DE743189C

DE743189C - Ringfoermiges Federelement fuer schwingende Arbeitsmaschinen und -geraete

Info

Publication number: DE743189C
Application number: DES132153D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Rudolf Liebold; Dr-Ing Carl Roeren
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1938-05-19
Filing date: 1938-05-19
Publication date: 1943-12-20

Description

Ringförmiges Federelement für schwingende Arbeitsmaschinen und -geräte Bei schwingenden Arbeitsmaschinen und -geräten mit großen Massen und hoher Frequenz sind zwischen den schwingenden Teilen und dem Fundament oder zwischen mehreren schwingenden Teilen nachgiebige Zwischenglieder erforderlich, die die Bewegung der schwingenden Teile gegeneinander oder gegenüber dem Fundament zulassen. Als nachgiebige Zwischenglieder braucht man Federn, deren Federkonstante sehr groß sein muß. Da die üblichen Schraubenfeldern und Ringfedern nicht die nötige Steifigkeit aufweisen, hat man vorgeschlagen, als nachgiebige Zwischenglieder Stäbe zu verwenden, die je nach Art oder Schwingbewegung beispielsweise rechteckigen oder runden Querschnitt haben. Die Größe der Beanspruchungen kann jedoch auch bei diesen Stäben zu sehr großen Abmessungen führen, so daß sich diese Teile schlecht der konstruktiven Gestaltung der Gesamteinrichtung anpassen lasssen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Zwischenglied zum Übertragen der Schwingbewegungen oder zum Aufnehmen von Lagerdrücken zu schaffen, das trotz kleiner Abmessungen imstande ist, die auftretenden Beanspruchungen aufzunehmen und durch seine Formgebung besser in die Gesamtanordnung eingefügt werden kann als ein Federstab. - Nach der Erfindung wird bei Anwendung eines Federringes diesem eine diagonale Querverbindung gegeben und eine der beiden durch das Federelement miteinander zu verbindenden Massen in der Mitte der Querverbindung und,die andere an zwei oder mehreren in gleichem Abstand voneinander vorgesehenen Umfangspunkten des Federrringes befestigt. Ringförmige Federelemente sind zwar für schwingende Arbeitsinaschinen und -geräte bereits bekannt, doch wird gerade durch die erfindungsgemäß vorgesehene Querverbindung und die besondere Anbringungsart eines derart ausgebildeten Federringes eine besonders große Federkonstante erreicht. Außerdem bietet das Federelement nach der Erfindung, wie noch gezeigt wird, auch den Vorteil einer einfachen Möglichkeit, die Federkonstante betriebsmäßig zu ändern.
Ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung ist in der Zeichnung in einer Ansicht und in einer Einzelheit dargestellt. Zwischen den Fundamentplatten i und 2 ist die- ringförmige Feder 3 mit Hilfe von Bügeln q. und 5 und Schraubenpaaren 6 und 7 gehalten. Die Lagerung der Ringfeder 3 am Fundament i ist in der Fig.2 im Schnitt dargestellt. In Richtung der Achse a-a' ist eine Querverbindung 8 vorgesehen, an der die Arbeitsmasse mif Hilfe des Zapfens 9 eingespannt ist.
Die Querverbindung 8 kann so stark bemessen werden, daß sie praktisch unelastisch ist. Die Federung wird alsdann im wesentlichen nur durch die ringförmige Feder 3 erzielt. Die Federkonstante ist sowohl in den beiden Richtungen von a-a' und auch 1n der senkrecht dazu durch die Befestigungsstellen gelegten Achse b-b' gleich groß und behält diese Größe somit auch in jeder anderen beliebigen Richtung. Infolgedessen ist die ringförmige Feder 3 in besonderem Maße zum Übertragen gleichmäßiger Kreisschwingungen geeignet. Darüber hinaus gibt eine ringförmige Feder, die mit einer Querverbindung versehen ist, die Möglichkeit, die Art der Sch-,vingbewegungen in weiten Grenzen zu ändern und den Betriebserfordernissen anzupassen. Ordnet man den Ring um den Zapfen 9 drehbar an, so kann man die Federkonstante zwischen ihrem geringsten Wert (a-ä und b-b' senkrecht zueinander) bis zum Wert oo (die a-ä -Achse und die b-b'Achse fallen zusammen) je nach den Erfordernissen einstellen. Diese Werte ergeben sich bei Drehung des Federringes 3 unter Beibehaltung der dargestellten Abstützpunkte. Man kann den Ring 3 auch bei Antrieben verwenden, die lineare Schwingungen erzeugen. Diese Schwingungen können sowohl in der Achsrichtung a,-a,' oder b-b' erfolgen. Auch bei Antrieben für lineare Schwingungen läßt sich durch Drehen der ringförmigen Feder 3 die Federkonstante in den vorstehend erwähnten Grenzen von einem Mindestwert bis oo verändern.
Bildet man die Querverbindung 8 elastisch aus, so ergibt sich in der b-V-Richtung eine Gesamtfederung, die der hintereinandergeschalteten Federung des Ringes 3 und der Querverbindung 8 entspricht. Auch bei einer derartigen Ausbildung läßt sich durch Drehen des Ringes 3 die Federkonstante beliebig vergrößern.
Verwendet man als Antrieb einen Kreisschwingantrieb, wie z. B .eine Unwucht oder einen elektromagnetischen Antrieb, so läßt sich durch Drehen des Ringes 3 jede Schwingbewegungsform vom Kreis über die Ellipse bis zur geraden Linie erreichen.
Die konstruktive Gestaltung des Zwischengliedes als ringförmige Feder mit einer Querverbindung eignet sich in besonderem Maße zum betriebsmäßigen Verändern der Schwingbewegungen. Eine Beeinflussung des eigentlichen Schwingantriebes ist hierbei nicht erforderlich, sondern es genügt die Änderung der Lage der ringförmigen Feder. Zum Drehen der Feder wird ein Verstellglied vorgesehen, das vorzugsweise durch einen besonderen Antrieb zwangsläufig gesteuert ist. Soll die Änderung der Schwingbewegung in großen Abständen erfolgen, so läßt sich als Antrieb für die Verstellung der ringförmigen Feder ein Zeitschaltwerk verwenden. Will man dagegen eine sich schnell wiederholende und verschiedenartige Änderung der Schwingbewegungen erzielen, so kann die Feder z. B. Buch eine Leitkurve gesteuert werden.
Es ist schließlich im Rahmen der Ansprüche möglich, die ringförmige Feder in mehrere Federringe zu unterteilen, die vorzugsweise gleichachsig angeordnet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Ringförmiges " Federelement für schwingende Arbeitsmaschinen und -geräte zur federnden Verbindung der schwingenden Arbeitsmasse mit einer zweiten schwingenden Masse oder der Fundamentmasse, insbesondere zur Erzeugung von kreisförmigen oder elliptischen Schwingbewegungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring eine diagonale Querverbindung hat und daß die eine der beiden durch das Federelement miteinander zu verbindenden Massen an der Mitte der Querverbindung und die andere an zwei oder mehreren in gleichem Abstand voneinander vorgesehenen Umfangspunkten des Federringes befestigt ist.
2. Federelement nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Querverbindung in Richtung der Schwingbewegungen starr ist.
3. Federelement nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Querverbindung elastisch biegsam ist.
4. Federelement nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring in mehrere. Federringe unterteilt ist. -
5. Federelement nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring samt der Querverbindung drehbar angeordnet ist.
6. Federelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, .däß Mittel zum betriebsmäßigen Verdrehen des Federringes, beispielsweise ein Verstellantrieb, vorgesehen sind.
7. Federelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Verstellantriebes ein Zeitwerk oder ein Leitkurvensteuerungsmittel vorgesehen ist. Zur Abgrenzung des Anrneldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ...... N r. 594 339; britische - ...... - 248794.