abzustützenden Teile können ohne nennenswerte Änderungen des Anpressdrucks erfolgen.

In der Praxis stehen spezialisierte Techniker häufig vor der Herausforderung, Geräusche in Kugellagern zu reduzieren und einen spielfreien Lauf sicherzustellen. Diese Anforderungen werden durch spezielle Ausführungen der Tellerfedern, unter anderem durch die erwähnten Schlitzausführungen, erfüllt. Auch diese Lösungen tragen zu konstruktiven Vereinfachungen bei.

Abschluss

Der Einsatz von kugelgelagerten Tellerfedern in Kombination mit Kugellagern bietet für verschiedene Anwendungen erhebliche Vorteile. Die schallabsorbierenden Eigenschaften, die gleichmäßige Abstützung, die degressive Federkennlinie und der Toleranzausgleich machen diese Kombination besonders wirkungsvoll. Dies führt zu einer effizienten Energieübertragung, verlängert die Lebensdauer der Komponenten und trägt zu einem reibungslosen, geräuscharmen Betrieb in verschiedenen Branchen bei. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit und technischen Vorteile sind kugelgelagerte Tellerfedern eine wertvolle Ergänzung des Angebots an Federlösungen in der Branche.