DE198411C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

~ M 198411 KLASSE 47a. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Dezember 1905 ab.

auf Grund der Anmeldung in England vom 20. März 1905 anerkannt.

Bei den bisher zur Belastung von Ventilen oder auch zu anderen Zwecken benutzten, zwischen festen Widerlagern bogenförmig gekrümmten Blattfedern wird die Spannung derselben vergrößert, wenn die Feder durch Bewegung des belasteten Gegenstandes in der der Federwirkung entgegengesetzten Richtung weiter durchgebogen wird, und verringert, wenn die Durchbiegung verringert wird.

Die Erfindung besteht in der Verwendung von Federn, welche so durchgebogen sind, daß sie in entgegengesetzter Weise wie die bekannten Federn wirken, so daß sich also deren Spannung vermindert, wenn der belastende Gegenstand in der der Wirkungsrichtung der Feder entgegengesetzten Richtung verschoben wird.

Diese neue Wirkungsweise wird dadurch erreicht, daß eine Blattfeder, die mit ihren Enden zwischen zwei festen Widerlagern ruht, deren Abstand voneinander geringer ist als der Abstand der Federenden, in der Mitte so weit eingedrückt wird, bis sie eine Krümmung einnimmt, die zwischen den den Höchstspannungen nach beiden Seiten entsprechenden Krümmungen liegt.

Auf der Zeichnung stellt Fig. 1 die Krümmung einer derartigen Feder unter verschiedenen Belastungen dar und Fig. 2 die entsprechenden Druckwirkungen der Feder.

Eine flache, in angegebener Weise eingesetzte Blattfeder nimmt eine nach oben gekrümmte Gestalt 1 an, deren Form je nach dem Abstand der Widerlager und der Federlänge wechselt.

Es hat sich für praktische Verwendungen als geeignet erwiesen, die Pfeilhöhe des Federbogens etwa gleich einem Drittel des Abstandes der Widerlager zu machen. Wenn diese Feder dann in der Mitte belastet wird, so nimmt sie eine wellenförmige Gestalt an und übt einen der Belastung entgegengesetzten Druck aus, der steigt, bis die Feder die Krümmung 2 der Höchstspannung erreicht. Bis dahin wirkt die Feder wie jede andere. Wird sie dann aber noch weiter durchgebogen, so verringert sich ihre Druckwirkung nach oben wieder, bis eine neutrale Krümmung 3 erreicht wird, bei welcher die ganze Federkraft in innere Spannung umgesetzt, und weder nach oben noch nach unten ein Druck ausgeübt wird. Bei weiterer Durchbiegung übt die Feder einen Druck nach unten aus, der bei der Krümmung 4 sein Höchstmaß erreicht, worauf er wieder abnimmt. Über die Krümmung 4 hinaus ist die Feder jedoch nicht praktisch als Belastungsfeder verwendbar, da sie das Bestreben hat, in eine nach unten gekrümmte Gestalt überzuspringen, und alsdann das Gleichgewicht zwischen den beiden Seiten unstabil wird. In der Nähe der neutralen Krümmung wächst der positive und negative Druck der Feder gleichmäßig mit dem Abstand derselben von der neutralen Krümmung, wie die nach Versuchsergebnissen gezeichnete Drucklinie (Fig. 2) darstellt, bei welcher die Abszissen die Durchbiegungen

Claims (1)

1. der Mitte und die auf der linken Seite der Achse x-x gezeichneten Ordinaten die nach oben, und die auf der rechten Seite die nach unten wirkenden Drucke darstellen.
   Anstatt einer geraden Blattfeder kann auch eine mäßig nach oben gekrümmte oder eine wellenförmige Feder verwendet werden, in solchen Fällen namentlich,, wo Krümmungen über die neutrale Krümmung hinaus nicht

   ίο verwendet werden sollen. Ebenso kann man in solchen Fällen die Enden der Feder fest einspannen, anstatt sie in den Widerlagern drehbar anzuordnen.

   Wird eine derartige, zwischen den Krümmungen 2 und 3, beispielsweise bis Krümmung 5, durchgebogene Feder zur Ausübung eines Druckes nach oben auf einen einer Druckwirkung nach unten ausgesetzten Gegenstand verwendet und vergrößert sich letztere, so gibt die Feder nach und ihre Spannung vermindert sich gleichzeitig, entgegengesetzt der Wirkungsweise von Schraubenfedern oder von gekrümmten, nicht an den Enden eingespannten Federn oder solchen mit eingespannten Enden, die.nur auf Krümmungen zwischen ι und 2 durchgebogen sind. In gleicher Weise kann eine Feder, die auf eine zwischen 3 und 4 in Fig. 1 liegende Krümmung 6 gebogen ist, zur Ausübung eines Druckes nach unten verwendet werden, der sich vermindert, wenn die Mitte der Feder nach oben geschoben wird. Im allgemeinen ist es jedoch vorzuziehen, für solche Zwecke die Feder umzukehren und sie aus einer nach unten gekrümmten und nach oben durchgebogenen Blattfeder herzustellen, weil die Druckveränderung zwischen den Krümmungen 3 und 4 rascher erfolgt als zwischen 2 und 3, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.

   Die auf obige Weise erhaltenen Federn können zu mannigfachen Zwecken verwendet werden, z. B. bei kreisförmigen Gasbälgen zur Ausgleichung der Zusammenziehungskraft der dieselben bildenden Diaphragmen, zur Belastung von Ventilen, bei welchen ein großer Hub erwünscht ist, zur Ausgleichung des durch das Heben von Gasglocken veränderten Gewichtes derselben, zur Erzielung einer gleichförmigen Bremskraft an Exzenterscheiben und zu ähnlichen Zwecken. Um die Anwendung und Wirkung dieser Federn völlig klarzustellen, sind nachfolgend einige Beispiele derselben näher erläutert.

   Fig. 3 und 4 stellen die Verwendung einer solchen Feder an einem Ablaßventil dar. Das Ventilgehäuse α hat zwei Hörner b, an denen winkelförmige Einschnitte c und Vertiefungen angebracht sind, in welche Zungen d der Blattfeder e eintreten. Die Zungen d sind etwas schmaler als die Feder selbst. Die infolgedessen neben den Zungen stehenbleibenden Ansätze sind etwas gerundet und ruhen in den Einschnitten c.

   Die Feder ist auf die Krümmung 5 (zwischen 2 und 3, Fig. 1) durchgebogen, mit der Ventilspindel g verbunden und hält das Ventil f gegen den über ihr stehenden Flüssigkeitsdruck geschlossen. Übersteigt letzterer den Zug der Feder, so öffnet sich das Ventil nach unten, wobei sich gleichzeitig der Zug η₀ der Feder vermindert, so daß eine große freie Durchflußöffnung erreicht wird, während z. B. bei Verwendung einer Schraubenfeder sich der Zug vergrößert.

   Fig. 5 stellt die Verwendung einer Federanordnung dieser Art zur Belastung eines Ventiles dar, wobei die Feder bis zur Krümmung 6 (Fig. 1) durchgebogen ist.

   Aus vorstehend angegebenen Gründen ist es jedoch im allgemeinen vorzuziehen, zu diesem Zwecke eine umgekehrte, auf die Krümmung 5 durchgebogene Feder zu verwenden, wie in Fig. 6 dargestellt ist.

   Die Feder kann aus einem einzelnen Blatt ' bestehen, oder es können mehrere Blätter übereinandergelegt werden (Fig. 6), oder es können mehrere sich unter gleichen Winkeln kreuzende, in der Mitte miteinander verbundene Blätter benutzt werden. Die Blätter können gleichförmige Breite erhalten oder in go der Mitte breiter sein als an den Enden, oder auch umgekehrt. I >ie Federn können auch an den Enden umgebogen werden, um Augen für in den Widerlagern befestigte Zapfen zu bilden (Fig. 5). ·

   Ρλ τ ε ν τ - A χ s ρ κ υ c 11: ■

   An den Enden gehaltene, bogenförmig gespannte Belastungsfeder, die in dem den Druck ausübenden Teil ihrer bogenförmigen Krümmung entgegengesetzt durchgebogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmige Durchbiegung der Blattfeder (e) bis über diejenige Krümmung (2) hinausgeführt ist, bei der sie dem Durchbiegen einen steigenden Widerstand entgegensetzt, zum Zwecke, den Druck bzw. Zug einer auf ein Ventil, eine Membran, eine Gasglocke usw. wirkenden blattförmigen Belastungsfeder bei Ver-Schiebung des belasteten Körpers in der der Federwirkung entgegengesetzten Richtung zu vermindern, trotzdem die Feder dadurch weiter durchgebogen wird, und umgekehrt bei verminderter Durchbiegung zu vergrößern.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.