DE735118C

DE735118C - Ring spring

Info

Publication number: DE735118C
Application number: DER107289D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Klougt; Ernst Kreissig; Franz Toenne
Original assignee: Ringfeder GmbH
Current assignee: Ringfeder GmbH
Priority date: 1940-04-02
Filing date: 1940-04-02
Publication date: 1943-05-06

Description

Ringfeder Die aus Metall und insbesondere Stahlringen bestehenden Ringfedern arbeiten mittels kegelmantelförmiger Reibungsflächen aufeinander, die entweder unmittelbar an den Ringen der Feder oder an besonderen, zwischen den Ringen angeordneten Druckstücken vorgesehen sind. Bei diesen Federn wird ein erheblicher Teil der eingeleiteten Arbeit durch Reibung .aufgezehrt, so daß beim Rückstoß etwa zwei Drittel der beim Zusammendrücken geleisteten Arbeit durch die Reibung verzehrt wird. Diese ,große Reibungsdämpfung ist zwar da von außerordentlichem Vorteil, wo es sich um Vernichtung schädlicher Arbeit handelt, wie z. B. bei Pufferfedern, bei schwingungsdämpfenden Organen usw. In vielen Fällen aber, z. B. bei der Abfedeiimg von Fahrzeugen, ist jede Reibungsdämpfung unerwünscht, und eine reibungslose bzw. dämpfungsarme Federart ist in solchem Falle erwünscht.Ringfeder Those made of metal and especially steel rings Annular springs work on each other by means of cone-shaped friction surfaces, the either directly on the rings of the spring or on special ones between the rings arranged pressure pieces are provided. With these feathers, a significant one becomes Part of the work initiated is consumed by friction, so that about two thirds of the work done when squeezing is consumed by friction will. This, large friction damping is of great advantage where it is the destruction of harmful work, such as B. with buffer springs vibration-damping organs, etc. In many cases, however, z. B. in the Abfedeiimg of vehicles, any friction damping is undesirable, and a smooth resp. Low-damping spring type is desirable in such a case.

Die Erfindung bezweckt nun, die Ringfeder auch für solche Fälle brauchbar zu machen, in denen die Reibung unerwünscht ist. Gemäß der Erfindung werden zur Kraftübertragung auf die federnden Ringe leicht verformbare, aber wenig bzw. überhaupt nicht zusammendrückbare Stoffe herangezogen, wie Gummi, Plexiglas oder andere bekannte Kunststoffe, die zwischen den Ringen in Form eines Druckringes angeordnet sind und gegenüber den in axialer Richtung auftretenden Kräften so geringe Ausweichmöglichkeit haben, daß sie diese Kräfte in radialer Richtung auf die Ringe übertragen.The invention now aims to make the ring spring useful for such cases to make where the friction is undesirable. According to the invention for Power transmission to the resilient rings easily deformable, but little or at all Non-compressible materials are used, such as rubber, plexiglass or other known ones Plastics that are arranged between the rings in the form of a pressure ring and there is so little possibility of evasion in relation to the forces occurring in the axial direction have that they transmit these forces in the radial direction to the rings.

Bei den bisher bekannten Gummim:etallfedern wird allein der Gummi zur Arbeitsaufnahme und damit zur Federung herange- -zogen, während die Metallmäntel in Form von konzentrischen Zylindern öder kegelmanteiförmigen Abschnitten nur zur Druckübertragung, zur Lagerung und zur Befestigung des Gummis dienen. Es liegt auch bcie_.ts ein Vorschlag vor. federnde Ringe in: Gummiringen zusammenzuschalten, wobei dcüi Gummi jedoch Ausdehnungsmöglichkeit verblieben ist und es darauf atikani, die einschließenden 1l(-tallringe elastisch zu verformen und an weit°ren einschließenden Metallzylindern zur Anlag,- und zum .l:ciben zu brin-en. Es handelt sich also auch hierbei um eine Rcibungsfcder, bei welcher ledigl:ali die wirkung der Federringe, nicht aber ihre elastische Arheitsfäh:gkea ausgenutzt wird.With the rubber springs known up to now, only the rubber is used for starting work and thus for suspension -drawn while the metal sheaths in the form of concentric cylinders or cone-shaped sections serve only for pressure transmission, storage and fastening of the rubber. It bcie_.ts also has a proposal. resilient rings in: interconnecting rubber rings, with the rubber still being able to expand and it to elastically deform the enclosing 1l (-tall rings and to further enclose them To bring metal cylinders to the plant and to the .l: ciben. So it is also here about a friction field, in which only: ali the effect of the spring washers, but not their elastic ability to work: gkea is exploited.

Die Erfindung wird an Hand einer Rehc von Ausführungsbeispielen erläutert.The invention is explained on the basis of exemplary embodiments.

Abb. i zeigt eine reibungsfrei arbetende Ringfeder, bei der in der Hauptsache d::e Unzusammeiidriickbarlceit geeigneter Stoffe, wie Gummi. P lesiglas usw., zur Anwendung gelangt. Zwischen dem geschlossenen Innenring a, und dem ebenfalls geschlossenen Aui:fenring h ist ein Ringe aus dem leicht verformbaren Material, in diesem Falle aus Gtunnn, angeordnet. Der Ringe ist entweder .lose eingeschoben oder mit den Ringen a und b i kraftschlüssig verbunden. Der Querschnitt des Ringes c füllt nicht nur den Zwischenraum zwischen den Ringen a und h aus, sondern er -reift trapezartig oder in ähnlicher Gestaltung über die äußeren Begrenzungsebenen hinaus, so daß zwischen den schematisch angeordneten Belastungslkörpernd und c und den Federringen <<: und h ein Federungsspelraum 2-1 entsteht. Wird auf die Feder in der durch Pfeile angedeuteten Richtung ein Drucke ausgeübt, der bis zum Enddruck P, (Abb.2) zu steigern ist, so wird durch dies; Irraft das über die Begrenzungsebenen der Ringe a und b herausstehende Volumen des c verdrängt, so daß sich die in Abb. 2 dargestellte Form ergibt. Das zu verdrängende Volturen ist in Abb: i in der linken Hälfte stärker schraffiert. Die Höhe des Ringes c ist beim Enddruck P", um das Maß 2 # f geringer als die des unbelasteten Ringes (Abb. i), was bedingt, daß der Zwischenraum q c; ebb. i j zwischen den Metallringen a, und b auf die Größ e q @- 2: ge- bracht wird, so daß, eine federnde Ringdelinung bzw. Stauchung in der Gesamtheit 2 erreicht -wurde. Nach Fortnahm:e des Drukkes Po gehen die Ringe a, b, c in die Grundstellung entsprechend Abb. i zurück. Ist der Zwischenring c -wenig oder gar nicht elastisch, hat er also beispielsweise pastenförini:ge Eigenschaften, so -würden allein durch die Elastizität der Federringe a und b die Zurückführung in die Ausgangslage erfolgen. i Entsprechend den verschiedenen Beanspruchun-sarten werden die Metallringe a und h j zweckmäßig in verschiedenen Stärken ausgeführt. Der Innenring a kann unter L-mständ(;.n fortfallen und durch eine nt-ecke#n-tsrerh@,nd geformte Platte aus dein leicht verformbaren Stofft des Ringes c oder auch in Verbindung mit anderen. unelastischen Druck-; teilen ersetzt werden.Fig. 1 shows an annular spring that works without friction, in which mainly suitable materials such as rubber can not be put together. P lesiglas, etc., is used. A ring made of the easily deformable material, in this case made of Gtunnn, is arranged between the closed inner ring a and the outer ring h, which is also closed. The ring is either pushed in loosely or positively connected to rings a and b i. The cross-section of the ring c not only fills the space between the rings a and h, but it reaches trapezoidal or similar design beyond the outer boundary planes, so that between the schematically arranged load bodies and c and the spring washers <<: and h a suspension space 2-1 is created. If a pressure is exerted on the spring in the direction indicated by the arrows, which is to be increased up to the final pressure P, (Fig.2), this becomes; Irraft displaces the volume of c protruding beyond the boundary planes of rings a and b , so that the shape shown in Fig. 2 results. The volture to be displaced is shown in Fig: i with stronger hatching in the left half. The height of the ring is c at the final pressure P "to the level 2 # f less than that of the unloaded ring, which implies that the space qc (Fig. I); ebb ij between the metal rings a and b to the Größ. e q @ -. 2: is overall placed so that -was achieved in the entirety 2 a resilient Ringdelinung or compression After Fort Nahm: e of Drukkes Po move the rings a, b, c to the basic position according to Figure i. If the intermediate ring c has little or no elasticity, for example if it has pastenförini: ge properties, then the elasticity of the spring washers a and b would result in the return to the initial position Metal rings a and hj suitably made in different thicknesses. The inner ring a can be omitted under L-mständ (;. N and by a nt-corner # n-tsrerh @, nd shaped plate made of the easily deformable material of the ring c or in combination with other, inelastic pressure; share be replaced.

Um ein weicheres Arbeiten und damit einen i grül,@eren Federweg zu erzielen, kann der Innenring a geschlitzt sein, so daß er sich zunächst unter verhältnismäßig geringen Kräften verbiegt und schließt, um dann als gesahlossener Federring weiterzuarbeiten. Derartig arl)eiteiide Ringe sind bei Ringfedern an sich bekannt. Eine weiche Anfanäsfederung ist auch dadurch zti erzielen, daß der Werkstoff, aus dem der Zwischenring c gefertigt ist, leicht porös ist, so daß erst die Poren auf dz'iii ersten Teil des Federweges geschlossen werden und dann weiterhin die Eigenschaft der L%nzusammendrückbarkeit des Zwischenringes zur Wirkung kommt, so daß die Hauptarbeitsaufnahme durch die wie Ringfedern wirkenden Außen- bzw. Innenringe erfolgt.In order to work more smoothly and thus to have a greater amount of spring travel achieve, the inner ring a can be slotted so that it is initially under relatively bends and closes with low forces, and then continues to work as a closed spring ring. Such arl) eiteiide rings are known per se in ring springs. A soft initial spring suspension can also be achieved in that the material from which the intermediate ring c is made is, is slightly porous, so that only the pores on the first part of the spring travel are closed and then continue the property of compressibility of the intermediate ring comes into effect, so that the main work is absorbed by the like ring springs acting outer or inner rings takes place.

Die in Abb. i und 2 gezeigten Federelementü können in beliebiger Weise auch in Mehrzahl vereinigt zusammenarbeiten. Die rein,, Zylindermanteiform ist nicht notwendig. es sind vielerlei Abarten denkbar, bei denen unter Umständen auch noch besondere Beanspruchungen hervorgerufen werden. ! Abb. 3 zeigt eine Federsäule für grofk Federwege, bestehend aus einer Mehrzahl von Eiementen nach Art der Abb. i und 2. Zwischen konzentrischen Innen- und Außenringen a, a, und b, bi sind die kraftübertragenden Zwischenringe c eingesetzt. Ein Innen- oder Außenring a, oder bi verbindet jeweils zwei übereinanderliegende Zwischenringe c. Bei dieser Ausführung «-erden außer Druckbeanspruchungen in an sich bekannter Weise auch Scherbeanspruchungen in dem aus Gummi oder ähnlichem Stoff bestehenden Zwischenring c ausgelöst.The spring elements shown in Fig. I and 2 can be used in any way also work together in a majority. The pure, cylindrical shape is not necessary. there are many varieties conceivable, and under certain circumstances also some of them special stresses are caused. ! Fig. 3 shows a spring column for large spring travel, consisting of a plurality of elements according to the type of Fig. i and 2. Between concentric inner and outer rings a, a, and b, bi are the force-transmitting ones Intermediate rings c used. An inner or outer ring a, or bi connects, respectively two superimposed intermediate rings c. With this design «-earth apart from pressure loads in a manner known per se, also shear stresses in the one made of rubber or the like Substance existing intermediate ring c triggered.

Abweichend von dem Vorschlag nach- Abb. -; können die Ringmäntel auch Schraubenform bilden, so daß zwischen den Gängen dieser Schraube die kraftübertragende Zwischenlage als ebenfalls durchlaufendes Schraubenband eingebracht ist. Auch ein solcher Vorschlag ist bereits gemacht worden, bei dem es jedoch nur auf das Arbeitsvermögen der Zwischenlage, die aus Gummi bestand, ankam. Im vorliegenden Falle wird die Federung der Innen- und Außenringe angestrebt und erreicht.Deviating from the proposal according to - Fig. -; the ring mantles can too Form helical shape, so that between the turns of this screw the force-transmitting Intermediate layer is introduced as a continuous screw band. Also a Such a proposal has already been made, but it only affects the working capacity the liner, which was made of rubber, arrived. In the present case, the suspension of the inner and outer rings aimed for and achieved.

Auch im Querschnitt winkelförmige innere und äußere Federringels und 1 können, wie Abb. 4. zeigt, angeordnet sein. Die Schenkel der Winkelringe h und C ]"legen konzentrisch und parallel bzw. senkrecht zur Beanspruchungsrichtung der Kraft P. Durch die Druckübertragung auf den rechteckigen Zwischenringan wird dieser gestaucht, so daß, da er in hohem Maße unzusammendrückbar ist, er sich radial dehnt und dabei den Innenring k staucht und den Außenring l del@nt, womit die Arheitswßis.e der Ringfeder auch hier erreicht ist. Inner and outer spring washers and 1 , which are angular in cross section, can also be arranged, as shown in Fig. 4. The legs of the angled rings h and C] ″ are concentric and parallel or perpendicular to the direction of stress of the force P. The transfer of pressure to the rectangular intermediate ring compresses it so that, since it is highly incompressible, it expands radially and thereby the inner ring k compresses and the outer ring l del @ nt, whereby the Arheitswßis.e of the ring spring is also achieved here.

In Abweichung von den vorher beschriebenen Ausführungsformen können die Federringe auch Z-förmigen Quegschnitt haben, wie aus Abb. 5 zu entnehmen ist. Hierbei dient jeder Ring teils als Innen- und teils als Außenring. Sie schließen die Zwischenringe in ein. Die Arbeitsweise der Feder nach Abb. 6 ist im übrigen die gleichd wie die der Abb. 5. Durch -,%.bwandluing der Formen der Federringe und durch verschiedenartige Zusammenstellungen lassen sich auch die verschiedensten Wirkungen hinsichtlich Federweg und Kraft erreichen.In a departure from the previously described embodiments, the spring washers also have a Z-shaped cross-section, as can be seen from Fig. 5. Each ring serves partly as an inner and partly as an outer ring. You close the intermediate rings in a. The operation of the spring according to Fig. 6 is otherwise the same as that of Fig. 5. By-,%. bwandluing the forms of the spring washers and through various combinations, the most diverse Achieve effects in terms of spring travel and force.

Um die frei liegenden Teile des Zwischenstoffes zu schonen und das Herausquellen an den Stirnseiten zu verhindern, ist, wie in Abb. 6 gezeigt, eine härtere Schutzschicht r, bestehend aus Hartgummi oder Metall, aufgebracht. Diese Bewehrung kann auch in Form der Kappe s, wie in Abb. 7 angedeutet, erfolgen. Die Kappen s können auch die Federringen. und b übergreifen. Als Schutz können auch steife Ringe oder Platten genommen werden, welche kolbenartig in den Raum zwischen den Ringen eingreifen, so daß der Zwischenstoff wie eine Flüssigkeit :zusammengepreßt wird und daher, da er unzusammendrückbar sein soll, die Federringe .n und b staucht und dehnt.To protect the exposed parts of the intermediate material and that As shown in Fig. 6, preventing oozing out at the end faces is one Harder protective layer r, consisting of hard rubber or metal, applied. These Reinforcement can also take the form of the cap s, as indicated in Fig. 7. the The spring washers can also be used for caps. and b overlap. As protection can also rigid rings or plates are taken, which piston-like in the space between the rings engage so that the intermediate substance is compressed like a liquid and therefore, since it should be incompressible, the spring washers .n and b compresses and stretches.

Claims

PATENT CLAIMS: t. Ring spring, characterized in that between the two rings of the spring a pressure ring made of easily deformable, but volumetric material, z. B. rubber is located, which has so little possibility of evasion against the forces occurring in the axial direction that it transmits these forces in the radial direction to the rings. z. Ring spring according to claim r, characterized in that the pressure ring (c) z. B. the upper and lower edges of the resilient rings (a, b) protrudes trapezoidally in the unloaded state. 3. Ring spring according to claim r, characterized in that the free Jiegend end faces of the pressure ring (c) are provided with a cover made of harder materials (r). ¢. Ring spring according to claim r, characterized in that the resilient rings (a, b) are arranged in such a way that an inner or outer ring connects two intermediate rings (c) lying one above the other with one another.