Tellerfederpakete

Durch die Form der Tellerfeder als konische Ringschale können einzelne Federn unterschiedlich kombiniert werden (Tellerfederpakete). Dadurch kann die Kennlinie einer Federanordnung nahezu beliebig variiert und den Anforderungen angepasst werden. Durch Tellerfedern zu schichten, wird es möglich mehrere Kräfte / Federweg Kombinationen zu erstellen. So wird es möglich Anwendungsspezifische Belastungskurven zu konstruieren. (Progressiv als auch Degressiv). Grundsätzlich gibt es folgende Möglichkeiten

• Abwechselnde Schichtung zu Federsäulen (nacheinander)
• Gleichsinnig geschichtet zu Tellerfederpakete (Parallel)

Letzteres führt zu erhöhter Reibung und einem erhöhten Hysterese Effekt. Aufgrund dieses Effekts ist die tatsächliche Federkraft bei Belastung höher und bei Entlastung geringer als die berechnete Federkraft. Der Hysterese Effekt kann durch geeignete Schmierung (Molybdändisulfid enthaltendes Fett) reduziert werden. Die Schichtungsmöglichkeiten können beliebig kombiniert werden, indem mehrere parallele Schichten innerhalb einer Federsäule verwendet werden, um eine progressive Federkennlinie zu erzeugen. Zu beachten ist, dass die schwächeren Anordnungen in einer kombinierten Federsäule im Allgemeinen abgeflacht sind, was bei dynamischer Belastung nicht zulässig ist. Gegebenenfalls sind geeignete Hubbegrenzungen vorzusehen.

PARALLEL TELLERFEDER REIHENSCHALTUNG

Man spricht von einer Parallelenschichtung, wenn alle federn in die gleiche Richtung gestellt sind.

• Kraft: Sind Tellerfedern parallel angeordnet, werden die Federkräfte progressiver.
• Federweg: Wenn Tellerfedern in Serien angeordnet werden, wird der Federweg progressiver. Wenn mehrere Tellerfedern aufeinander (wechselsinnig) oder (gleichsinnig) geordnet sind, spricht man von einer Federsäule. Tellerfederpakete verteilen den Gesamtfederweg auf alle gereihten Tellerfedern.

WECHSELSINNIGE TELLERFEDER REIHENSCHALTUNG

Man spricht von einer Wechselsinnige Schichtung, wenn die Federn abwechselnd geschichtet werden.

• Kraft: Bei wechselsinniger Anordnung ist die Gesamtkraft gleich der Federkraft einer einzelnen Feder. Werden zwei Tellerfedern gleichsinnig angeordnet entspricht die Gesamtkraft 2x der Federkraft. Hier bleibt der Federweg identisch.
• Federweg: Tellerfedern die Wechselsinnig angeordnet sind, haben die Gesamtkraft von einer Tellerfeder, jedoch addiert sich der Federweg. Werden beide Anordnungen kombiniert, addieren sich die Kräfte (2x) und der Federweg (2x).

FEDERSÄULENLÄNGE

Reibung und andere Einflüsse führen dazu, dass sich eine Federsäule beim Ausfedern nie gleichmäßig verhält, sondern auf der Krafteinleitungsseite stärker ausfedert. Dieser Effekt ist bei einer „normalen“ Federsäule im Allgemeinen vernachlässigbar, ist aber bei langen Federsäulen besonders wichtig. Daher sollte die unbelastete Länge einer Federsäule das Dreifache ihres Außendurchmessers nicht überschreiten. Ist sie dennoch deutlich länger, kann eine Stabilisierung durch Unterteilung der Kolonne durch Leitringe erreicht werden, deren Dicke als Faustregel mindestens das Eineinhalbfache des Leitdurchmessers betragen sollte.

WANN WERDEN TELLERFEDERN GESTAPELT?

Die Kombinationsmöglichkeiten von Tellerfederpakete sind abhängig von der Funktion und wo der Feder verwendet wird.

• Kombinationen sich auch abhängig von der gewünschten Kraft. Federn werden öfter hintereinander angeordnet, dass ist nicht immer bei Tellerfedern so.
• Kombinationsmöglichkeiten sind komplett abhängig von dem Projekt wobei es verwendet wird. Eine richtige Führung des Federstapels ist auch sehr wichtig. Diese Führungen können am Innendurchmesser und am Außendurchmesser verwendet werden.
• Wenn man Tellerfedern stapelt ändert sich die Federrate, Federkraft und Federweg.
• Abwechselnd geschichtete Einzel Tellerfedern werden verwendet, wenn die Federauslenkung der Einzelfeder nicht ausreicht
• Gleichsinnige Tellerfedern werden verwendet, wenn hohe Federkräfte bei begrenztem Bauraum erreicht werden sollen
• Ein großer Federdurchmesser ermöglicht niedrige Einbauhöhen.
• Normalerweise sollten nicht mehr als 2 bis 4 Federn in einer Packung geschichtet werden, da die Abweichungen zwischen der berechneten und der gemessenen Kennlinie aufgrund der Reibung erheblich zunehmen, je größer die Anzahl der Platten ist.

DIE BESTE TELLERFEDER ANORDNUNG FÜR IHRE ANWENDUNG

Tellerfedern werden oft nicht nur als einzelne Feder verwendet. In der Anwendung wird dieser Feder Typ häufig mit mehreren gleichzeitig verwendet. dies, um die gewünschten Installationsanforderungen und gewünschten Federeigenschaften zu erreichen.

Was jetzt das beste Setup ist, kann nicht im Voraus gesagt werden. Es ist oft wichtig, so wenig Federn wie möglich zu verwenden, da die Arbeit oft auf kleinem Raum ausgeführt wird. Zu diesem Zweck wird beschlossen, den Außendurchmesser so groß wie möglich zu gestalten. Wenn zu viele Tellerfedern verwendet werden, nimmt die Reibung und ungleichmäßige Durchbiegung der Federn zu. Um Reibung zu vermeiden, sind 2 bis 3 Tellerfedern nicht mehr parallel zueinander geschichtet. Es sei denn natürlich eine hohe Reibung erwünscht.