DE2247488A1

DE2247488A1 - Zugfederung

Info

Publication number: DE2247488A1
Application number: DE19722247488
Authority: DE
Inventors: Nils-Erik Bohman; Karl Gustav Einar Derman
Original assignee: Forsheda Ideutveckling AB
Current assignee: Forsheda Ideutveckling AB
Priority date: 1971-09-30
Filing date: 1972-09-28
Publication date: 1973-04-05
Also published as: NO133657B; AU461751B2; IT966095B; CA971987A; JPS4876354A; US3817507A; FR2155479A5; DE7235625U; DK150916C; JPS5347865B2; AU4721472A; NL171427B; NL7213323A; FI59470B; DK150916B; NL171427C; CH547971A; NO133657C; FI59470C; DE2247488C3

Description

PATENTANWÄLTE S KÖLN 51

MAXTON sr. ■ MAXTON UR. pferdmengesstr. eo

DIPLOM -INGENIEURE 26.9.1972

Anmelderin: Forsheda Ideutveckling AB, Värnamo (Schweden) ' Bezeichnung: Zugfederung
Unser Zeichen: 644 Pg 723

Die Erfindung betrifft eine Zugfederung insbesondere zum Schleppen oder festmachen mit einem biegsamen Zugelement wie einem Seil, Draht, Kabel oder einer Kette und einem Federungselement, die einen gleichbleibenden Zug beispielsweise in einem Seil aufrechterhalten soll.

Oft ist erforderlich, ein Seil, Kabel oder ähnliches mit einem Federelement auszurüsten, das Zugbeanspruchungen aufnehmen kann, so daß starke, ruckartige Beanspruchungen in dem Seil, Kabel oder in der Kette aufgefangen werden können oder so, daß das Seil, Kabel oder die Kette unter einem in etwa gleichbleibenden Zug gehalten werden kann. Dieses ist von großer Bedeutung, wenn beispielsweise das Seil, Kabel oder die Kette zum Schleppen oder Pestmachen von Booten benutzt wird oder als Zeltverspannung.

Pur viele Zwecke ist es vorteilhaft, ein Federungselement anzuwenden, das aus einem hochelastischen Material, z. B. Gummi besteht, etwa deshalb weil die Auslenkung der Feder geräuschlos erfolgt und weil das Boot oder andere Teile nicht zerkratzt wird.

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Wegen der verhältnismäßig kleinen Werte des Elastizitätsmoduls und der Festigkeit von Gummi ist es nicht zweckmäßig, eine Gummifederung in der gleichen Art wie eine Metallfederung auszulegen.

Gegenstand der Erfindung ist es, eine Zugfederung zu schaffen, die ein Federungselement aus hochelastischem Material, z. B. Gummi enthält.

Gemäß der Erfindung ist eine Zugfederung mit einem biegsamen Zugelement und einem Federungselement vorgesehen, in der das Zugelement in zumindest zwei Punkten mit dem Federungselement verbunden ist und zwischen diesen beiden Funkten in einer von der Geraden abweichenden Linie verläuft und in der das Zugdement zumindest in gespanntem Zustand der Zugfederung auf das Federungeelement zwischen den beiden Punkten einwirkt.

Eine AusfUhrungsform der Zugfederung gemäß der Erfindung schließt einen Gummikörper als Federungselement und ein Zugelement, vorzugsweise ein Seil, ein., welches in den Gummikörper an einem seiner Enden hinein, weiterhin nach außen an den Umfang des Körpers und schraubenförmig um den Körper herum, dann wieder in den Körper und an dem anderen Ende herausgeführt ist.

Vorzugsweise wird das Zugelement mit dem Federungselement in den Verbindungspunkten befestigt oder verklemmt. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Zug^federung nach einer Zugbeanspruchung in ihre ursprüngliche Lage zurückkehrt. Bas Zugelement kann gegenüber dem Federungselement in der Weise befestigt sein, daß das

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Zugelement bei entspannter Zugfederung mit einem Abstand von dem Federungselement um dieses herum verläuft.

Gleichfalls kann vorgesehen werden, daß der Umfang des Federungselementes mit einer schraubenförmigen, nach außen offenen Nut versehen ist, in der das Zugelement verläuft.

Insbesondere wenn die Zugj£federung große Zugkräfte aufnehmen können soll, ist es vorteilhaft, das Zugelement.zwischen den Verbindungspunkten innerhalb des Federungselementes zu "führen. Eine Zugfederung gemäß dieser Ausführungsform kann in Form eines Gummikörpers dargestellt sein, in den ein Kabel über einen Teil seiner Länge einvulkanisiert ist, wobei der in dem Gummikörper verlaufende Teil des Kabels in Windungen oder ähnlichem verläuft. Die Windungen können schrauben- oder sinusförmig sein. Eine Zugfederung dieser Art kann zur Befestigung einer Boje verwandt wenden.

In einer Zug^federung, in der ein Teil des Zugelements im Inneren des Federungselementes aufgenommen ist, kann das Zugelement . gleichfalls aus einer Kette bestehen,'deren Glieder zumindest im' entspannten Zustand der Zugfederung zueinander angewinkelt sind, so daß die Kette in dem Federungselement in einer Zick-Zack-Iinie verläuft.

Nachstehend sind einige Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Zugfederung,

Fig. 2 das Endteil des Federungselementes einer abgewandelten Ausführungsform der Zugfederung,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Endteil dee Federungeelementes einer weiteren Ausführungeform der Zugfederung,

Fig. 4 den Endteil des Federungselementeβ einer weiteren Ausführungsform der Zugfederung,

Fig. 5 einen Schnitt durch den Endteil dee Federungaelementes nach Fig. 4 und ein durch diesen 'erlaufendes Seil,

Fig. 6 ein Verstärkungsteil für den Endteil nach Fig. 4 und 5,

Fig. 7 einen Schnitt durch den Endteil des Federungselementes, das mit einem Verstärkungsteil nach Fig· 6 ausgestattet ist, ·

Fig. Θ, 9 und 10 weitere Ausführungeformen der Zugfederung gemäß der Erfindung.

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Die in Pig. 1 dargestellte Zugfederung kann sowohl zum Schleppen wie zum Festmachen benutzt werden. Die Zugfederung weist ein Zugelement, ζ. B. ein Seil 2 in bekannter Ausführung und ein Fede-' rungselement 4 auf, das vorzugsweise aus Gummi besteht. Das Federungselement ist im wesentlichen stangenförmig geformt und be- _N sitzt einen zylindrischen Mittelbereich 6 und zwei vergrößerte Endbereiche 8. Jeder Endbereich 8 besteht aus zwei konischen Teilen, die übereinstimmende Grundflächen aufweisen. Eine Höhlung 10 führt durch jeden der Endbereiche und mündet einerseits in der Endfläche 11 des äußeren Konusteils 12 und änderterseits in der Mantelfläche des inneren Konusteils 14. In der Nähe der Mündungen in den Endflächen 11 verlaufen die Höhlungen 10 vorwiegend in der Achslinie des Federungselementes und gehen dann in eine Schraubenlinie in Richtung auf ihre Mündungen an der Mantelfläche hin über. Das Seil 2 führt in die Höhlung 10 hinein und weiterhin auf dem zylindrischen Mittelbereich entlang, in dem es in einer vorgegebenen Zahl von Windungen um den Mantel des zylindrischen Mittelbereiches 6 liegt. Das Seil führt weiter in die Höhlung 10 am gegenüberliegenden Endbereich 8 des Federungselementes und schließlich in Achsrichtung aus diesem Endbereich hinaus. Wenn das Zugelement, z.B. das Seil, durch eine Zugkraft an den gegenüberliegenden Seiten des Federungselementes 4 belastet wird, werden die um den Mittelbereich 6 herumlaufenden Windungen des Sei3a diesen elastisch zusammendrücken und gleichzeitig die Endbereiche auseinanderziehen und gegeneinander verdrehen in&er Weise, daß ein leichtes Abrollen der Windungen erfolgt. Auf diese Weise ist eine Federwirkung unter Einschluß von Druck-, Zug-, und Torsions-

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beanspruchung des Federungselementes vorgesehen*

Fig. 2 zeigt eine andere Ausf Uhrungsform des Federung se leinen te s. Auch dieses Federungselement 16 ist im wesentlichen stangaofönnig und hat einen etwa zylindrischen Mittelbereich 18 und vergrößerte Endbereiche 20, von denen nur einer dargestellt Ist. Die Endbereiche 20 weisen eine Öse 22 auf, die quer zur Achse des Federungselementes geöffnet ist. Das Seil 2 läuft durch die use 22, von dieser weiter in Schraubenlinien eine vorgebbare Zahl von Windungen um den zylindrischen Mittelbereich 18 etwa In'der gleichen Weise wie in der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform. Wie gesagt ist das Federungselement 16 an seinem gegenüberliegenden Ende mit einem gleichartigen Endbereich ausgestattet wie der Endbereich 20, wobei der gegenüberliegende Endbereich eine entsprechende use aufweist, durch die das Seil verläuft. Die Wirkungsweise der Zugfederung nach Fig. 2 ist im wesentlichen die gleich? wie die der Ausführung nach Fig. 1.

In bestimmten Fällen mag es angebracht sein, zur Verstärkung die Zugfederung mit Endeinsätzen aus härterem Material, z. B. Kunststoff» auszustatten, welches härter ist als das Material des übrigen Federungselementes, das vorzugsweise aus Gummi besteht, wie in Fig. 3 dargestellt. Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Endbereich eines Federungselementes dieser Art. Der Einsatz 24 besitzt eine Höhlung 28,die dieselbe Form haben kann Wie tie Höhlung in der Ausführung nach Fig. 1. Die Höhlung 28 geht in ein Loch 30 in dem Gummikörper 26 über. Der Einsatz 24 besitzt ein

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Teil 32, das in eine entsprechende Ausnehmung im Endbereich des Gummikörpers eingesetzt werden kann. Daa Seil 2 verläuft durch das Pederungselement und um dieses herum in der gleichen Art wie die Seile in den Ausführungsformen nach Pig. 1 und 2.

In einer anderen Ausführungsform der Zugfederung wird das Zugelement, z. B. das dargestellte Seil, fest mit dem Pederungselement, z. B. dem Gummikörper, verbunden, und zwar an den Enden des Teils, der abweichend von der geraden Linie verläuft.

In Pig. 4 Ms .7 einschließlich ist dargestellt, wie das Seil mit dem Pederungselement aus Gummi verbunden werden kann, wenn eine Befestigung zwischen Zug- und Pederungselement vorgesehen werden soll.. Die Endbereiche des Pederungselementes sind gleichartig ausgebildet, dementsprechend ist Jeweils nur einer der Endbereiche in den Pig. 4, 5 und 7 dargestellt. Der Endbereich des Pederungselementes 36 weist drei parallele löcher 38 auf, durch die das Seil 40 in Windungen verläuft. Wie insbesondere Pig. 5 zeigt, ist das Gummimaterial zwischen den benachbarten Enden zweier nebeneinanderliegender Löcher ausgearbeitet, um Nuten 42 und 44 zur Aufnahme zumindest eines Teils des Seilquerschnittes auszubilden. An dem zum freien Ende des Pederungselementes gelegenen Loch ist eine ähnliche Nut 46 und an dem von dem freien Ende am weitesten abgelegenen Loch eine abgewinkelte Nut 48 angebracht, die in einen Windungspfad übergeht, entlang dem das Seil zwischen den Endbereichen des Pederungselementes verlaufen soll.

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Um die Festigkeit der Endbereiche zu vergrößern, kann mit Vorteil Jeder dieser Bereiche mit einem Verstärkung8teil 50 in der in

Fig. 6 dargestellten Form ausgestattet werden. Das Verstärkungein
teil 50 wird das Gummi, wie in Fig. 7 gezeigt, einvulkanisiert, so daß die Löcher des Verstärkungselementes, die einen etwas größeren Durchmesser besitzen als die Löcher des Federungselementes, konzentrisch zu diesen liegen.

Die Verbindung des Seils mit dem Federungselement in der in Fig. 4 bis 7 dargestellten Ausführungsform bewirkt eine Klemmbefestigung des Seils gegenüber dem Federungselement, so daß sich das Seil gegenüber dem Federungselement nicht verschiebt, wenn die Zugfederung belastet wird. Dieses gewährleistet eine vollständige Rückkehr in die Ursprungslage, wenn die Zugbeanspruchung aufhört.

Die beschriebene Klemmverbindung des Seils mit dem Federungselement kann auch in anderer Weise bewirkt werden, z. B. durch anknoten des Seils an die Enden des Federungselementes.

Sofern das Seil an den Enden des Federungselementes befestigt ist, kann das Seil so zwischen den Verbindungen mit dem Federungselement verlaufen, daß es im ungespannten Zustand der Zug^federung einen Abstand von dem zylindrischen Mittelbereich des Federungselementes einnimmt.

In der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform der Erfindung liegt das Seil in einer nach außen hin offenen, schraubenförmigen Nut

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54. Hierdurch ist das Seil gegen Beschädigungen geschützt. Weiterhin kann hiermit eine abweichende Federcharakteristik der Zugfederung erzielt werden, da eine Verschiebung des Seils entlang des zylindrischen Bereichs des Federelementes nicht stattfinden kann. Demzufolge weist die Zusfederung nach Fig. 8 eine weniger progressive Charakteristik auf als die Ausführung nach Fig. 1. Gleichfalls kann in der Ausführung nach Fig. 8 das Seil mit den Enden des Federungselementes durch eine Befestigung verbunden werden, wie sie in Fig. 4 bis 7 dargestellt ist. Das Seil kann so gegenüber dem Federungselement verlaufen, daß es im entspannten Zustand der Zugfederung in einem vorgegebenen Abstand von dem Boden der Nut verläuft.

In Fig. 9 ist eine Zugfederung dargestellt, die besonders vorteilhaft zur Aufnahme großer Zugkräfte ist. Diese Zugfederung kann aus einem Seil 56 bestehen, das in einem Teil seiner Länge in ein Element aus elastischem Material 58 eingeschlossen ist. Vorzugsweise besteht das elastische Material aus Gummi und vorzugsweise ist das Seil 56 in das Gummi in einer Schraubenlinie einvulkanisiert. Allerdings kann das Seil in irgendeiner anderen Linie verlaufen, die von der Geraden abweicht, z. B. in einer Sinuslinie. Falls, das Seil in das Gummi einvulkanisiert ist, erübrigt sich für gewöhnlich eine besondere Befestigung des Seils gegenüber dem Gummi an den Enden des Gummikörpers, dennoch kann natürlich eine sichere Befestigung des Seils gegenüber dem Gummikörper an dessen Enden mit Hilfe einer beliebigen Befestigung geschaffen werden. Eine Zugfederung dieser Art ist besonders steif, wenn normale Gummiqualitäten für das Fede-

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rungselement verwandt werden.

Fig. 10 zeigt eine andere Zugfederung, in der ein Teil des Zug-* elementes in dem Federungselement eingeschlossen ist. Das Zugelement bestehVaus einer Kette 60, deren Glieder 62 miteinander gelenkig verbunden sind. Eine Teil der Kette 60 ist in elastisches Material, vorzugsweise Gummi, eingeschlossen, um ein Federung se lerne nt 64 zu schaffen. Die Kette 60 ist in der Weise in dem Federungselement eingeschlossen, daß die Glieder der Kette zumindest Im entspannten Zustand der Zugfederung gegeneinander angewinkelt sind. Folglich verläuft die Kette 60 in einer Zick-Zack-Linie in dem Federungselement.

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Claims

Ansprüche

1y Zugfederung insbesondere zum Schleppen oder Festmachen mit einem biegsamen Zugelement wie einem Seil, Draht, Kabel oder einer Kette und einem Federungselement, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Zugelement in zumindest zwei Punkten seiner Länge mit dem Federungselement verbunden ist und zwischen diesen beiden Verbindungspunkten in einer von der Geraden abweichenden Linie verläuft und daß das Zugelement zumindest in gespanntem Zustand der Zugfederung auf das Federungselement zwischen den Verbindungspunkten einwirkt.
2. Zugfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugelement in einer im wesentlichen schraubenförmigen Linie zwischen den Verbindungspunkten verläuft.
3. Zugfederung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugelement um das Federungselement herum verläuft.
4. Zugfederung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federungselement stangenförmig geformt ist und einen im wesentlichen zylindrischen Mittelbereich und zwei vergrößerte Endbereiche aufweist, wobei die Endbereiche mit Aushöhlungen im Bereich der Verbindungspunkte ausgestattet sind,

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durch die das Zugelement hindurchgeführt ist.
5. Zugfederung nach Anspruch 3 oder A, dadurch gekennzeichnet , daß das Zugelement von dem Federungselement
zwischen den Verbindungspunkten im entspannten Zustand der Zugfederung einen Abstand einnimmt.
6. Zügfederung nach Anspruch 2, dadurch gekennze ich· net, daß das Zugelement in einer schraubenförmigen, nach
außen hin offenen Nut in dem Federungselement zwischen den Verbindungspunkten verläuft.
7. Zugfederung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zugelement im entspannten Zustand der Zugfederung von dem Boden der Nut einen Abstand einnimmt.
8. Zugfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugelement zwischen den Verbindungspunkten innerhalb des Federungselementes verläuft.
9. Zugfederung nach Anspruch 8, dadurch gekennze lehnet, daß das Zugelement in einer Schraubenlinie innerhalb
des Federungselementes verläuft.
10. Zugfederung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß das Zugelement aus einer Kette besteht, deren Glieder zumindest im entspannten Zustand der Zugfederung zueinander

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angewinkelt 3ind.
11. Zugfederung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Zugelement mit dem Pederungselement in den Verbindungspunkten fest verbunden ist.
12. Zugfederung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugelement durch zumindest zwei im wesentlichen parallele Löcher im Bereich eines jeden Verbindungspunktes in dem Pederungselement gewunden ist.
13. Zugfederung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Pederungselement Verstärkungsteile an den Verbindungspunkten aufweist.

H. Zugfederung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Pederungselement aus Gummi besteht. ■

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L e e r s e i t e