DE896277C

DE896277C - Ring spring arrangement

Info

Publication number: DE896277C
Application number: DEL3160A
Authority: DE
Inventors: Peter Schowalter
Original assignee: Luhn and Pulvermacher GmbH and Co
Current assignee: Luhn and Pulvermacher GmbH and Co
Priority date: 1950-07-23
Filing date: 1950-07-23
Publication date: 1953-11-09

Description

Ringfede-ranordnung Ringfedern, die Reibungsarbeit verrichten und auf Biegung beansprucht wer-den, sind bekannt, ebenfalls Ringfedern mit einem aus zwei oder mehreren ineinandergeschachtelten Ringen bestehenden Mittelteil-, deren Biegungswi-derstand von einem größeren Werkstoffquerschnitt abhängig ist. Ferner sind Innenringe in geschlossenen Außenringen bekannt, die geschlitzt sind und deren Querschnitt nach der Schlitzstelle zu abnimmt. Auch sind zwei ineinanderliegende geschlitzte Innenringe mit sich gegenüberliegenden Schlitzen und Außenkonus auf jeder Stirnseite des außenliegenden Innenringes vorgeschlagen worden, bei denen durch Belastung der Druck unmittelbar auf den außenliegenden Innenring und erst mittelbar auf den innenhegenden Inne#nring übertragen wird. In all diesen Fällen sind die Höhen der Innenringe im wesentlichen gleich der Höhe der Außenringe. Bei manchen Anwendungsgebieten ist es notwendig, bei hoher Leistung der Federaggregate das. Gewicht möglichst gering zu halten und auch Rücksicht auf den sehr langen Federweg zu nehmen. Die Kennlinie des Diagramms soll einen steilen Aufstieg haben und an ihrem Ende nochmals nach oben ansteigen, also einen Knick aufweisen. Dieses war bei den bekannten Bauarten, die ziemlich schwer waren, nicht zu erreichen.Ring spring arrangement Ring springs that do frictional work and are known to be subjected to bending, also ring springs with an off two or more nested rings in the middle part, whose Bending resistance is dependent on a larger material cross-section. Further inner rings in closed outer rings are known that are slotted and their Cross-section decreases towards the slot point. There are also two one inside the other slotted inner rings with opposing slots and outer cone each end face of the outer inner ring has been proposed in which by loading the pressure directly on the outer inner ring and only is transferred indirectly to the inner ring. In all of these cases the heights of the inner rings are essentially equal to the height of the outer rings. at In some areas of application it is necessary with high performance of the spring units To keep the weight as low as possible and also take into account the very long suspension travel gain weight. The characteristic curve of the diagram should have a steep rise and be on their end rise again upwards, i.e. have a kink. This was with the known types, which were quite difficult, not to be achieved.

Vielfach sind für derartige Abfederungen Ringfedern vorgesehen, deren geschlossene Innen, und Außenringe auf Zug oder Druck beansprucht werden, d. h. es wird die natürliche Elastizität des Federmaterials ausgenutzt, um die erforderliche Kraftaufnahme zu erreichen. Da für die Unterbringung des Federaggrogates häufig nur ein beschränkter Raum zur Verfügung steht und der Federweg ein Drittel der Bauhöhe betragen soll, mußte das Federaggregat in viele Einzelringe aufgeteilt werden, so. daß die Einzelringe eine geringe Höhe aufweisen -und bei ihrem verhältnismäßig großen Durchmesser leicht zum Kippen und zum Verklemmen neigen, wobei zur Beseitigung dieses Übelstandes eingelegte Gleitringe aus einem anderen Werkstoff dienten.In many cases, ring springs are provided for such cushioning, the closed inner and outer rings of which are subjected to tension or compression, d. H. the natural elasticity of the spring material is used to achieve the necessary force absorption. Since there is often only a limited space available for accommodating the spring unit and the spring travel should be a third of the overall height, the spring unit had to be divided into many individual rings, see above. that the individual rings have a low height and, with their relatively large diameter, tend to tilt and jam, with inlaid sliding rings made of a different material being used to eliminate this inconvenience.

Auch durch:das bekannte dreiteilige Federsystem mit geschlossenen Außenringen und auf Biegung beanspruchtem Innenring lassen sich die geforderten Ansprüche ohne verhältnismäßig großen Gewichtsaufwand nicht erreichen.Also through: the well-known three-part spring system with closed Outer rings and inner ring subjected to bending stress can be the required Not achieving claims without a relatively large amount of weight.

Ausgehend von einer aus zwei mit einem Innenkonns versehenen geschlossenen Endringeen und zwei ineinanderliegenden geschlitzten Innenringen mit isichgegenüberliegenden Schlitzen und Außenkonus auf jeder Stirnseite bestehenden Ringfederanordnung vermeidet die Erfindung diese Nachteile im wesentlichen dadurch, daß die geschlitzten Innenringe mit von der Mitte in bekannter Weise nach den Schlitzstellen zu abnehmenden Wandstärken so ineinander angeordnet sind, daß der Federquerschnitt auf dein gesamten Federurnfang im wesentlichen gleich ist oder in beilden Ringen gleichmäßig auf Biegung beansprucht wird.Starting from one of two closed ones provided with an inner cone End rings and two slotted inner rings lying one inside the other with opposite one another Avoids slots and outer cones on each end face existing annular spring arrangement the invention these disadvantages essentially in that the slotted inner rings with wall thicknesses decreasing from the center in a known manner to the slot locations are arranged one inside the other so that the spring cross-section covers your entire spring circumference is essentially the same or evenly subjected to bending in both rings will.

Vorteilhaft sind die Endringe niedriger als die Innenringe. Ferner können die Innenringe spiralförmig so ineinander gelagert sein, daß von jedem Ring ein Schlitzende außen lund das andere Schlitzende innen, und zwar zweckmäßig auf einer Durchmesserlinie liegt. Bei Verwendung der Feder in Gruben, Salzbergwerken od. dgl. kann zwischen den Innenringen eine metallische Einlage vorgesehen sein, um Rosthüdung zu verhindern.The end rings are advantageously lower than the inner rings. Further the inner rings can be stored spirally so that each ring one end of the slot on the outside and the other end of the slot on the inside, expediently on lies on a diameter line. When using the spring in pits, salt mines or the like, a metallic insert can be provided between the inner rings, to prevent rust.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig. i das erste Beispiel in einer Seitenan3icht, zur Hälfte in Längsschnitt, Fig.:2 einen Querschnitt nach der LinieA-A der Fig. i, Fig. 3 und 4 zwei weitere Ausführungsformen je in einem Querschnitt.In the drawing, three exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown, namely Fig. 1 shows the first example in a side view, half in longitudinal section, Fig. 2 shows a cross section along the line A-A of Fig. 1, Figs. 3 and 4 two further embodiments each in a cross section.

,1, 2 sind topfartig geschlossene Außen- oder Endringe, deren kegelige Innenflächen 3, 4 als Führungsflächen für den federnden Inne#nring dienen., 1, 2 are cup-like closed outer or end rings, the conical inner surfaces 3, 4 of which serve as guide surfaces for the resilient inner ring.

Erfindungsgemäß besteht dieser Innenring aus zwei aufeinander angeordneten und längs geschlitzten Hülsen 5, 6, wobei die verhältnismäßig breiten Längsschlitze 7 bzw. 8 in Durchmesserrichtung gegenüberliegen. Der Querschnitt der beiden Ringe 5,6 ist derart bemessen, #daß er von der Mitte her nach den Schlitzen zu allmählich abnimmt. Es. entsteht auf diese Weise gewissermaßen ein einheitlicher Innenring mit gleicher Wandstärke, der am oberen und unteren - Ende kegelige Druckflächen 9, io aufweist, die aus den beiden Ringteilen gemeinsam gebildet werden. Mit diesen Kegelflächen 9, io führen sich die beiden Innenringe an den gleiche Neigung aufweisenden Innenfdruckflächen 3, 4 der End- oder Außenringe.According to the invention, this inner ring consists of two longitudinally slotted sleeves 5, 6 arranged on top of one another, the relatively wide longitudinal slits 7 and 8 being opposite in the diameter direction. The cross section of the two rings 5, 6 is dimensioned in such a way that it gradually decreases from the center towards the slots. It. produced in this manner in a sense, a single inner ring having the same wall thickness, the top and bottom - end tapered thrust surfaces 9, io which are formed by the two ring members in common. With these conical surfaces 9, io, the two inner rings lead to the same inclination internal pressure surfaces 3, 4 of the end or outer rings.

Der zwischen den Innenringen 5, 6 und den Endringen 1,:2 verbleibende freie Raum ist gleichdem Federweg, Wird eine solche Feder unter Druck gesetzt, so, werden die - Innenringe 5, 6 durch die En-dringe radial zusammengebogen. Es, wird dabei zwischen den sich berührenden konischen Druckflächen# Reffiungsarbeit verrichtet, wodurch beim Rückgang der Feder die aufgenommenen Kräfte wirkungsvoll abgebremst werden. Die Kraftaufnahme ist abhängig vom Materialquerschnitt und dessen Biegungswiderstan.d; die Reibungsarbeit ist abhängig von dem Neigungswinkel der Druckflächen.Between the inner rings 5, 6 and the end rings 1, 2 remaining free space is equal to the spring travel, If such a spring under pressure, so, the - inner rings 5, 6 by the En-penetrate radially bent. Refining work is carried out between the conical pressure surfaces that touch each other, so that the forces absorbed are effectively braked when the spring recedes. The force absorption depends on the material cross-section and its bending resistance. the work of friction depends on the angle of inclination of the pressure surfaces.

Außer der Reihungsarbeit zwischen den sich berühregden Schrägflächen 3, 9 bzw. 4, io, wird noch zusätzliche Reibungsarbeit zwischen den beiden mit einer geschliffenen Innen- bzw. Außenfläche versehenen Innenringen 5, 6 verrichtet, die sich auf den ganzen Umfang dieser Ringe erstreckt.In addition to the series work between the inclined surfaces 3, 9 or 4, io, additional frictional work is performed between the two inner rings 5, 6 provided with a ground inner and outer surface, which extends over the entire circumference of these rings.

Da der Durchmesser des Ringes 6 kleiner ist als der des Ring-es 5, ist der Biegungswiderstand dieses Ringes größer. Infolgedessen wird der Ring 6 fest auf den Ring 5 aufgepreßt, wodurch die Reibungsarbeit a-uf dem ganzen Umfang von Ring 6 erheblich erhöht wird, ohne daß es notwendig ist, die Ringe 5, 6 mit Vo-rspannung ineinanderzutreiben.Since the diameter of the ring 6 is smaller than that of the ring-es 5, the bending resistance of this ring is greater. As a result, the ring 6 is pressed firmly onto the ring 5 , as a result of which the frictional work on the entire circumference of the ring 6 is considerably increased without it being necessary to drive the rings 5, 6 into one another with pre-tension.

Fig. 3 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 2, jedoch mitdem Unterschied, daß der Innenring ii in seiner Wandstärke um -ein solches Maß schwächer gehalten ist, daß das gleiche Biegungsmoment wie in Ring 5 entsteht. Eine weitere Ab- weichung besteht darin, daß zwischen den Ringen 5 und i i eine metallische Einlage 12 angeordnet ist, die aus einer dünnwandigen Hülse besteht. Die Hülse Ist an dem Ring,ii daduTch befestigt, daß die Längsränder 1.3 um die Schlitzränder 8 herumgebogen sind. Die Zwischenschaltung ider Einlage 12, kommt insbesondere bei einer Verwendung der Feder in Gruben, Salzbergwer,ken oder dort in Frage, wo das Eisen vorzeitig einer Rostgefahr ausgesetzt ist. Durch die aus entsprechendem' WL-rkstoff bestehende Einlage 12 wird ein Festrosten der Ringe 5 und ii vermieden, so daß die Feder stets arbeitsfähig bleibt. 3 shows an arrangement similar to FIG. 2, but with the difference that the wall thickness of the inner ring ii is kept weaker by such an extent that the same bending moment as in ring 5 arises. Another deviation is that located between the rings 5 and i i a metal insert 12 which consists of a thin-walled sleeve. The sleeve is attached to the ring because the longitudinal edges 1.3 are bent around the slot edges 8 . The interposition of the insert 12 is particularly useful when the spring is used in pits, salt mines, or where the iron is prematurely exposed to the risk of rust. The insert 12, which consists of the appropriate WL-rkstoff, prevents the rings 5 and ii from rusting, so that the spring always remains operational.

In Fig. 4 sind die beiden Innenringe 15 und 16 spiralförrnig angeordnet und -so iheinande#gesetzt, daß ein Ring mit gleichmäßiger Wandstärke- entsteht, wobei die beiden Ringteile wieder den gleichen Querschnitt haben und damit das gleiche Biegungsmoment aufweisen. Die ausgewalzten Ränder 17, -18 bzw. ig, 2,o der beiden Ringe 15 bzw. 16 sind hierbei so angeordnet, daß sie sämtlich auf einer Durchmesserlinie liegen.In Fig. 4, the two inner rings 1 5 and 1 6 are arranged in a spiral shape and set-so iheinande # that a ring with uniform wall thickness is created, the two ring parts again have the same cross-section and thus have the same bending moment. The rolled-out edges 17, -18 or ig, 2, o of the two rings 15 and 16 are arranged so that they all lie on a diameter line.

Es ist nicht notwendig, daß die Ringe mit Vorspannung ineinandergesetzt werden, sie können sogar einen gewissen Spielraum haben; dadurch wird, bevor die Ringe aufeinanderliegen, ein langer Vorspannweg und damit eine weiche Anfederung erreicht. Das Lösender Feder wird dadurch gefördert, daß in jedem Ringteil Zug- und Druckspannungen entstehen, die beide nach der gleichen Richtung arbeiten, während bei geschlossenen Ringen sich in dem einen Ring Zug-und in dem anderen Ring Druckspannungen äußern, die eine gewisse Zeit brauchen, um aus der Erstarrun- wieder aktiv zu werden.It is not necessary for the rings to be preloaded into one another they can even have a certain leeway; thereby before the Rings lie on top of each other, a long preload path and thus a soft spring suspension achieved. The release of the spring is promoted by the fact that in each ring part tensile and compressive stresses arise, both of which work in the same direction while When the rings are closed, tensile stresses are found in one ring and compressive stresses in the other ring to express, which need a certain time to become active again from the freeze.

Durch verschiedene Höhe der Endringe kann von dem bekannten Mittel Gebrauch gemacht werden, am Ende des Federweges einen Knick in der Kennlinie des Diagramms zu erzeugen und am Ende die Federkraft ansteigen zu lassen.By different heights of the end rings can be of the known means Use can be made of a kink in the characteristic curve of the at the end of the spring travel To generate a diagram and at the end to let the spring force increase.

Claims

PATENT CLAIMS: i. RingfederanoTdnung, consisting of two closed end rings provided with an inner cone and two slotted inner rings lying one inside the other with opposing slots and an outer cone on each end face, characterized in that the slotted inner rings are arranged in one another with wall thicknesses decreasing from the center in a known manner according to the slot points that the spring cross-section is essentially the same over the entire circumference of the spring. or in the case of # the rings are evenly subjected to bending. -. Ring spring arrangement according to claim 1, characterized in that the slotted inner rings (5, 6 or 5, 11) have a greater height than the end rings (1, 2). 3. Ring spring arrangement according to claim i Z> and 2, characterized in that a metallic insert (1: 2) is inserted between the rings (5, 11), the bent longitudinal edges (13) of which encompass the slot edges of the inner ring (ii) . 4. Ring spring arrangement according to claim i, characterized in that the two inner # rings (15 "16) are arranged spirally one inside the other that of each ring (1 5 or 16) a slot end (17, 18) outside and one 5. Ring spring arrangement according to claims 1 and 4, characterized in that the slotted ends (17, 18, 19, 20) are arranged on a straight diameter : German Patent Nos. 358 32.8, 459 507, 5o6 896, 767 o8i.