Stöber Ingenieurbüro
Dipl. Ing. Volker Stöber

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Die Welt der Tellerfeder

SCHNORR
Werksvertretung und Auslieferungslager

 

SCHNORR
Werksvertretung und Auslieferungslager
für
Nord-Bayern, Sachsen und Thüringen


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Tellerfedern nach DIN EN 16983 und Werksnorm

 


Unter einer Tellerfeder versteht man eine kegelige Ringschale, die in Achsrichtung belastbar ist und sowohl ruhend als auch schwingend beansprucht werden kann.

Merkmale von Tellerfedern

Tellerfedern haben spezielle Eigenschaften, die sie von anderen Federarten unterscheiden:

  • Geradliniger, degressiver oder progressiver Verlauf der Federkennlinie
  • Änderung der Federcharakteristik durch Anzahl bzw. Anordnung der Tellerfedern
  • Sehr günstige Raumausnutzung und grosse Federkraft bei geringem   Federweg
  • Grosse Eigendämpfung insbesondere bei Mehrfachschichtung
  • Kein Nachsetzen oder Lahmwerden bei zulässiger Beanspruchung
  • Lange Lebensdauer
  • Geringe Lagerhaltung infolge universeller  Verwendungsmöglichkeit
    einzelner Federgrössen

 

     

Ausführungen von Tellerfedern

 

 

  • Standard: nach DIN EN 16983 und Schnorr-Werksnorm von 6 - 250 mm Durchmesser aus Standardfederstählen (überwiegend lagerhaltig und direkt lieferbar)
     
  • Sonderabmessungen von 3 bis über 1.000 mm Durchmesser und Dicken bis 80 mm (werden fast immer auftragsbezogen produziert)
     
  • Tellerfedern mit Korrosionsschutz        - verzinkt, vernickelt, kadmiert,
    Dacromet Geomet usw. (Korrosionsschutz fast immer auftragsbezogen produziert)
     
  •  Tellerfedern aus korrosions- und temperaturbeständigen sowie
     antimagnetischen Werkstoffen

    (teilweise vorrätig, jedoch meist auftragsbezogen produziert)

     

 

Die Bedeutung von Federn für die Funktionen von Maschinen und Geräten wird oftmals unterschätzt. Dabei kann jede Beeinträchtigung des Verhaltens dieser Bauelemente zu Funktionsstörungen und zum Versagen von gesamten Einrichtungen führen.

Die Einteilung der unterschiedlichen Federarten wird häufig nach Art der Beanspruchung vorgenommen. Eine Tellerfeder nimmt als scheibenförmige Biegefeder eine besondere Stellung unter den Federn ein. Durch Veränderung von geometrischen Parametern ist es möglich, die Kennlinie bei einer Einzelfeder von linear bis stark degressiv zu beeinflussen.

Ein wesentlicher Pluspunkt der Tellerfeder ist es, dass sie eine hohe Federkraft auf kleinem Federweg aufbringen kann. Deshalb wird sie sehr häufig zur Speicherung von potenzieller Energie genutzt. Neben diesem quasi statischen Einsatz wird sie aber auch häufig in dynamischen Anwendungen eingesetzt.

Bei der Anwendung von Tellerfedern unter sinusförmig schwingender Beanspruchung stehen Dauer- und Zeitfestigkeitsschaubilder zur Verfügung, um so eine sichere Auslegung zu ermöglichen. In der Regel sollte die Dimensionierung so erfolgen, dass mehr als 2*106 Lastwechsel erreicht werden. Zudem ist es bei diesem Anwendungsgebiet besonders wichtig, die Vorgaben für die Verwendung von Führungselementen und die Einstellung der Mindestvorspannkraft einzuhalten.

Weicht die Beanspruchungsart von einer sinusförmigen Schwingung ab, müssen die theoretischen Kennwerte mit entsprechenden Sicherheiten belegt werden.

Kennlinie von Tellerfedern

 

Aufgrund der Geometrie einer Tellerfeder können mehrere gleichartige Elemente geschichtet werden. Bei einer wechselsinnigen Anordnung der Tellerfedern addieren sich bei gleichbleibender Kraft die Federwege (b). Bei gleichsinniger Anordnung addieren sich die Federkräfte bei gleichbleibendem Federweg (c). Durch die Möglichkeit des Schichtens besteht die Möglichkeit unterschiedlichste Kennlinien zu realisieren (d).

Werden Tellerfedern unterschiedlicher Dicke in geeigneter Weise angeordnet, können sogar progressive Kennlinien realisiert werden. Hierzu werden entweder mehrere Tellerfedern unterschiedlicher Materialstärke oder gleiche Tellerfedern mit verschieden starken Zwischenringen oder unterschiedlichen Schichtungsarten verwendet.

Kennlinien von Tellerfedersäulen und -paketen

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