DE805335C - Scheibenfeder - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 15. MAI 1951

p 51613X11/47 a D

Louis Pierre Migny, Paris

ist als Erfinder genannt worden

Louis Pierre Migny, Paris

Scheibenfeder

Als Federn kommen häufig elastische Scheiben zur Verwendung. Eine derartige bekannte Scheibe besteht aus einem ringförmigen Teil, dessen Innen- und Außenseiten von parallelen Kegelflächen gebildet werden und dessen radialer Querschnitt rechteckige oder parallelogrammartige Form hat.

Wenn eine derartige, in Fig. ι im Querschnitt dargestellte Scheibe m auf einer waagerechten Fläche A ruht und von einer darüber befindlichen Fläche B unter Druck gesetzt wird, so nähert sich jeder radiale Querschnitt der Waagerechten, wie man dies aus Fig. 2 erkennen kann. Die kleine Grundfläche der Scheibe w; wird dabei vermindert, während die große Grundfläche eine Vergrößerung , erfährt.

Jeder Elementarsektor der Scheibe unterliegt dabei einer auf die kreisförmige Kante g zur Auswirkung kommenden Belastung P, während die Fläche A auf den gleichen Sektor eine Gegenkraft/? ausübt. Wenn die Scheibe ihre Gleichgewichtsstellung erreicht hat, so ist die Kraft K der Kraft P gleich und entgegengesetzt gerichtet, und das Kräftepaar PR ist gleich dem auf den gleichen Sektor einwirkenden elastischen Kräftepaar, dessen Wert eng mit der Verformung, d. h. also mit der Durchbiegung der Feder in Verbindung steht.

Während der Verformung wirken die Last P und die Gegenkraft R auf die gleichen Stellen g bzw. h ein, deren waagerechter Abstand keine wesentliche Veränderung erfährt. Wenn die Belastung P ansteigt, so zeigt die Erfahrung, daß die Durchbiegung / sich nahezu proportional ändert und daß die die Änderung von / in Abhängigkeit von P angebende Kurve eine nahezu geradlinige Form hat, wie man dies der Fig. 3 entnehmen kann.

Es gibt nun jedoch verschiedene Verwendungszwecke, wo es erwünscht ist, Federn zu benutzen, deren Durchbiegung sich in Abhängigkeit von der Belastung nach einem Gesetz ändert, das von der Proportionalität beträchtlich abweicht.

Die Erfindung schafft eine elastische Scheibe, die dadurch nach einem solchen Gesetz arbeitet, daß die Profile ihrer Innen- und Außenseiten eine geeignete Gestaltung erfahren.

Die Scheibe gemäß der Erfindung besteht aus einem ringförmigen Teil, der innen und außen durch Umdrehungsflächen begrenzt ist, wobei der Meridian wenigstens einer dieser Flächen einen konvexen Abschnitt hat, so daß sich die Angriffspunkte der Belastung und der Gegenkraft während der Verformung der Scheibe nähern und die Vergrößerung der Durchbiegung mit zunehmender Belastung immer geringer wird.

Die Zeichnung zeigt, abgesehen von den schon erwähnten Fig. 1 bis 3, verschiedene Ausführungsl> eispiele des Erfindungsgegenstandes.

Fig. 4 und 5 sind Schnitte durch eine im radialen Querschnitt bikonvexe Scheibe vor und nach der Verformung.

Fig. 6 zeigt den Verlauf der obenerwähnten Kurve bei einer Scheibe nach den Fig. 4 und 5, und Fig. 7 bis 15 zeigen schließlich Querschnitte durch verschiedene beispielsweise Ausführungsformen von Federn gemäß der Erfindung.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 wird jeder radiale Schnitt der Scheibe m an der Innen- sowie an der Außenseite durch eine konvexe Kurve begrenzt.

Bei der Verformung neigen sich die Wandflächen der zwischen einer festen Auflagefläche A und einer beweglichen Druckfläche B befindlichen Scheibe m der Waagerechten zu, und die Berührungsstellen der Scheibe mit den Flächen A und B, die sich vor der Verformung bei g und h befanden, verlagern sich nach i und ;'. Die gegenseitige Entfernung der Belastungs- und der Gegenkraft wird so verkleinert, und da das Kräftepaar PR dem elastischen Kräftepaar gleich und entgegengesetzt gerichtet ist, so ergibt sich daraus eine langsamere Änderung der Durchbiegung in Abhängigkeit von der Belastung.

Man erhält auf diese Weise eine Kurve von der in Fig. 6 gezeigten Form.

Die Änderung der Durchbiegung kann durch geeignete Wahl des Profils der einen und der anderen Scheibenseite mehr oder weniger verlangsamt werden.

Eine Scheibe, bei der sich die Durchbiegung nach einem Gesetz entsprechend Fig. 6 ändert, kann insbesondere zur Aufhängung von Fahrzeugen Verwendung finden, wodurch man dann unabhängig von dem Ladegewicht stets den gleichen Fahrkomfort erhält.

Es ist möglich, das gewölbte Profil nur an der Innen- oder Außenseite der Scheibe vorzusehen. Der vorspringende Teil gemäß der Erfindung kann sich übrigens auch nur auf einen Abschnitt des Meridians erstrecken.

Es ist fernerhin möglich, eine Scheibe, die gewölbte Teile besitzt, außerdem mit Hohlkehlen oder konkaven Teilen zu versehen, deren Wirkung derjenigen der gewölbten Teile entgegengesetzt ist. Auf diese Weise kann man eine Änderung der Durchbiegung erzielen, die genau dem Gesetz entspricht, welches sich für den betreffenden Anwendungsfall eignet.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 hat die eine der Scheibenseiten ein gewölbtes Profil, während die andere ein geradliniges Profil hat.

Die Fig. 9 und 10 zeigen zwei weitere Ausführungsformen, bei denen der Meridian der einen Seite konvex und derjenige der anderen Seite konkav geformt ist.

Fig. 11 zeigt eine Scheibe gemäß der Erfindung, welche auf jeder ihrer Seiten einen konvexen Teil aufweist, der sich an einen konkaven Teil anschließt.

Da die Ausführungsformen nach den Fig. 9, 10 und 11 eine gleichbleibende Stärke haben, so eignen sie sich besonders zur Herstellung nach dem Stanz- und Ziehverfahren.

Die Scheiben nach den Fig. 12 und 13 haben eine Seite, die durchweg konvex gestaltet ist, während ihre andere Seite einen konvexen Teil hat, an den sich ein konkaver Teil anschließt.

Fig. 14 zeigt mehrere Scheibenbündel, die übereinander angeordnet sind und je aus zwei Scheiben mit Kugelflächen und einer Scheibe mit einem geraden und einem konvexen Profil bestehen. Bei der Verformung der Scheiben führen die gewölbten, miteinander in Berührung stehenden Seiten eine leichte Abrollbewegung aufeinander aus.

Fig. 15 zeigt Scheibenbündel, bei denen die beiden äußersten Seiten der Scheiben einen konvexen Meridian haben, während die dazwischenliegenden Seiten Kegelflächen bilden.

Bei den Mehrfachscheibenanordnungen nach den Fig. 14 und 15 können die Scheiben ein und desselben Bündels aus verschiedenen Stoffen gefertigt sein, doch ist dies nicht unbedingt erforderlich.

Die Scheiben gemäß der Erfindung können durch Drehen, Gießen, Schmieden, Stanzen oder nach einer anderen fabrikmäßigen Arbeitsweise hergestellt werden.

Man kann die Scheiben aus jedem Metall und jeder Metallegierung oder aus plastischem Stoff von natürlicher Elastizität und insbesondere aus Stahl, Bronze, Aluminiumlegierungen o. dgl. anfertigen.

Die Scheiben gemäß der Erfindung können mit Vorteil in einer sehr großen Anzahl von Anwendungsfällen an Stelle gewöhnlicher Federn benutzt werden, und zwar insbesondere bei Fahrzeugen und Werkzeugmaschinen.

Die nur beispielsweise ι hirgestellten Ausführungsformen können Abänderungen erfahren, ohne daß damit der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elastische, als Feder verwendbare Scheibe, bestehend aus einem innen und außen durch Unulreliungsflächen begrenzten ringförmigen Körper, wobei der Meridian wenigstens einer dieser Flächen einen konvexen Teil aufweist, so daß die Angriffsstellen der Belastung und der Gegenkraft sich bei der Verformung der Scheibe einander nähern, wodurch die Vergrößerung der Durchbiegung mit wachsender Belastung abnimmt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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