Federsystem aus unbelasteten oder unter gleicher Vorspannung stehenden
Zuq- und Druckelementen
Gegenstand der Erfindung ist ein Federsystem
aus unbelasteten oder unter gleicher Vorspannung stehenden Zug- und Druckelementen.
nach Patent 852 927, bei dem davon ausgegangen wurde, für den Fahrzeug- und Schwingungsmaschinenbau
Schwingungssysteme herzustellen, deren Ausschläge bei starker Wechselbeanspruchung
bestimmte feste Werte nicht übersteigen. Dabei sollten die Federelemente vorzugsweise
an zwei oder mehreren Ringen oder Scheiben befestigt sein, wobei der Durchmesser
mindestens zweier Ringe oder Scheiben unterschiedlich sein muß. Durch die Wahl unterschiedlicher
Durchmesser wurde es möglich, die Federelemente in Beanspruchungsrichtung vorzuspannen,
und zwar die Zugfedern und die Druckfedern gleichmäßig.Spring system consisting of unloaded or under the same preload
Supply and printing elements
The invention relates to a spring system
from unloaded or under the same pretensioning tension and compression elements.
according to patent 852 927, which was assumed to be for vehicle and vibration machine construction
Manufacture vibration systems whose deflections under strong alternating loads
do not exceed certain fixed values. The spring elements should preferably
be attached to two or more rings or discs, the diameter
at least two rings or disks must be different. By choosing different
Diameter it became possible to preload the spring elements in the direction of loading,
namely the tension springs and the compression springs evenly.
Die Verwendung von- Gummikörpern als Federelemente wurde dabei bereits
vorgeschlagen. Diese Federsysteme haben bei gleichmäßiger Verteilung der Federelemente
auf den ganzen Ringumfang den Vorteil, bei Beanspruchung in beliebiger Richtung
senkrecht zur Symmetrieachse stets die gleiche Charakteristik aufzuweisen.The use of rubber bodies as spring elements was already there
suggested. These spring systems have a uniform distribution of the spring elements
the advantage over the entire circumference of the ring when it is used in any direction
always have the same characteristic perpendicular to the axis of symmetry.
Erfindungsgemäß Eierden die Federelemente, z. B. ein oder mehrere
Gummikörper, auch senkrecht zur Beanspruchungsrichtung vorgespannt. Dadurch wird
erreicht, daß die Kennlinie des Federsystems beliebig je nach der Vorspannung abgewandelt
werden kann. So kann z. B. die Vorspannung so groß gewählt sein, daß bei keiner
Deformation noch Druckspannungen im Federsystem auftreten. In der Regel ist aber
die Vorspannung so gewählt, daß ein Teil der Federelemente während der Belastung
auch Druckspannungen aufnimmt. Die resultierende Kennlinie wird dann von der im
Hauptpatent gezeigten, zunächst ansteigenden, im Wendepunkt flacher werdenden und
wiederum ansteigenden Kennlinie abweichen und zunächst steil ansteigend und im Wendepunkt
nur leicht gekrümmt verlaufen.According to the invention, the spring elements, e.g. B. one or more
Rubber body, also prestressed perpendicular to the direction of stress. This will
achieves that the characteristic curve of the spring system is modified as desired depending on the preload
can be. So z. B. the bias should be chosen so that none
Deformation or compressive stresses occur in the spring system. Usually it is
the preload selected so that some of the spring elements during the load
also absorbs compressive stresses. The resulting characteristic is then taken from the im
Main patent shown, initially rising, flattening at the turning point and
in turn deviating rising characteristic curve and initially rising steeply and at the turning point
are only slightly curved.
In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen mit
den dazugehörigen Kennlinien dargestellt, und zwar zeigen Fig. i und 2 ein Federelement.
gemäß dem Hauptpatent mit dem. dazugehörigen Kraft-Weg-Diagramm, Fig. 3 und q. ein
vorgespanntes Federelement mit dem dazugehörigen Diagramm.In the drawing, the invention is shown in two exemplary embodiments
the associated characteristic curves, namely FIGS. 1 and 2 show a spring element.
according to the main patent with the. associated force-displacement diagram, Fig. 3 and q. a
pre-tensioned spring element with the associated diagram.
In Fig. i und 3 ist der Mittelring i einerseits mit dem Federelement
2, 2', andererseits mit dem Federelement 3, 3' fest verbunden. Die Deckscheiben
q. und 5 sind mit den freien Emden der Federelemente 2, 2 und 3, 3' verbunden.In Fig. I and 3, the middle ring i is on the one hand with the spring element
2, 2 ', on the other hand, firmly connected to the spring element 3, 3'. The cover disks
q. and 5 are connected to the free ends of the spring elements 2, 2 and 3, 3 '.
In den Kraft-Weg-Diagrammen Fig.2, q. sind für jedes einzelne Element
2, 3 und 2'; 3' die zueinandergehörenden Kräfte und Wege dargestellt. Die Gesamtkennlinie
a des Federsystems setzt sich aus der Kennlinie b des Elements. 2, 3 und
der Kennlinie c des Elements 2', 3' zusammen. Wie ersichtlich, nimmt ein nicht senkrecht
zur Bewegungsrichtung vorgespanntes Element a, 3 zunächst Druck auf und stellt sich
der Bewegung der Kraft p entgegen. Nach einer gewissen Einfederung hat das Element
z, 3 keine wirksame Komponente mehr in der Richtung der Belastung p, um dann bei
noch weiterem Durchfedern die Bewegung in Richtung der Kraft p zu unterstützen,
bis die Druckspannung aufhört und bei noch weiterem Durchdrücken des Elements 2,
3 eine Zugspannung entgegen der Bewegungsrichtung von p folgt. Man erhält also für
den Anteil des Elements 2, 3 eine Kennlinie b, die im Nullpunkt des Kraft-Weg-Systems
anfängt und nachher noch zweimal durch Null geht. Das Federelement 2'; 3' ist von
Anfang .an auf Zug beansprucht und wirkt stets in steigendem Maße der Kraft p entgegen.
Wenn man die Wirkung des gesamtenTedersystems betrachtet, bekommt man also eine
Federkennlinie a, die zunächst steil, ansteigt und einen Wendepunkt besitzt, der
dort liegt, wo zum ersten Mal ein Nullpunkt in der Kennlinie b des Federelements
z, 3 entstand.In the force-displacement diagrams Fig. 2, q. are for each individual element 2, 3 and 2 '; 3 'shows the forces and paths that belong to one another. The overall characteristic curve a of the spring system is made up of characteristic curve b of the element. 2, 3 and the characteristic curve c of the element 2 ', 3' together. As can be seen, an element a, 3 which is not pretensioned perpendicular to the direction of movement initially absorbs pressure and opposes the movement of the force p. After a certain deflection, the element z, 3 no longer has an effective component in the direction of the load p, in order to then support the movement in the direction of the force p with further deflection until the compressive stress ceases and when the element 2 is pushed through even further, 3 a tensile stress opposite to the direction of movement of p follows. A characteristic curve b is thus obtained for the portion of elements 2, 3, which begins at the zero point of the force-displacement system and then goes through zero twice. The spring element 2 '; 3 'is under tension from the start and always counteracts the force p to an increasing extent. If you look at the effect of the entire spring system, you get a spring characteristic curve a, which initially rises steeply and has a turning point that is where a zero point in characteristic curve b of spring element z, 3 arose for the first time.
Spannt man nun senkrecht zur Bewegungsrichtung der Belastung das Federsystem
mit der Kraft p1 (Fig.q.) vor, so stehen zunächst alle Federelemente unter
Zugspannungen, die gleich groß sind und einander aufheben. Dabei kann nun diese
Zugspannung verschieden groß gewählt werden, so daß die Kennlinie b des. Federelements
2, 3 entweder nur einen-oder drei Schnittpunkte mit der Abszisse des Diagramms hat,
während die Feder 2' 3', von Anfang an auf Zug vorgespannt, stets der Kraft p entgegenwirken
wird. Vereinigt man die beiden Kennlinien b, c, so erhält man. eine Gesamtkennlinie
a, deren Anstieg und Wendepunkte der Größe und Lage nach von der Vorspannung abhängen.Biases can now perpendicular to the moving direction of the load, the spring system with the Kraf t prior p1 (Fig.q.), as are all the first spring members under tensile stresses are equal and cancel each other. This tensile stress can now be selected to be of different sizes, so that the characteristic curve b of the spring element 2, 3 has either only one or three points of intersection with the abscissa of the diagram, while the spring 2 '3', pre-tensioned from the beginning on, will always counteract the force p. If the two characteristics b, c are combined, one obtains. an overall characteristic curve a, the rise and turning points of which depend on the size and position of the preload.