DE590471C - Wickelfeder, vorzugsweise fuer Puffer von Eisenbahnfahrzeugen - Google Patents

Description

Bei der Erfindung handelt es sich um eine Wickelfeder, vorzugsweise für Puffer von Eisenbahnfahrzeugen, die aus einem flachen Federblatt hergestellt ist. Dieses wird in der Längsrichtung nach beiden Enden ausgeschärft, und es erhält dabei das eine Ende, eine kurze und das andere Ende eine längere Ausschärfung. Beim Wickeln ■ der bekannten Feder kommt das letzterwähnte Ende nach innen, bildet also einen Zylinder von kleinem Durchmesser. 'Dadurch, ergibt sich der Übelstand, daß die ganze Stoßkraft zunächst von den inneren Windungen aufgenommen werden muß und daß wegen der Massenträgheit an der kurzen Übergangsstelle von der Ausschärfung zur vollen Materialstärke eine Bruchgefahr entsteht. Dazu kommt noch, daß im Verhältnis zum Durchmesser der Windungen das Maß der Zusammendrük- -20 kung so groß wird, daß sich äußerst ungün-, stige Verzerrungen der Materialfaser ergeben, die eine schnelle. Ermüdung des Baustoffes zur Folge haben. Infolgedessen verliert eine solche Feder schnell ihre Spannkraft und neigt zum Bruch.

Man kann nun aber auf das Ausschärfen der Federenden nicht verzichten, weil erst dadurch ein weiches Arbeiten bei geringer Belastung möglich ist.

Es ist nun schon der Versuch gemacht worden,, eine bessere Arbeitsweise der Feder dadurch zu erreichen, daß sie von einem Ende aus gleichmäßig nach, dem anderen Ende hin ausgeschärft ist und daß bei der Aufwicklung des Federblattes das dünn ausgeschärfte Ende nach außen kommt. Bei geringer Beanspruchung dürfte sich diese Feder einwandfrei bewegen, bei starker Belastung werdet! aber auch hier die inneren Windungen im Verhältnis zu ihrer Materialstärke und ihrem Durchmesser sehr weitgehend zusammengedrückt, und infolgedessen treten an dieser Stelle ebenfalls ungünstige Materialverzerrungen auf, die vor allem eine Ermüdung der Feder im Gefolge haben und auch zum Bruch führen können.

Die Erfindung ist nun eine Wickelfeder,, bei der das Federblatt in der eingangs erwähnten Art so zugeschärft ist, daß sich an einem Ende eine kurze Ausschärfung ergibt "und an dem anderen Ende eine über mehrere wirksame Federwindungen gehende Verjüngung vorhanden ist, während ein Teil zwischen den Verjüngungen die volle Materialstärke aufweist. Erfindungsgemäß wird nun das Federblatt so aufgewickelt, daß die längere' Verjüngung· die äußeren wirksamen Federwindungen bildet, daß das Stück mit gleichbleibender voller Materialstärke die mittleren 'Federwindungen ergibt und daß schließlich das kürzer zugeschärfte Ende im Innern der Feder liegt. Bei eintretender Belastung schieben sich zunächst die äußeren wirksamen Windungen zusammen, dann gibt der wirksame .Teil der innersten Windung mit kleinstem Durchmesser um "ein geringes Maß nach, und schließlich nehmen die mittleren Windungen der Feder die volle Be-

lastung auf. Da diese einen verhältnismäßig großen Windungsdurchmesser haben, so kann sich keine starke Materialverzerrung einstellen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Wickelfeder dargestellt, und zwar zeigen

Abb. ι einen Längsschnitt und

Abb. 2 eine Draufsicht der' Feder, während in

Abb. 3 in kleinerem Maßstabe ein nicht gewickeltes Federblatt in Draufsicht gezeichnet ist.

Das Ende a^l des Federblattes ist nur kurz 1-5 ausgereckt, während das andere Ende«² weit über das sonst übliche Maß hinaus mit möglichst gleichmäßiger Verminderung der Materialstärke ausgeschärft ist. Anschließend an die kurze Ausschärfung verbleibt ein Teile von voller Materialslärke, der sich bei der ■ fertigen Fed_ver über eine bis zwei Windungen erstreckt. Es wird nun das Ende«¹ bei Herstellung der Feder nach innen gelegt, ergibt also den kleinsten Windungsdurchmesser. In der Zeichnung bildet der Teil α die zweite und dritte Windung. Das erheblich über das übliche Maß hinaus ausgeschärfte Ende«² ergibt die äußeren Federwindungen, und wegen der geringen Materialstärke und des großen Windungsdurchmessers setzen diese äußeren Windungen einem axial wirkenden Druck einen viel geringeren Widerstand entgegen als die übrigen Feder windungen. Es schieben sich also,an dieser Feder bei auf tretender Belastung zunächst die äußeren wirksamen Windungen zusammen. Sind die Unterkanten dieser Windungen auf der Grundplatte zur Auflage gekommen, so gibt bei weiterer Steigerung des Druckes zunächst der wirksame Teil der innersten Windung nach, und dann erst wird der sehr widerstandsfähige Teil« beansprucht. Wegen des großen Windungsdurchmessers ist der wirksame Hebelarm für α und a³ sehr lang. Es ergibt sich daraus für einen bestimmten Federhub nur eine geringe Änderung der Windungssteigung, also eine günstigere Materialbeanspruchung, so daß eine Bruchgefahr nach Möglichkeit nicht vorhanden ist. Da, wie schon erwähnt, auch, ein schneller Wechsel der Materialstärke sorgfältig vermieden ist, so liegt hierin eine weitere Gewähr für Bruchsicherheit.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Wickelfeder, vorzugsweise für Puffer von Eisenbahnfahrzeugen, bestehend aus einem an beiden Enden verjüngten Federblatt, dadurch gekennzeichnet, daß die längere,, sich nach dem Wickeln übar mehrere wirksame Federwindungen erstreckende Verjüngung (β²)" die äußeren Windungen der Feder und die kürzere Verjüngung (σ¹) die innerste Federwindung bildet, während die Feder zwischen den beiden Verjüngungen ein Federstück (a) von gleichbleibender Wandstärke aufweist, so daß bei Stoßen zuerst die äußersten wirksamen Windungen, dann der wirksame Teil der innersten Windung und schließlich die mittleren Windungen zusammengedrückt werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen