Federbelastung und unterschiedliche Formgebungsverfahren
Durch das Formgebungsverfahren können Tellerfedern Riefen an den Schnittflächen aufweisen, die in Stanzrichtung verlaufen. Diese müssen in weiteren Bearbeitungsschritten vollständig entfernt werden. Bei Belastung entstehen besonders am Außenrand der Tellerfeder hauptsächlich tangentiale Zugspannungen, die im rechten Winkel zu den Riefen verlaufen. Diese Kombination kann bei bestimmten Federdicken zu einem Bruch führen.
- Abbildung 1
Um dem entgegenzuwirken werden SCHNORR® Tellerfedern am Außen- und Innenrand überdreht. Somit wird dieser kritische Zustand vermieden. Das beim Drehen zwangsläufig entstehende Drehbild verläuft in einer unkritischen tangentialen Richtung und somit in Richtung der wirkenden Zugspannungen, so dass bei SCHNORR® Tellerfedern die Bruchgefahr auf ein Minimum reduziert wird.
Gedrehte Ausführung:
Beim Drehprozess werden die Stanzriefen vollständig eliminiert. Die dabei entstehenden radialen Bearbeitungsriefen verlaufen in Richtung der Hauptspannungen der Feder und sind somit unkritisch.
Feingeschnittene Ausführung:
Beim Feinschneiden entstehen die Riefen quer zur maßgeblichen Tangentialspannung, was zu einer höheren Kerbempfindlichkeit führt (s. Abb. 1), wenn diese nicht vollständig beseitigt werden.
Die Feinschneidriefen werden beim Gleitschleifprozess geglättet.
Fertig gestanzte Ausführung
Beim Stanzen entstehen ausgeprägte Stanzriefen quer zur Hauptspannungsrichtung und daraus resultierend eine sehr große Kerbempfindlichkeit. Bei dynamischen Anforderungen ist diese Variante nicht empfehlenswert. Aufgrund der Stanzrisse kann eine höhere Lebensdauer nicht gewährleistet werden.
Vorteile gedrehter Tellerfedern
- Die Gefahr der Kerbwirkung durch Stanzrisse quer zur Hauptspannungsrichtung wird durch das Abdrehen der Schnittkanten vollständig und sicher eliminiert.
- Die Reibung an den Auflageflächen ist minimal, da diese sauber überdreht werden und einen definierten Radius erhalten. Dieser ist nur zu erreichen, indem die Tellerfedern einzeln gedreht werden (s. Bild 2b).
- Zonen der Kaltverfestigung, die beim Stanzen und beim Feinschneiden an der Schneidkante entstehen können, werden beim Abdrehen weitestgehend abgetragen. Der Härteverlauf ist deutlich homogener als bei gestanzten oder feingeschnittenen Flächen, die anschließend nur gleitgeschliffen werden (s. Bild 2a und 2b).
- Für besonders hohe Präzision können die Tellerfedern nach dem Härteprozess noch einmal genau auf Endmaß feingedreht werden.
- Beim Normalstanzen und anschließendem Drehen können auch Werkstoffe mit einer höheren Zugfestigkeit als 600 N/mm2 verarbeitet werden, die für das Feinstanzen kein ausreichendes Formänderungsvermögen besitzen und somit der Gefahr der Rissbildung unterliegen.
Ausbildung des Kantenbereichs einer Tellerfeder der Abmessung:
63 x 31 x 1,8, Werkstoff: 1.4310, Härteangaben in HV0,1
- Bild 2a: gestanzt
Minimum 423
Maximum 581
- Bild 2b: gestanzt und gedreht
Minimum 435
Maximum 491
