DE1650946A1 - Federelement - Google Patents

Description

• "Federelement" D.ie vorliegende Erfindung, die sich auf ein Federelement bezieht, geht von der Aufgabenstellung aus, eine Feder auszubilden, die 0 bei gegebenem, für die Feder zur Verfügung stehendem Bauraum durch hohe Zug- und Druckkräfte beansprucht werden kann. Die zulässige Tragkraft der üblichen Federelemente kann bei gegebenen Abmessungen des für die Feder vorhandenen Bauraums nur in engen Grenzen. verändert werden. So können beispielsweise die bekannten Schraubenfedern bei durch -einen ringförmigen Bauraum vorgegebenem Außendurchmesser und zusätzlich begrenztem Innendurchmesser nur bis zu. einer bestimmten last beansprucht werden' da zur Erhöhung der Tragkraft der Feder der Drahtquerschnitt der Schraubenfeder und damit das Widerstandsmoment nicht beliebig vergrößert werden kann: Erfindungsgemäß wird die obengenannte Aufgabe gelöst durch ein Federelement, das gekennzeichnet ist durch in einen hohlen Rotationskörper eingeschnittene Schlitze, die in zur Mittellängsachse des Rotationskörpers senkrechten Ebenen, liegen, wobei in einer Ebene ein oder mehrere Schlitze vorgesehen sind, die zu in benachbarten Ebenen liegenden Schlitzen versetzt angeordnet sind. Der hohle Rotationskörper wird durch die Schlitze in mehrere übereinanderliegende Ringe aufgeteilt, die sich über einen oder mehrere Stege gegenseitig voneinander abstützen. Die sich auf diese Weise über die Stege abstützendem Ringe werden bei einer Druck- oder Zugbelastung des Federelements im wesentlichen auf Biegung beansprucht. Die°Federkennlinie dieser "Schlitzfeder" kann durch die Form und Wandstärke des hohlen Rotationskörpers, durch die Anzahl der Schlitze in einer Ebene, durch die Schnittiefe und Schnittbreite der Schlitze, durch gleichbleibende oder veränderliche Schnittbreite eines Schlitzes über den Umfang, durch die Anzahl der übereinanderliegenden Ringe und durch eine Änderung der Ringbreite in weiten Bereichen variiert werden.
• Ein Federelement, das in einfacher und billiger `leise herzustellen ist, kann dadurch erzielt werden, daß der hohle Rotationskörper als Hohlzylinder insbesondere in Form einer glatten Hülse ausgebildet ist und daß in jeder der zu seiner Achse senkrechten Ebenen zwei gegenüberliegende Schlitze von gleicher Schnittiefe und von über der Schnittiefe gleichbleibender Schnittbreite engeschnitten.sind, die zu den in benachbarten Ebenen liegenden Schlitzen um 300 versetzt angeordnet sind: Dadurch, daß an der oberen und/oder unteren Grundfläche des Hohlkörpers Ansätze, Flansche od.dgl:- zur Aufnahme von Verbindungselementen zwischen dem Federelement und den abzufedernden Teilen vorgesehen sind, kann die "Schlitzfeder" auch als Zugfeder verwendet werden. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Hohlkörper zugleich als abzufederndes Maschinenelement, insbesondere als Steuerorgan bei Schieber- oder Ventilsteuerung ausgebildet sein. Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt Fig. 1a einen Längsschnitt einer "Schlitzfeder", wobei als Rotationsgrundkörper eine glatte Hülse. zugrundegelegt ist, Fig. 1b einen Schnitt durch die "Schlitzfeder" entsprechend der Linie 1 b--1 b aus Fig. 'f a, _ Fig. 2 eine hohlzylinderförmige "Schlitzfeder" mit an den beiden Grundflächen vorgesehenen Ansätzen, Fig: 3 eine zugleich als Rückschlag- oder Uberströmventil ausgebildete Schlitzfeder und Fig. 4 eine zugleich als Steuerventil ausgebildete Schlitzfeder. Den Schlitzfedern: ents#_r echehd den Fig. 1 bis 4. liegt als gemeinsamer Grundkörper und Rotationskörper ein Hohlzylinder 1,2, 3,4 zugrunde, in den Schlitze 5 eingeschnitten sind. Die Schlitze 5 liegen dabei_in gedachten übereinanderliegenden Ebenen, die senkrecht zu der Mittellängsachse 6 des Rotationskörpers 1,2,3,44 verlaufen und durch die dieser in übereinanderliegende Ringkörper 7 aufgeteilt ;wird, die sich durch Stege 8 voneinander, abstützen. In den Fg. 1,3 und 4 liegen in jeder der zur Achse 6 sehkrechten Ebenen zwei gegenüberliegende Schlitze 5, die zu den in den benachbarten Ebenen liegenden Schlitzen 5 um 90° versetzt angeordnet sind, so daß die Stege-8 unterhalb eines Ringkörpers 7 in der Mitte zwischen den Stegen 8 oberhalb des Ringkörpers 7 liegen; in Fig. 2 liegt in jeder der zur Achse 6 -senkrechten Ebenen nur je ein Schlitz, der zu dem in der benachbarten Ebene liegenden Schlitz, um etwa 180.0 versetzt ist. Neben der Anzahl der Schlitze in einer Ebene-kann die Schnitttiefe-der Schlitze und die Schnittbreite eines Schlitzes über der Schnittiefe variiert werden. In den Fig. 1,2 und 4 ist die Schnittbreite über der Schnittiefe von gleichbleibender Stärke; in Fig. 3 verjüngen sich die Schlitze 5 zunehmend in Richtung auf die Stege B. Die bei der Belastung der Schlitzfeder 3 in den Ringkörpern 7 zunehmend bis zu den Stegen 8 größer werdende Biegespannung kann dadurch günstig bceinflußt werden. Entsprechend den Fig. 1a-und 1b entsteht die Schlitzfeder durch Verwendung einer glatten Hülse 1, in die die Schlitze in Umfangsrichtung in einfacher Weise eingesägt werden.
• Die hohlzylinderförmige Schlitzfeder nach Fig. 2' trägt an ihrer e oberen und unteren Grundfläche je .einen Ansatz 9, der der Aufnahme z.B.: einer Schraube oder von Nieten-dient, mit denen die Schlitzfeder starr mit den abzufedernden Teilen 10 verbunden ist und somit auch auf Zug beansprucht werden kann.
• h In Fig. 3 dient die Schlitzfeder 3 zugleich als Überström- oder Rückschlagventil. Die Flüssigkeit strömt bei Erreichung eines bestimmten-Druckes in Pfeilrichtung entlang des Ventilsitzes 11 und entlang der Gehäuseteile 12 über die Schlitze 5 zurück in einen nicht dargestellten Flüssigkeitsbehälter. Durch die bei dieser Anordnung entstehende Einheit zwischen Feder und Ventil kann die bei der üblichen Anordnung eines. Überström- oder Rückschlagventils verwendete Schraubenfeder zur Rückführung des Ventils-in seine Ruhelage erübrigt ,werden Weiterhin ist in Fig. 4 eine Schlitzfeder 4 dargestellt, die ebenso zugleich als Steuerventil ausgebildet ist, Die Flüssigkeit strömt durch- den Körper 13 in den oberhalb der Schlitzfeder 4 umlaufenden Ringraum 14, der durch einen Gummiring 15 abgedichtet ist, drückt bei einem bestimmten Druck die Schlitzfeder 4 nach unten und strömt über den zwischen dem Körper 13 und der Feder 4 entstehenden Ringspalt in Pfeilrichtung in den Ringraum 16 ab. Bei dieser Gestaltung der Schlitzfeder 4 werden die Vorteile der Schlitzfeder gegenüber den bisher bekannten Federelementen klar sichtbar. Durch die Schlitzfeder ist eine: Möglichkeit gegeben, auf durch konstruktive Gegebenheiten radial eng begreAem Raum. eine Feder einzubauen, die einfach herzustellen und durch hohe gederkräfte beansprucht werden kann.

Claims (4)

1. Ansprüche 1, Federelement, gekennzeichnet durch--n einen hohlen Rotationskörper (1,2,3,4) eingeschnittene Schlitze (5), die in zur Mittellängsachse (6) des Rotationskörpers (-1,2,3,4) senkrechten Ebenen liegen, wobei in einer Ebene ein oder mehrere Schlitze-(5) vorgesehen sind, die zu in benachbarten Ebenen ,liegenden Schlitzen.(5) versetzt angeordnet sind.
2. 2. Federelement- nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den als Hohlzylinder, insbesondere- in Form einer glatten Hülse ausgebildeten Rotationskörper (1,4) in jeder der zu --seiner Achse senkrechten Ebene zwei gegenüberliegende Schlitze (5)- von gleicher Schnittiefe und von über der Schnittiefe gleichbleibender Schnittbreite eingeschnitten sind, die zu den in den benachbarten Ebenen liegenden Schlitzen (5) um 90'o versetzt angeordnet sind.
3. 3. Federelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der oberen und/oder unteren Grundfläche des-Hohlkör-_ pers Ansätze, Flansche od.dgl. (9) zur Aufnahme von Verbindungselementen zwischen dem Federelement (.2) und den abzufedernden Teilen (10) vorgesehen sind.
4. 4. Federelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (3,4) zugleich als abzufederndes Maschinenelement, insbesondere als Steuerorgan bei Schieber- oder Ventilsteuerung ausgebildet ist.