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Aus zwei ineinandergeschraubten Keilschraubenfedern bestehende Federsäule
mit Federtellern auf den Enden. Keilschraubenfedersäulen, die aus zwei ineinandergeschalteten
Schraubenfedern bestehen, haben die Eigentümlichkeit, claß sie sich mit Kegelflächen
beim Arbeiten aneinanderlegen und dadurch Reibung zwischen diesen Flächen und Keilwirkung
der einen auf die andere eintritt. Wenn solche Federn mit ihren auslaufenden Enden
unmittelbar gegen die Stützflächen, z. B. von Puffern, anliegen, ohne durch besondere
Mittel an den Enden geschützt zu sein, so sind gerade die Enden besonders gefährdet,
selbst trenn die Enden senkrecht zur Federlängsachse abgeflacht sind, weil infolge
der Keilwirkung, die die eine Feder auf die andere ausübt, in radialer Richtung
zur Federlängsachse Biegungsbeanspruchungen entstehen, denen die frei auslaufenden
Federenden besonders leicht nachgeben, wodurch leicht Abbrechen der Enden verursacht
wird. Die Gefahr wird noch dadurch vergrößert, daß beim Zusammenpressen der Schraubenfedersäule
die eine Feder gegen die andere eine tangentiale Bewegung zu machen bestrebt ist
und je nach den Abmessungen die Enden der inneren oder auch umgekehrt die Enden
der äußeren über die der anderen Feder sich hinausschrauben. Um der angedeuteten
Gefahr zu begegnen, aber auch um die in Richtung der Schraubenwindungen der Feder
entstehenden Wanderbewegungen der einen Feder gegen die andere möglichst auszuschalten,
andererseits der ganzen Feder die Freiheit zu lassen, sich in sich zu verdrehen,
derart, daß das auslaufende Ende der Federsäule auf der einen Seite in Bezug auf
das auslaufende Ende der Federsäule auf der anderen Seite Winkelbewegungen ausführen
kann, ist es zweckmäßig, die Möglichkeit des Ausweichens der Federenden in radialer
Richtung aufzuheben. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung Federteller vor, die das
Ende der Federsäule mit einer Ringnut übergreifen und in welche beide auslaufenden
Federn mit einem Teil einer Federwindung gleichzeitig eintreten. Nach bekanntem
Vorschlag werden solche Federteller auf dieFedersäulenenden aufgeschrumpft und damit
die Federenden unveränderlich in einer bestimmten Lage festgelegt. Beim Zusammendrücken
der Federn müssen notwendigerweise beim Übergang der Federenden aus ihrem festgeschrumpften
in den freien Teil Biegungen in der Längsrichtung des Federdrahtes auftreten, die
ihrerseits zu Überbeanspruchungen und Federbrüchen führen können. Deshalb wird die
Nut der Federscheibe nach der Erfindung in Richtung senkrecht zur Achse der Federsäule
von Kegelmänteln begrenzt, denen entsprechend die Federenden abgeschliffen sind.
In die kegeligen Nuten werden die Federenden der Säule eingeschoben und beim Geben
der Vorspannung leicht hinein- und radial angedrückt. Beim Arbeiten der Feder verändert
sich der Steigungswinkel der Schraubenwindungen auf der ganzen Länge des Federkörpers
und so auch an den Enden der Federn. Die Formgebung der Nut und die nicht übermäßige
Reibung zwischen Nut und Federn lassen das zu. Der Kegelwinkel der Nut wird so groß
gehalten, daß beim Entspannen der Feder, das ist beim Rückgang der Federwindungen
von
dem kleineren Steigungswinkel zu dem ursprünglichen größeren, auch die Federenden
sich wieder zurückformen können, ohne daß sie durch die Reibung -wie z. B. beim
Aufschrumpfen - in den Nuten in eingeklemmter Lage festgehalten würden. Dagegen
reicht die zwischen den beiden Federenden selbst und zwischen den kegeligen Ringnutenflächen
und den kegeligen Endflächen der Federenden bei der Belastung der Feder aus, um
eine Wanderbewegung der beiden nach einer Richtung- hin auslaufenden Federenden
im Sinne der Federwindungen zu verhindern. Damit die obenerwähnte Möglichkeit für
die Federsäule, sich uni ihre Längsachse in sich zu verdrehen, nicht ausgeschaltet
und die Winkelbewegungen der gegenüberliegenden Enden der Federsäulen nicht gehindert
werden, wird wenigstens einem der Federteller an seiner äußeren Fläche eine ballige
Form gegeben, mit der er sich gegen den darin anliegenden Teil, z. B. gegen den
Pufferteller eines Hülsenpuffers, anlegt.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an einer Hülsenpufferfeder als
Beispiel dargestellt, worin Abb. r die" Gesamtanordnung eines Hülsenpuffers mit
einer aus zwei Keilschraubenfedern a, b zusammengesetzten Federsäule darstellt.
Die die Enden der Federsäulen aufnehmenden Teller sind mit c und d bezeichnet. Darin
befinden sich die Ringnuten e, die nach außen von- je einem Abschnitt von Kegelmänteln
mit entgegengesetzt liegenden Spitzen -gebildet werden,, derart, daß der Querschnitt
ein nach der Federseite hin offenes Paralleltrapez ist, dessen größere parallele
Seite der Feder zugewandt ist. Die Größe der Tut läßt den Eintritt der Federenden
in die Tut zu, und der Neigungswinkel der Kegelmäntel gegeneinander ist so bemessen,
daß, wie oben beschrieben, die Federenden jeder Seite bei Belastung der Feder in
die Nut hineingedrückt und gegeneinander festgelegt werden, die also radial sich
nicht mehr bewegen können, aber auch nicht mehr in Richtung der Federwindungen aufeinander
wandern.
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In Abb. 2 ist die Ausbildung des Federtellers und der darin eingreifenden
Keilschrau-Lenfeder mit einigen Windungen in größerem 1laßstabe bezeichnet. Hier
- wie auch. in Abb. z ist der Zustand der einfachen Vorspannung der Feder angencrmnen,
bei dem die Keilflächen der beiden Federn noch: nicht aufeinanderliegen. In diesen
Zustand kehrt die Feder auch am Schluß der Entspannung zurück. -In Abb. 3 ist die
Feder so weit belastet und zusammengedrückt gezeichnet, daß die Keilflächen der
beiden Flächen fest aufeinanderliegen, ein Zustand, der während des Arbeitsspiel,
des Puffers und der Feder und bei dein die beabsichtigte Reibungsbremswirkung der
Federanordnung eintritt.
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Wenn, wie gezeichnet und bisher angenommen, die Ringnuten ein den
Federtellern nach innen wie nach außen durch Kegelmantelflächen von etwa gleicher
Neigung begrenzt werden, so wird während des Arbeitens der Feder und des-teilweisen
Hineindrückens derselben in die Ringnut die Berührungsfläche der Federenden ungefähr
auf ihrer mittleren Lage erhalten bleiben, und das wird im allgemeinen das Zweckmäßige
sein, weil in vielen Fällen die schraubenförmige Berührungsfläche, die . sich zwischen
den beiden Federn durch die ganze Feder hinzieht, auch auf ihrer ganzen Länge beim
Arbeiten der Feder ungefähr in ihrer ursprünglichen Lage, d. h. in gleicher Entfernung
von der Längsachse, verbleiben wird. Es ist aber nicht notwendig, daß der Kegel
in den Ringnuten durch zwei Negelmantelflächen gebildet wird, es kann auch die innere
oder die äußere eine Zylinderfläche sein, in welchem Falle die andere Fläche entsprechend
größere Neigung bekommt und in welchem Falle die eine der beiden Federn an dem einen
Ende nicht kegelig abgeschliffen zu werden braucht.