DE531707C - Kegelfeder - Google Patents

Description

• Kegelfeder-Die Erfindung bezieht sich auf Kegelfedern und bezweckt, eine Feder dieser Art zu schaffen, bei welcher im Gegensatz zu den bekannten Kegelfedern die Größe der Durchbiegungen der Federn in linearer Abhängig-1eeit von der Belastung steht.
• Auf der Zeichnung zeigt Abb. i ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung in axialem Schnitt; ferner zeigen in kleinerem Maßstabe Abb.2 und 3 das zur Herstellung der Feder bestimmte Stahlband in Seiten- bzw. Oberansicht, Abb. ¢ ein zweites Ausführungsbeispiel in einer der Abb. i entsprechenden Darstellung, Abb. 5 bis 7 drei Diagramme und Abb. S und 9 ein drittes 2,usfiihrungsbeispiel in axialem Schnitt in zwei verschiedenen Stellungen.
• Bei dem Ausführungsbeispiele nach Abb. r bis 3 ist die Feder aus einem Federbande gewickelt, das im wesentlichen unveränderliche Breite und eine derart veränderliche Dicke besitzt (Abb:2 und 3), daß die Windungen der Feder, abgesehen von ihren nicht federnden Endteilen, von der innersten bis zur äußersten Windung einschließlich an Dicke zunehmen. Die Feder ist mit einer solchen Steigung gewickelt, daß jeder Punkt (z. B. P) der dem einen Federwiderlager 13 zugekehrten Fläche a1 des die Feder bildenden Stahlbandes A von diesem Widerlager im - unbelasteten Zustande der Feder einen Abstand (z. B. a) besitzt, der gleich ist dem Wege, den dieser Punkt unter der Wirkung der Höchstbelastung der Feder zurücklegt. Hierdurch wird erreicht, daß im Gegensatze zu den bekannten Kegelfedern, bei. denen sich die einzelnen Federwindungen beim Zusammendrücken der Feder nacheinander gegen das eine Federwiderlager legen, sämtliche Federwindungen beim Erreichen der Höchstbelastung gleichzeitig zur Anlage an das Widerlager gelangen, so daß sämtliche Federwindungen während des ganzen Federhubes zur Aufspeicherung von Formänderungsarbeit herangezogen werden. Außerdem ergibt die vorliegende Feder einen linearen Zusammenhang zwischen der Federbelastung und dem Federhub (Abb. 6), der in vielen Fällen erwünscht und bei den bekannten Kegelfedern in Wirklichkeit nicht vorhanden ist.
• Bei diesen bekannten Federn entspricht nämlich der Zusammenhang zwischen dem Federhubs und der Federbelastung P einer Kurve I (Abb. 7), die gegen die Abszissenachse X hin gewölbt ist. Die von der Feder aufgespeicherte Formänderungsarbeit ist hierbei der von der Kurve I, der Abszissenachse und der der Höchstbelastung .P.., entsprechenden Ordinate eingeschlossenen Fläche verhältnisgleich. Eine Feder nac Abb. i bis 3 besitzt die Kennlinie II, die Feder gestattet es also, bei gleicher Höchstbelastung P"." eine erheblich größere Förmänderungsarbeit aufzuspeichern als die bekannten Federn. Ist umgekehrt für die Feder eine bestimmte Formänderungsarbeit vorgeschrieben, so erreicht die Feder nach der Erfindung diese Arbeit mit einer erheb-Mich geringeren Höchstbelastung als die bekannten Federn, wie Abb.7 ebenfalls erkennen läßt. Die Feder nach Abb. i bis 3 nimmt außerdem von allen Kegelfedern gleichen Arbeitsvermögens den kleinsten Raum ein. Beim Wickeln der Feder wird die 'Mittellinie des Federbandes zu einer Schraubenlinie mit veränderlicher Steigung gebogen. In Abb. 5 ist die Abwicklung dieser Linie mit gegenüber den Ordinaten stark verkürzten Abszissen wiedergegeben. Die Steigung der Schraubenlinie in irgendeinem Punkte, z. B. P, ihres Verlaufes' entspricht dem Winkel ß, den die Tangente im Punkte P mit der Abszissenachse einschließt. Für die Herstellung der Federn können natürlich auch Stahlbänder verwendet werden, die veränderliche Breite und unveränderliche Dicke besitzen. Es ist hierbei auch möglich, eine oder mehrere Abmessungen des Federbandes derart veränderlich zu machen, daß die Feder mit unveränderlicher Steigung gewickelt «-erden kann.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. q. besitzt das zur Herstellung der Feder verwendete Band unveränderlichen Querschnitt; die Steigung der Feder ist dann veränderlich.
• Die Feder nach Abb. 7 und 8 ist aus Runddraht ge ,ickelt, und zwar so, daß sich die Windung :i der vollkommen zusammengedrückten Feder ineinanderlegen können (Abb.8); die veränderliche Steigung der Feder ist hierbei so gewählt, daß beim .Erreichen der Höchstbelastung sämtliche Federwindungen gleichzeitig zur Anlage an das eine Federwiderlager gelangen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Kegelfeder, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel an jedem Punkt der Feder in Abhängigkeit von dem Windungshalbmesser und dem Querschnitt des Federbandes' einen solchen Wert besitzt, daß jeder Punkt (z. B. P) der dem einen Federwiderlager (B) zugekehrten Fläche (a1) des die Feder bildenden Federbandes (A) von diesem Widerlager im unbelasteten Zustande der Feder einen Abstand (z. B. r.) besitzt, der gleich oder annähernd gleich ist dem Wege, den dieser Punkt unter der Wirkung der Höchstbelastung der Feder zurücklegt. a. Kegelfeder nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der. Feder, abgesehen von ihren nicht federnden Endteilen, von der innersten bis zur äußersten Windung einschließlich an Dicke zunehmen.