DE1192461B - Torsionsfeder-Element - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

F06f

Deutsche Kl.: 47 a -17

1192461
D 38505 XII/47 a
27. März 1962
6. Mai 1965

Die Erfindung betrifft ein Torsionsfeder-Element, welches ein Gehäuse, einen sich in demselben erstreckenden und beidseitig in diesen gelagerten Rotor sowie eine Mehrzahl von elastischen, sich parallel zur Rotorachse erstreckenden und mit Rotor und Gehäuse in Verbindung stehenden Organen aufweist, die so ausgebildet sind, daß sie in einem ersten Drehbereich auf Dehnung und in einem zweiten Drehbereich auf Dehnung und Druck beansprucht werden, wobei jedes Organ Mittel aufweist, die in formschlüssigem Eingriff mit dem Gehäuse und dem Rotor stehen.

Derartige Torsionsfedern lassen sich zwar leicht herstellen, da für die Außen- und Innenhülsen gezogene Profile verwendet werden können. Ihre Charakteristik ist meist stark progressiv, da die Druckspannung sich schon nach einem geringen Drehwinkel auszuwirken beginnt, während eine unter reiner Zugspannung vor sich gehende Einfederung nicht oder nur in geringem Ausmaß eintritt. Die Erreichung einer weichen Einfederung ist mit den bekannten Torsionsfedern jedenfalls nur sehr schwer möglich. Darüber hinaus sind die Scherbeanspruchungen in den Gummielementen der bekannten Torsionsfedern schon bei relativ kleinen Drehwinkeln bzw. Einfederangen sehr groß; es besteht somit die Gefahr des Abriebes der Gummiteile und damit einer Verkürzung der Lebensdauer.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Torsionsfeder-Elementes, das diese Nachteile dadurch vermeidet, daß die stabartigen elastischen Organe im Querschnitt einen ovalen dickeren Mittelteil und daran anschließende dünnere Wülste aufweisen, wobei je ein Wulst in eine Nut von komplementärer Querschnittsfonn im Gehäuse und im Rotor eingreift, wobei die den Nuten benachbarten Flächen von Rotor und Gehäuse abgerundete Abwälzflächen für die elastischen Organe bilden.

Durch die Verankerung der Wülste der Gummikörper in Nuten des Gehäuses und des Rotors ist es möglich, in diesen Gummikörpern reine Zugspannungen zu erzeugen, denen sich Druckspannungen erst nach einem relativ großen Einfederungsweg überlagern.

Gemäß einer Ausführungsform, für welche Schutz nur im Zusammenhang mit dem Gegenstand des Hauptanspruches begehrt wird, ist das Gehäuse mit Schmiermittel gefüllt, das den Rotor und die elastischen Organe zur Vermeidung eines Abriebes an den letzteren bespült.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsfeder-Torsionsfeder-Element

Anmelder:

Denco A. G., Zug (Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Ing. K. Blank, Patentanwalt,

München 8, Trogerstr. 4

Als Erfinder benannt:

Vernette Jones Coy, Greer, S. C. (V. St, A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 17. April 1961 (103 626)

Elementes dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 das Torsionsfeder-Element in Ansicht,

F i g. 2 einen Axialschnitt durch das Torsionsfeder-Element,

F i g. 3 einen Schnitt entlang Linie 3-3 in F i g. 1 in der neutralen Stellung des Elementes und

F i g. 4 einen Schnitt entsprechend F i g. 3, jedoch bei Belastung.

In der Zeichnung ist mit 12 ein Gehäuse bezeichnet, das an einer Grundplatte 10 starr befestigt ist und über diese vermittels Schrauben 11 an einem beliebigen Teil befestigt werden kann. Die Verbindung zwischen der Grundplatte 10 und dem Gehäuse 12 ist beispielsweise durch Schweißnähte 13 hergestellt. Das Gehäuse, welches beispielsweise durch eine Hülse von quadratischem Querschnitt gebildet ist, wird an seinen Stirnseiten durch Schilder 14 abgeschlossen, die am Gehäuse mittels Schrauben 15 befestigt sind. Die beiden Schilder 14 haben koaxial angeordnete Lagerbüchsen 16, in welchen sich die Zapfen 17 eines Rotors 18 abstützen, welcher sich durch das Gehäuse erstreckt. Die aus den Schildern nach außen austretenden Enden der Zapfen sind durch Dichtungsmanschetten 19 abgedichtet, die in Vertiefungen 20 der Schilder angeordnet sind.

Im rechteckförmigen Innenraum 21 des Gehäuses 12 ist der Rotor zentral angeordnet, wobei, wie aus F i g. 3 hervorgeht, dessen Umfangsfläche 26 einen relativ großen Abstand von der Innenfläche des Gehäuses aufweist. Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, ist die Länge bzw. der Mittelteil des Rotors 18, welcher einen bezüglich der Zapfen erheblich vergrößerten Durchmesser aufweist, etwas geringer als der Abstand

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Claims (2)

1. 3 4

   zwischen den Innenflächen der Schilder 14, so daß die Torsionsfeder einerseits der Aufprall des Schützen die Schultern 22 des Rotors mit diesen Innenflächen gedämpft und die dabei anfallende Energie zum einen Spalt bilden, der eine Zirkulation von Flüssig- Antrieb des Schützen in umgekehrter Richtung auskeit23 im Gehäuse gestattet. In der Oberseite des genutzt werden kann.

   Gehäuses ist ein Einfüllzapfen 24 für Schmierflüssig- 5 In der in F i g. 3 dargestellten Lage des Rotors sind keit 23 vorgesehen, welche in den F i g. 3 und 4 dar- die Organe 33 unbelastet oder entspannt und halten gestellt ist und den Rotor 18 umgibt. Der Zapfen 24 den Rotor in seiner neutralen Lage. Wird auf den kann zum Nachfüllen von Schmierflüssigkeit 23 ent- Rotor 18 vermittels des Armes 37 ein Drehmoment fernt werden. Der Rotor 18 weist vier an seinem Um- übertragen, so verdreht sich derselbe nach der einen fang gleichmäßig verteilte und sich in axialer Rieh- io oder anderen Seite um einen Winkel von etwa 15° tung erstreckende Rippen 25 auf, die eine gekrümmte unter nur sehr geringem Widerstand der Organe 33. Außenfläche aufweisen, welche mit 26 bezeichnet ist. Dieser geringe Widerstand der Organe 33 erklärt Die Außenfläche 26 kann über einen Teil ihrer Er- sich aus der relativ großen Dehnbarkeit, die dieselben Streckung in Umfangsrichtung einen Krümmungs- unter dem Einfluß einer Zugspannung haben, wie sie radius aufweisen, der dem Abstand von der Rotor- 15 in dem genannten Winkelbereich auftritt. Mit zuachse entspricht. Hingegen sind die seitlichen Be- nehmender Dehnung der Organe 33 nimmt der grenzungen der Rippen mit stärkerem Radius ge- Widerstand und dabei das am Rotor aufzubringende krümmt und verlaufen in Nuten 28, welche zwischen Drehmoment allmählich und gleichmäßig zu. Bei den Rippen gebildet sind. Der Übergang zwischen den zunehmender Verdrehung wird die maximale Dehn-Nuten 28 und den Krümmungen 27 der Rippen fin- 20 barkeit unter den gegebenen konstruktiven Verhältdet bei 29 statt, wobei an diesen Stellen eine Ver- nissen erreicht, indem nunmehr die Rippen 25 beengung der Nuten gebildet ist. In den vier Ecken des ginnen auf den zentralen Teil 34 zu drücken und Gehäuses 12 sind Längsschlitze 30 gebildet, deren diesen gegen die Innenwände des Gehäuses 12 zu ver-Querschnitt im wesentlichen demjenigen der Nuten drängen, wie dies in der Endstellung in F i g. 4 geentspricht und die sich über die gleiche Länge wie 25 zeigt ist. Bei den dargestellten Verhältnissen ist eine dieselben erstrecken. Gegen den Gehäuseinnenraum Verdrehung des Rotors um etwa 45° in jeder Richhin bilden die Schlitze 30 Verengungen 31, welche rung möglich. Sobald eine Kompression des Teiles 34 ihrerseits in Vertiefungen 32 der Gehäuseinnenwände zwischen Rotor und Gehäuse beginnt, nimmt der bzw. Ecken derselben einmünden. Die Übergänge Widerstand gegen Verdrehung stark zu. In diesem zwischen den Wänden der Schütze 30 und den Ge- 30 Bereich überlagert sich der Zugspannung in den häusewänden sind durch Rundungen 36 gebildet. Organen 33 eine Druckspannung, wobei das aufzu-

   Parallel zum Rotor erstrecken sich in den Ecken bringende Drehmoment der Resultierenden dieser

   des Gehäuses vier stabartige Organe 33 aus Natur- beiden Spannungen entspricht. Über den ganzen Be-

   gummi, synthetischem Gummi oder einem anderen wegungsbereich des Rotors findet allerdings nur eine

   gummiartigen Material, die den Rotor mit dem Ge- 35 graduelle, wenn auch nicht vollständig gleichmäßige

   häuse verbinden, und zwar im Bereich der Nuten 28 Zunahme der Spannung bzw. des Drehmomentes

   bzw. Schlitze 30 derselben. statt, d. h., auch beim Einsetzen der Kompression

   Jedes Organ 33 hat einen relativ dicken zentralen wird nicht plötzlich oder schrittartig das Drehmoment

   Teil 34 von etwa ovalem Querschnitt, wobei die erhöht, sondern dieses nimmt ebenfalls allmählich zu,

   Längsachse dieses Querschnittes etwa mit der Dia- 40 jedoch in stärkerem Maße als bei der Verdrehung im

   gonalen des Gehäusequerschnittes zusammenfällt. Die ersten Bewegungsbereich.

   Außenform des zentralen Teiles 34 ist den Ausbuch- Die Arbeitsteile der Torsionsfeder sind vom Gerungen 32 in den Ecken des Gehäuses sowie den häuse vollständig und dichtend umgeben und werden Übergängen 27 aus den Nuten 28 angepaßt. An den ständig vom Schmiermittel 23 bespült. Das Schmierzentralen Teil 34 sind beidseitig Wülste 35 von etwa 45 mittel 23 ist in der Lage, um den Rotor herum zu kreisförmigem Querschnitt angeschlossen, die der zirkulieren, so daß die Teile sich ständig im Schmier-Größe der Schlitze und Nuten angepaßt sind, so daß mittel bewegen und gegen Verunreinigung gesie satt in diesen sitzen. Die Größe der Wülste be- schützt sind. Der Unterhalt des Elementes ist sehr züglich der Breite der Verengungen ist so gewählt, einfach, und insbesondere können auch die elastidaß diese nicht aus den Schlitzen bzw. Nuten heraus- 50 sehen Organe 33 relativ leicht ersetzt werden, wenn gezogen werden können, wenn auf die Organe 33 im sich in denselben Ermüdungserscheinungen zeigen. Betrieb eine Zugspannung ausgeübt wird. Nach dem Entfernen des einen der beiden Schilder 14

   Mit 37 ist in der Zeichnung ein Dreharm be- lassen sich die Organe 33 aus den entsprechenden

   zeichnet, welcher auf den Rotor ein Drehmoment Nuten und Schlitzen in Längsrichtung herausziehen

   überträgt. Der Rotor 18 ist mit dem Dreharm über 55 und durch neue ersetzen. Die Organe 33 lassen sich

   eine Keilverbindung 38 am einen Drehzapfen, der den entweder durch Ziehen oder Spritzen bzw. Gießen

   Arm 37 trägt, in Wirkungsverbindung. Am zweiten herstellen. Beispielsweise lassen sich lange Stäbe vom

   Lagerzapfen kann beispielsweise ein weiterer, nicht Profil der Organe 33 in einem Ziehvorgang herstellen,

   dargestellter Teil angeschlossen sein, welcher wie der die hierauf auf die Länge der Organe unterteilt

   Arm 37 ein Drehmoment auf den Rotor überträgt 60 werden.

   oder von diesem übernimmt und abgibt. Beispiels- Patentansprüche*
   weise kann es sich beim abgegebenen Drehmoment

   um ein solches handeln, welches durch die gespei- 1. Torsionsfeder-Element, welches ein Gecherte Federkraft erzeugt wird. Neben bekannten häuse. einen sich in demselben erstreckenden und Anwendungen, wie z. B. als Radaufhängung an Fahr- 65 beidseitig in diesem gelagerten Rotor sowie eine zeugen, läßt sich eine vorzugsweise Verwendung des Mehrzahl von elastischen, sich parallel zur Rotor-Torsionsfeder-Elementes in der Lagerung des Peit- achse erstreckenden und mit Rotor und Gehäuse schenstockes an Webstühlen erblicken, wobei durch in Verbindung stehenden Organen aufweist, die

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   so ausgebildet sind, daß sie in einem ersten Drehbereich auf Dehnung und in einem zweiten Drehbereich auf Dehnung und Druck beansprucht werden, wobei jedes Organ Mittel aufweist, die in formschlüssigem Eingriff mit dem Gehäuse und dem Rotor stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die stabartigen elastischen Organe (33) im Querschnitt einen ovalen dickeren Mittelteil

   (34) und daran anschließende dünnere Wülste

   (35) aufweisen, wobei je ein Wulst in eine Nut ίο (28, 30) von komplementärer Querschnittsform im Gehäuse (12) und im Rotor (18) eingreift, wobei die den Nuten benachbarten Flächen (27 bzw. 32) von Rotor und Gehäuse abgerundete Abwälzflächen für die elastischen Organe bilden.
2. 2. Torsionsfeder-Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) mit Schmiermittel gefüllt ist, welches den Rotor (18) und die elastischen Organe (33) allseitig bespült.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 707 871;
   schweizerische Patentschrift Nr. 326 280.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen