DE1963397B2 - Feder für einen Federrost - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Feder für einen Federrost, diese bestehend aus einem Drahtkörper, der wenigstens einen horizontalen und geraden Endabschnitt sowie einen federnden, sich an diesen anschließenden und nach unten erstreckenden Endteil aufweist, der von einer expandierten Lage in eine komprimierte Lage überführbar ist und in Querrichtung zu dem Endabschnitt verlaufende Torsionsstäbe sowie diese miteinander verbindende Zwischenstäbe aufweist.

Eine solche Feder ist bekannt aus der US-PS 86 281. Die bekannte Feder besteht aus einem geradlinigen Federmittelteil, der in einen federnden Endteil, vorzugsweise beidseitig übergeht Dieser federnde Endteil ist am umlaufenden, üblicherweise aus Holz bestehenden Rahmen befestigt und besteht aus mehreren in Querrichtung zum Federmittelteil bzw. zu dessen Endabschnitt verlaufenden sogenannten Torsionsfedern, zwischen denen verbindende Zwischenstäbe angeordnet sind. Der federnde Endteil ist so ausgebildet, daß sich im stark eingedrückten Zustand eine nahezu völlige Ineinar.derschachtelung der beteiligten Torsions- bzw. Zwischenstäbe ergibt. Dies ist nachteilig, denn hierdurch verliert die Feder bei Gebrauch allmählich ihre Fähigkeit, in eine ursprüngliche Ausgangsposition zurückzukehren, da sie die Tendenz entwickelt sich zu setzen. Nachteilig ist bei der bekannten Feder für einen Federrost weiterhin noch, daß bei einer hierdurch bewirkten Auflage auf den Rahmen die verbindenden Klammern von den Federdrähten oder Stäben abgestreift werden können, so daß der gesamte Federrost an Stabilität verliert

Ergänzend können dem Federrost noch innere Federn zugeordnet sein, die mit den erwähnten, sich kreuzweise über den Rahmen erstreckenden Hauptfedern zwischen deren Endteilen aus Festigkeitsgründen verbunden sind. Der bekannte Federrost gewinnt se zwar eine erhebliche Höhe, er begibt sich aber auch bei konzentrierter Belastung in unerwünschte extreme

ίο Lagen und zeigt daher starke Durchfederungseigenschaften, die schnell zu einer Ermüdung der Federendteile führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Feder für einen Federrost derart zu verbessern, daß sich die Feder auch bei längerem Gebrauch nicht setzt & h. einen Teil ihrer Federeigenschaften verliert und insbesondere auch die einzelne Federabschnitte verbindenden Klemmen durch Kontaktierung des Rahmens nicht abgestreift werden können.

Diese Aufgabe wird von der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der besondere Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Endteil im wesentlichen senkrecht nach oben verlaufende Abstandsstäbe zwischen jeweils im wesentlichen querverlaufenden Torsionsstäben aufweist so daß (iurch diese Abstandsstäbe eine maximale Durchfederung der Endteile vorgegeben ist. Die AbstandsstäLi: bzw. genauer gesagt von diesen ausgehende und mit deren oberen Enden verbundene querverlaufende Torsionsstäbe bilden Anschläge für den Federmittelteil bzw. die Federendabschnitte, in die die Feder an ihren Endteilen übergeht Der durch die Abstandsstäbis vorgegebene Abstand kann auch bei einer beliebig starken Belastung nicht mehr unterschritten werden, so daß wesentliche Elemente des federnden Endteils den unteren Rahmen nicht mehr berühren können.
Von Vorteil ist weiterhin, daß mindestens zwei senkrechte Abstandsstäbe vorhanden sind. So gibt der erste senkrechte Abstandsstab, der sich vom Befestigungsfuß ausgehend im wesentlichen aufrecht nach oben erstreckt, einen maximalen Abstand vor, um welchen die sich an diesen anschließende Torsionsfeder überhaupt nur abgebogen werden kann. Sobald dieser Abstand erreicht ist, setzt der zweite senkrechte Federstab auf den Rahmen auf und verhindert eine weitere Durchbiegung.

Eine ähnliche Wirkung ergibt sich für die übrigen Torsionsfedern, denn auch diese können nicht über ein vorgegebenes Maß, welches sich aus den senkrechten Abstandsstäben herleitet, durchgebogen werden. Die Abstandsstäbe bilden daher nicht nur Anschläge für die maximale Durchfederung, sondern sie begrenzen auch die Beanspruchung der vorhandenen Torsionsfedern.

Die senkrechten Abstandsstäbe stellen sicher, daß bei einer Durchfederung drei der Torsionsstäbe mit dem gleichen Biegewinkel beansprucht werden, so daß der Widerstand gegenüber einer Belastung sich gleichmäßig auf die Torsionsstäbe aufteilt. Auch hierdurch verhindert man die vorzeitige Ermüdung von nur einem oder zwei Torsionsstäben.

Von besonderem Vorteil ist schließlich noch, daß der erste Torsionsstab, in welchen der Endabschnitt des Federmittelteils übergeht, kürzer als die anderen Torsionsstäbe ausgebildet ist so daß dieser Endabschnitt bei voll eingefedertem Zustand des federnden Endteils eine doppelte, einen präzisen Abstand gegen-

über dem Rahmen vorgebende Unterstützung erfährt

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt

Im folgenden werden anhand der Zeichnung Aufbau und Wirkungsweise eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung im einzelnen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht eines die Feder verwendenden Federrostes in Draufsicht;

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer Hauptfeder;

F i g. 3 eine Gesamtansicht des Endteils der in F i g. 2 dargestellten Feder in Abwicklung;

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in F i g. 1 in teilweise zusammengedrückter Form und gestrichelt den expandierten Federendteil;

Fig.5 eine Seitenansicht des Federendteils nach F i g. 4 in völlig komprimierter Form und

F i g. 6 die Draufsicht auf den in F i g. 5 dargestellten Federendteil

In F i g. 1 ist ein Federrost 10 dargestellt, welcher einen rechteckigen Rahmen 12, der beispielsweise aus Holz gefertigt ist, aufweist Über den Rahmen 12 erstrecken sich in Längsrichtung eine Vielzahl von Hauptfedern 14, während eine weitere Vielzahl von Hauptfedern 16 quer über den Rahmen 12 verlaufen. Ein Paar Endschienen 18, ein Paar Seitenschienen 20 sowie eine Vielzahl von Querschienen 22, die mit den Schienen 20 verbunden sind, sind ebenfalls ein Bestandteil des Rahmens 12. Mit den Hauptfedern 14, 16 ist ein Randdraht 24 derart verbunden, daß dieser oberhalb der Schienen 18, 20 verläuft Eine Vielzahl von Zwischen ■ tragfedern 26, von denen in der Zeichnung zwölf dargestellt sind, tragen die Zwischenabschnitte der Hauptfedern 14 und 16 auf den Querschienen 22.

Die Hauptfedern 14, 16 unterscheiden sich nur dadurch, daß die Federn 14 länger sind als die Federn 16. Jede der Hauptfedern 14,16 besitzt ein langgestrecktes Mittelstück 28, vetches aus einem etwa geraden Drahtabschnitt besteht, und weist ferner an der linken und rechten Seite Endteile 30 auf, die sich von den Enden der Mittelstücke 28 nach unten erstrecken.

Jeder Endteil 30 der Hauptfedern umfaßt fünf Torsionsstäbe 32, 33, 34, 35 und 36 sowie einen Verbindungsstab 38, der sich in der expansierten Position des Endteils 30 (vgl. hierzu F i g. 2) von dem einen Ende des Torsionsstabes 32 nach unten und nach innen erstreckt Weiterhin ist eine Verbindungsstange 40 vorgesehen, die sich vom einen Ende eines Torsionsstabes 34 nach unten und nach außen in Richtung zum einen Ende des Torsionsstabes 35 erstreckt Die Verbindungsstangen 38, 40 sind in der gleichen vertikalen Ebene angeordnet, deren Bedeutung später noch erläutert werden wird. Die Endteile 30 schließen weiterhin ein Paar aufrechter Abstanasstäbe 42 und 44 ein, welche in einer gemeinsamen vertikalen Ebene angeordnet sind die sich im Abstand zur Vertikalebene der Verbindungsstangen 38,40 befindet. Der Abstandsstab 42 erstreckt sich zwischen den Enden der Torsionsstäbe 33 und 34, während der Abstandsstab 44 zwischen den Enden der Torsionsstäbe 35 und 36 angeordnet ist. Das untere Ende des Endteiles 30 wird durch einen in der Regel L-förmigen Aufbaufuß 46 gebildet, der in einen Befestigungsstab 48 endet, die ihrerseits gegenüber den Torsionsstäben 32 bis 36 geneigt ist.

In den F i g. 2 und 3 ist ein gerader Endabschnitt 49 eines Mittelstückes 28 einer Feder dargestellt, der sich zwischen den zuvor genannten vertikalen Ebenen der Abstandsstäbe einerseits und der Verbindungsstangen andererseits erstreckt Mit anderen Worten, der Endabschnitt 49 befindet sich zwischen den vertikalen Ebenen, die einerseits von den Verbindungsstäben 38,40 und andererseits von den Zwischenstangen 42, 44 gebildet werden. Da sich die Torsionsstäbe 33 bis 35 ebenfalls zwischen diesen Ebenen erstrecken, gelangen sie mit dem Endabschnitt 49 dann in eine Anschlagverbindung, wenn dieser bei Belastung eine nach unten gerichtete Bewegung durchführt, die dadurch begrenzt wird.

In dem von den Hauptfedern 14,16 mit dem Rahmen 12 gebildeten Aufbau sind die Federn 14 so positioniert, daß ihre Endteile 30 von den Endschienen 18 getragen werden. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, werden gewöhnliche Krampen 50 verwendet um die Ansatzstange 48 mit den Endschienen 18 zu verbinden. Die Hauptfedern 16 erstrecken sich quer zu den Hauptfedern 14 und sind so positioniert daß ihre Endteile 30 von den Querschienen 22 getragen sind. Wie weiterhin aus F i g. 1 ersichtlich, sind die Mittelstücke 28 einer jeder Hauptfeder 16 so angeordnet, daß sie völlig vertikal mit dem einen Ende der Querschiene 22 ausgerichtet sind. Dadurch ist der Anbaufuß 46 zwischen den Enden der Querschiene 22 lokalisiert, und es wird vermieden, daß sich der Befestigungsstab 48 über beide Enden der Querschiene 22 hinwegerstreckt Die reduzierte Länge des Stabes 48 in bezug auf die Torsionsstäbe 33 bis 36 erleichtert diese Anordnung.

Die Torsionsstäbe 32 in den Hauptfedern 14,16 sind durch Federklammern 52 mit dem Randdraht 24 verbunden, der einen kontinuierlichen, rechtwinkligen Querschnitt entsprechend der Form des Rahmens 12, aufweist Die Mittelstücke 28 der Hauptfedern 14, 16 sind mittels Federklammern 54 mit den Zwischentragfedern 26 verbundea

Bei der Verwendung eines solchen Federrostes 10 ist zunächst zu beachten, daß dieser Aufbau nicht belastet ist. In einem solchen Falle befinden sich alle Endteile 30 der Federn in ihrer nach oben gedehnten oder expandierten Position, wie dies in den Fig.4 und 5 durch gestrichelte Linien dargestellt ist wobei die Endteile 30 die Mittelstücke 28 der Federn in einer vorbestimmten Höhe oberhalb des Rahmens 12 halten. In dieser expandierten Position der Endteile 30 sind die Verbindungsstäbe 38, 40 relativ zueinander geneigt, während die Abstandsstäbe 42, 44 vollständig aufrecht stehen. Der Höhenabstand der Mittelstücke 28 der Federn in bezug auf den Rahmen 12 kann leicht auf die gewünschte Höhe durch entsprechende Ausbildung der Endteile 30 der Federn mit den, die erforderliche Länge aufweisenden Abstandsstäben 42,44 eingestellt werden.

Wenn der Federrost 10 belastet wird, bewegen sich die Mittelstücke 28 nach unten in Richtung auf den Rahmen 12, wie durch die ausgezogenen Linien in Fig.4 dargestellt Während einer solchen Bewegung muß sich der Randdraht 24 gerade nach unten bewegen. Dabei ist von Bedeutung, daß die Torsionsstäbe 32, 33 und 35 dem gleichen Torsionswinkel aufweisen. Das heißt also, daß die Torsionsstäbe 32, 33 und 35 so zusammenwirken, daß sie den gleichen Widerstand gegen die das Zusammenpressen der Endteile 30 bewirkende Belastung aufweisen. Dadurch wird eine Überbeanspruchung der Federkomponente verhindert und weiterhin vermieden, daß sich die Feder als Ergebnis einer wiederholten Belastung verformt und setzt

Der Endteil 30 ist so aufgebaut, daß er eine Durchbiegung des Mittelstückes 28 in der in Fig.5 dargestellten Weise begrenzt. Der Abstand 42 schlägt an der Querschiene 22 an, wenn der Endteil 30 vollständig zusammengedrückt ist. In dieser Position, in welcher also der Abstandsstab 42 und die Querschiene 22 miteinander in Verbindung stehen, befinden sich die Torsionstäbe 33 und 35 unmittelbar unterhalb des Endabschnittes 49 des Mittelstückes 28 und gelangen mit diesem in eine Anschlagverbindung, so daß die nach unten gerichtete Bewegung des Mittelstückes 28 begrenzt ist Diesen Wirkungsmechanismus der Torsionsstäbe 33 und 35 erzielt man dadurch, daß der Torsionsstab 32 mit Bezug auf die Torsionsstäbe 33 bis 36 eine reduzierte Länge, wie aus Fig.3 ersichtlich, besitzt Hieraus ergibt sich, daß sich das Mittelstück 28 nicht über den Endteil 30 hinaus nach unten verlagern kann, so daß eine weitere nach unten in Richtung zum Rahmen 12 verlaufende Bewegung verhindert ist. Die Gestaltung der Endteile 30 begrenzt somit effektiv die Durchbiegung der Hauptfedern 14 und 16.

Die Torsionsstäbe 32, 33 und 35 werden hierbei sämtlich über den gleichen Winkel gedreht, so daß dadurch die auf dem Federrost 10 vorhandene Belastung gleichmäßig auf die Torsionsstäbe aufgeteilt wird. Dies wird durch Schrägstellung des Verbindungsstabes 38 unter einem Winkel in der Größenordnung von etwa 45° bezüglich der Horizontalen und durch Feststellung des Verbindungsstabes 40 bewerkstelligt, so daß der Verbindungsstab 38 sich über einen Winkelbereich von nahezu 45° zwischen seiner expandierten und zusammengedrückten Position bewegt, wie in Fig.5 durch die gestrichelten bzw. vollgezeichneten Linien dargestellt. Das Ergebnis ist eine gleichmäßige Verdrehung der Torsionsstäbe 32,33 und 35. Es ist selbstverständlich, daß der von den Verbindungsstäben 38, 40 durchquerte Winkelbereich nicht auf die Größe von 45° beschränkt ist, da ein Verdrehungswinkel, der um mehrere Grade größer oder kleiner als 45° ist, die Belastungsaufteilung auf die Torsionsstäbe 32 nicht beeinträchtigt.

Während des Zusammendrückens der Endteile 30 wird der Anbaufuß 46 fest nach unten gegen die Querschiene 22 bewegt. Die Schrägstelluung des Befestigungsstabes 48 vermittelt dem Anbaufuß 46 verbesserte Widerstandseigenschaften gegenüber einer

ίο Verdrehung der Endteile 30, wodurch ein verbesserter Angriffsbereich für die Feder erhalten wird. Weiterhin wird durch die Schrägstellung des Stabes 48 erreicht, daß dieser in bezug auf die Torsionsstäbe 33 bis 36 mit einer reduzierten Länge ausgebildet sein kann. Somit ergeben sich aufgrund der reduzierten Längen der Torsionsstäbe 32 und des Stabes 48 im Endteil 30 wirtschaftliche Vorteile in der Fertigung des Federrostes 10.
Aus der Beschreibung ist ersichtlich, daß die Erfindung einen Federrost 10 ermöglicht, bei dem die Torsionsstäbe 32, 33 und 35, aufgrund der Gestaltung der Endteile 30, zusammenwirken, um dabei der Federbelastungen derart zu widerstehen, so daß eine Verformung der Endteile 30 auch bei wiederholten Belastungen verhindert ist Weiterhin besitzt der Endteil 30, aufgrund der reduzierten Länge des Torsionsstabe! 32 und dessen Zusammenwirken mit den Abstandsstä ben 42, 44 eine die Durchbiegung begrenzende Charakteristik, welche für die Erhöhung der Lebens dauer der Federn erforderlich ist Der schräggestellt« Befestigungsstab 48 vermittelt eine zusätzliche Festig keit für die Befestigung auf dem Federrost 10, wobei al diese genannten charakteristischen Eigenschaften se zusammenwirken, daß ein Federrost 10 erhalten wird der in seiner Herstellung wirtschaftlich ist und eine lange Lebensdauer aufweist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Feder für einen Federrost, diese bestehend aus einem Drahtkörper, der wenigstens einen horizontalen und geraden Endabschnitt sowie einen federnden, sich an diesen anschließenden und nach unten erstreckenden Endteil aufweist, der von einer expandierten Lage in eine komprimierte Lage überführbar ist und in Querrichtung zu dem Endabschnitt verlaufende Torsionsstäbe sowie diese miteinander verbindende Zwischenstäbe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im federnden Endteil (30) sich im wesentlichen senkrecht nach oben erstreckende Abstandsstäbe (42,44) angeordnet sind, deren obere Enden jeweils mit den querverlaufenden Torsionsstäben (33,35) verbunden sind.

2. Feder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Endteils (30) ein mit Bezug auf die Torsionsstäbe (33, 35) geneigter, waagerechter Befestigungsstab (48) angeordnet ist

3. Feder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstäbe (42, 44) im Abstand zueinander und in einer parallel zur Längsrichtung des Mittelstücks (28) verlaufenden Ebene angeordnet sind.

4. Feder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oberste und erste Torsionsstab (32), in den der Federendabschnitt (49) übergeht, kürzer als die restlichen Torsionsstäbe (33,34,35,36) des Endteils (30) ist und sich im voll eingefederten Zustand auf die quer verlaufenden Torsionsstäbe (33,35) auflegt, die von den oberen Enden der Abstandsstäbe (42, 44) ausgehen.