DE686209C - Drehstabfeder mit Vorspannung - Google Patents

Description

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AUSGEGEBEN AM
19. DEZEMBER 1939

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 686209
KLASSE 47 a GRUPPE 17

L 93387X11/47 a

Alfred Loebeli in Berlin-Südende

ist als Erfinder genannt worden.

Alfred Loebeli in Berlin-Südende
Drehstabfeder mit Vorspannung

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Oktober 1937 ab
Patenterteilung bekanntgemacht am 7. Dezember 1930

Es ist bereits bekannt, eine Schraubenfeder unter Spannung zu setzen und sie dann durch Ausschlagen eines angeschlossenen Konstruktionsteils, z. B. eines Fahrzeugrades, aus der Mittellage nach oben oder unten von dem einen oder von dem anderen Federende her weiter zusammenzudrücken, so daß das Rad federnd in der Mittellage gehalten wird. Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß die Haltung der Konstruktionsteile gegeneinander in Mittellage durch Drehstabfedern bewirkt wird.

Dadurch wird diese Art von Federn weiter ausgebildet. Solche Drehstabfedern wurden bisher unter Schwingungsstößen rechts und links verdrillt. Durch die Erfindung wird dagegen erreicht, daß ein Drehstab oder mehrere Drehstäbe durch Schwingungsstöße nur in der 'Drehrichtung der Vorspannung über diese hinaus weiter verdrillt werden. Hierdurch ergeben sich dynamische Vorteile und höhere Dauerfestigkeit der Federung.

Außerdem genügen infolge dieser Gleichrichtung der Drillspannung an den. Enden der Drehstäbe zum Einbinden in die gegenein.-anderschwingenden Konstruktionsteile die bekannten Haken, Krücken, profilierten. Verdickungen mit oder ohne Endhülsen usw. Diese Vereinfachung der Einbindungen ermöglicht statt eines starken Drehstabes auch viele dünnere Drehstäbe, gegen zusätzliche Biegekräfte geschützt, in das Federwerk parallel einzuschalten, wodurch sich eine wesentliche weitere Erhöhung der Lebensdauer der Federung ergibt, ohne erheblichen Mehrbedarf an Konstruktionsraum und Werkstoff. Die Bilder 1 bis 12 zeigen beispielsweise verschiedene Ausführungsf ormen der neuen Federung im Fahrzeugbau und in Getriebewellen.

Bild ι zeigt die allgemeine Anordnung einer Vielstabdrehfeder für schwere Wagen in einer Seitenansicht,

Bild 2 einen leicht federnden Federstab mit Krücken und Haken.

Bild 3 und 4 zeigen Federstäbe, deren Enden verdickt sind.

Bild 5 zeigt einen Grundriß zu Bild 1, Bild 6 einen Längsschnitt durch das Federgeliäuse mit Drehstäben nach Bild 4,

Bild 7 einen Querschnitt durch das Federgehäuse mit den Nocken der Federgleichschaltung,

Bild 8 je einen halben Querschnitt durch (o das Federgehäuse am linken und rechten Ende der Drehstäbe,

Bild 9 einen Querschnitt durch, eine Federtrommel mit leichten Drehstäben nach Bild 2, Bild 10 die Charakteristik der Federung mit der Vorspannung,

Bild 11 in vergrößertem Maßstab den Querschnitt durch die Federtrommel nach Bild 7 mit einem Ausschlag der Federachse gegen die Richtung der Uhrzeigerdrehung, Bild 12 einen gleichen Querschnitt wie in Bild 11, aber mit dem Ausschlag der Federachse 6 in Richtung der Uhrzeigerdrehung. Im Bild 1 ist das Rad 1 mit einem Achsstummel in dem Schwinger 2 gelagert und durch eine Zug- oder Druckstange 3 mit einer Scheibenkurbel 5 verbunden, die mit der Hohlachse 6 undrehbar verbunden ist. Die Achse 6 schwingt in den beiden Lagern 14 und 15, die am Fahrzeugrahmen 4 befestigt sind. Die Achse 6 hat nach den Bildern 7, 11 und 12 Nocken 17 und wird umschlossen von einer auf ihr drehbaren, aber axial festgelegten Trommel 16. Diese Trommel hat zwei vorspringende Nocken 18, die sich gegen die erwähnten Nocken 17 der Achse 6 legen. Die Trommel 16 ist mit Ausnehmungen versehen, in welche die Drelifederstäbe 10 nach Bild 4 mit ihren linken Enden mittels profilierter Endhülse 12, z.B. unter Anwendung von Weichmetall, undrehbar eingesetzt sind. An ihren rechten Enden sind die Drehstäbe 10 ebenfalls in der Trommel 16 unter Zwischenschaltung von Hülsen 11 gelagert und durch herausschraubbare Ringstücke 28 axial in der Trommel 16 festgelegt. Über die Trommel 16 ist gegen diese frei drehbar die äußere Trommel 7 geschoben, welche in den Lagern 14 und 15 axial festgelegt ist. Am rechten Ende ist die Außentrommel 7 mit einem Verstärkungsring 21 versehen (Bild 6). Am linken Ende dieser äußeren Trommel 7 sind die Nocken 19 mit einem Verstärkungsring undrehbar in die Trommel 7 eingesetzt und legen sich gegen die erwähnten Nocken-1.7 der Achse 6, und zwar gegenüber den vorerwähnten Nocken 18 der inneren Trommel 16. Die Drehstäbe. 10, von denen bereits erwähnt ist, daß sie am linken Ende undrehbar in die innere Federtrommel 16 eingesetzt sind, sind am rechten Ende mittels Endhülsen 11, die fest mit den Drehstäben verbunden sind, in der inneren Trommel 16 drehbar gelagert. Die Drehstäbe 10 haben oben in Bild 4 und am rechten Ende in Bild 6 eine Gewindebohrung 13 zum Eindrehen von nicht gezeichneten Handgriffen, mit denen die Drehstäbe 10 eingesetzt und auch aus der inneren Trommel 16 wieder herausgezogen werden können. In den Endhülsen 11 der Drehstäbe 10 sind nach Bild 4 oben innere Sechskante 23 eingearbeitet, durch die mittels eines Schlüssels die Hülsen und damit die Federn verdreht werden, so daß die Federstäbe 10 vorgespannt werden. Inder auf diese Weise vorgespannten Lage werden die Drehstäbe 10 dann durch Schlüssel 22 festgelegt, die axial von rechts nach links gemäß der rechten Seite des Bildes 6 auf die äußeren Sechskante oder Zahnkränze der Endhülsen 11 übergeschoben werden. In dieser vorgespannten Lage werden die Schlüssel 22 durch Ausnehmungen in dem Verstärkungsring 21 der äußeren Federtrommel 7 festgehalten, wodurch die Vorspannung der Drehstäbe 10 gehalten wird. Durch diese Vorspannung der Federstäbe wird ein Drehmoment zwischen der inneren Federtrommel 16 und der äußeren Federtrommel 7 erzeugt. Diesem Drehmoment können aber die beiden Trommeln nicht folgen, weil sie mit ihren Nocken 18 und 19 sich gegen die Nocken 20 go legen, die an dem Lager 14 undrehbar, aber nach Bedarf zur Änderung der Mittellage einstellbar befestigt sind. Die Nocken 20 liegen konzentrisch in einer Flucht mit den Nocken 17 der Welle 6, wenn diese in Mittellage steht.

Die Wirkungsweise ist folgende: In der Mittellage des Rades 1 nach Bild 1 werden die Nocken 17 der Achse 6 nach Bild 7 durch die Nocken 18 und 19 der beiden Trommeln 16 und 7 unter Federvorspannung gehalten. Bewegt sieh die Achse 6 entgegen der Uhrzeigerdrehung nach Bild 11, dann nimmt sie die Nocken 18 mit und dreht dadurch die innere Trommel 16 samt den in ihr gelagerten Drehstäben 10. Da die mit den Federstäben verbundenen Schlüssel 22 an ihren äußeren Hebelenden durch den mit der Trommel 7 verbundenen Verstärkungsring 21 in ihrer Lage gehalten werden, so wirkt sich, die Verdrehung der Trommel ιό auf eine weitere Verdrillung der vorgespannten Drehstabfedern aus. Die Trommel 7 stützt sicH dabei mit ihren Nocken 19 gegen die festen Lagernocken 20 ab. Die Drehstabfedern werden also .durch den vom linken Ende her erfolgenden Angriff weiter verdrillt. Wenn die Schwingung zurückgeht und über die Mittellage hinaus nach, der entgegengesetzten Drehrichtung .wirkt, dann wird die Achse 6 im Uhrzeigersinn verdreht gemäß Bild 12. Es wird jetzt die Trommel 16 festgehalten, da

ihre Nocken 18 an den Lagernocken 20 anliegen. Die Trommel 7 wird verdreht, und dadurch werden die Schlüssel 22 verdreht, die mit ihren Enden in der Trommel 7 liegen. Da die Bewegung der Trommel 7 entgegengesetzt der Trommel 16 ist, so wirkt sich die Verdrehung der Trommel 7 ebenfalls auf eine weitere Verdrillung der vorgespannten Drehstabfedern aus. Nur werden die Drehstabfedern jetzt durch, einen vom rechten Ende her erfolgenden Angriff weiter verdrillt.

Bei der leichteren und vereinfachten Ausführung nach, dem Querschnitt in Bild 9 ist die Wirkungsweise im Prinzip die gleiche, aber es wird nicht mehr, wie soeben beschrieben, jeder Stab einzeln vorgespannt. Vielmehr werden alle zwölf nach Bild 2 ausgebildeten Drehstäbe gemeinsam vorgespannt durch Einsetzen eines Schlüssels in den Sechskant 24 der inneren Federtrommel. In der gegen die äußere Federtrommel 7 vorgespannten Lage wird die innere Federtrommel dadurch gegen Rückdreliung festgelegt, daß um den Sechskant 24 ein Schlüssel 25 gelegt wird, der eingreift in eine Ausnehmung in dem Mantel der äußeren Federtrommel 7. Im Bild 9 sind die Federstäbe 8 nach Bild 2 mit ihrem langen Teil in die äußere Trommel 7 undrehbar eingehakt und wirken mit ihren in Bild 2 oben erkennbaren Krücken in Ausnehmungen in dem Mantel der inneren Federtrommel, wobei sie das Drehmoment zwischen der inneren Federtrommel und der äußeren Federtrommel 7 erzeugen. Damit die Krücken der Federstäbe ihre rechtwinklige Lage zum Schaft des Federstabes behalten, werden die Krücken auf dem Deckel der äußeren Federtrommel 7 zwischen abschraubbaren Ringstücken 26 und 27 gegen Ausschläge nach oben und unten geführt. Es ist auch möglich, die Haken der Drehstäbe nach Bild 2 entsprechend Bild 6 in die innere Trommel 16 undrehbar einzuhaken und die Krücken der Federstäbe 8 gegen Verzahnungen in der äußeren Trommel 7 wirken zu lassen. Überhaupt kann die neue Feder allen Abwandlungen unterworfen werden, die von den bekannten Einstaboder Vielstabdrehfedern bekannt sind. Das Anwendungsgebiet der neuen Federkombination liegt überall in den Konstruktionen da, wo schwingende Betriebsstöße mit oder ohne Resonanzschwingung unschädlich zu machen sind. Die Bilder 11 und 12 zeigen, z. B. wenn die Kurbel S fortgedacht wird, einen idealisierten Querschnitt einer elastisehen, in beiden Drehrichtungen vorspannbaren Wellenkupplung nach dem Sinn der Erfindung z. B. für ein Walzwerk, eine Zerkleinerungsmaschine, eine Schiffsschraubenwelle, den Antrieb eines schweren Triebwagens usw. Das innere Rohr 6 stellt in einer solchen in beiden Drehrichtungen vorspannbaren Wellenkupplung die eine Welle dar und das Außenrohr 7 die andere Welle. ·

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Drehstabfeder mit Vorspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder in der einen Verdrillrichtung der Schwingungsstöße von einem Federende her und in der anderen Verdrillrichtung der Schwingungsstöße von dem anderen Federende her beansprucht wird, so daß die Feder stets nur in einer Drillrichtung, in der auch die Vorspannung liegt, beansprucht wird, wobei die Feder in ihrem vorgespannten Zustande durch Nocken gehalten wird, die befestigt sind an den gegeneinanderschwingenden Konstruktionsteilen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen