DE913253C - Federungsanordnung - Google Patents

Description

• Federungsanordnung Die Reibung eines federnden Ringes oder einer Hülse auf einem Ring wird vielfach zur Erreichung von Dämpfungswirkungen augenutzt. Bei allen diesen Konstruktionen ist die Gleitfläche im Verhältnis zu der darauf wirkenden Kraft verhältnismäßig gering, so daß die Schmierstoffe infolge der hohen Flächendrücke bei dauernden Schwingungen unter dem hohen Druck weggedrückt werden und dadurch die Gleitflächen und damit die Federwirkung zerstört werden. Auch andere Reibungsdämpfungskonstruktionen, bei denen eine Bandfeder gegen die Fläche dieser Feder selbst oder gegen die eines zweiten innen- oder außenliegenden federnden Körpers reibt, sind für derartige Beanspruchungen unbrauchbar.
• Alle diese Federn haben eine mehr oder weniger gerade oder etwas geknickte Kennlinie, wobei diese Knickung darauf zurückzuführen ist, daß das Schmiermittel infolge des zu hohen Flächendruckes weggedrückt wird und ein Fressen eintritt.
• Es besteht die Forderung nach einer Federung, die bei nicht geradliniger, sondern mit dem Federhub stark gekrümmt ansteigender Kennlinie, bei sehr geringen Flächendrücken eine beliebige Dämpfungswirkung erreichen läßt, wobei sich die Teile in möglichst einfacher Weise herstellen lassen sollen. Durch große Wege der Feder relativ zum Federhub sollen insbesondere bei Erschütterungen gute Schmierwirkungen erreicht werden.
• Diese Forderung erfüllt eine Federungsanordnung, bei der erfindungsgemäß ein kegelig aufgewickeltes Band mit insbesondere steigender Bandbreite und entsprechender Stärke mit ansteigenden Spiralwindungen in einen entsprechend kegelig geformten starren Hohlkörper mit glatter Innenwandung eingedrückt wird. Bei dem Eindrücken des dem Hube entsprechenden, über den Rand des Hohlkörpers vorstehenden Endes des bandförmigen Federelementes wandert dieses in dem Kegel nach unten, wobei gleichzeitig ein Verbiegen dieses Federelementes nach innen durch das Engerwerden des tragenden Hohlkegeldurchmessers und beim Zusammendrücken ein Verbiegen des Federelementes in Hochkantrichtung bis zur Anlage der Windungen aneinander erfolgt. Bei noch weiterem Eindrücken des Federelementes kann dann unter erheblicher Erhöhung der Kraft eine weitere Bewegung in dem Kegel erfolgen, wobei sich dann das untere Ende des Bandes immer tiefer in den Kegel hineinwindet, Während des ganzen Vorganges des Eindrückens ändert sich sowohl der Druck auf die Fläche wie auch die Spannung des Federelementes, so daß in jedem Falle eine starke Krümmung der Kennlinie eintritt. Durch die Dimensionierung des Federelementes in seiner Form, d. h. in seiner Breite und seiner Dicke sowie durch die Wahl des Kegelwinkels und der Steigung des Federelementes lassen sich beliebig gekrümmte Federkennlinien und Dämpfungswirkungen erreichen, wobei auch z. B. durch Verjüngung des Federelementes nach unten der Flächendruck auf das ganze Federelement jeweils entsprechend dem Federhub konstant gehalten werden kann.
• Das Federelement dreht sich bei den Bewegungen in den kegelförmigen Hohlkörper, wodurch eine gute Schmierung und geringe und gleichmäßige Abnutzung eintritt, so daß örtliche Freßerscheinungen unmöglich werden. Bei Eindrücken der Feder bewegt sich diese mit einer relativ zum Hube vielfachen Geschwindigkeit im Kegel, wodurch die Mitnahme des Schmiermittels und damit die Schmierung außerordentlich erleichtert und verbessert werden.
• Um zu verhüten, daß das obere, aus dem kegelförmigen Hohlkörper herausstehende, der achssenkrechten Oberfläche der Druckplatte entsprechend verjüngte Ende des Federelementes sich auf den Rand des Hohlkörpers aufsetzt, oder dort erhöhte Flächendrücke erzeugt, wird die Druckplatte nach innen konisch ausgeführt, so daß bei steigendem Druck der obere Rand des Federelementes, der die entsprechende Konizität hat, infolge der konischen Kegelfläche der Druckplatte nach innen gedrückt wird.
• Durch die Verbreiterung des bandförmigen Federelementes nach dem spitz auslaufenden Ende hin, kann dieses derart abgeschnitten werden, daß die gerade Auflage des Federelementes an der Druckplatte über den ganzen Durchmesser bei eingedrücktem Federelement erreicht wird.
• Das Federelement kann anfangs unten etwas freistehend ausgeführt werden, so daß es sich bei Beginn des Eindrückens mehr radial und erst später in höherem Maße axial zusammendrückt, wenn es mit seinem unteren Ende an dem Boden des kegelförmigen Hohlkörpers zur Anlage kommt. Es ist auch möglich, den Hohlkörper unten offen zu lassen, so daß die Bewegung des Federelementes anfangs, wie vorher beschrieben, erfolgt, dann aber nach Anliegen der Windungen aneinander und anschließendem Entlanggleiten aneinander das Federelement nach unten aus dem Hohlkörper sich herausdrückt.
• In Fig. I ist ein Ausführungsbeispiel einer Federungsanordnung nach der Erfindung dargestellt; Fig. 2 zeigt schematisch die Abwicklung des Federelementes; Fig.3 zeigt eine Ausführungsform mit einem Federelement in einem nach unten offenen kegelförmigen Hohlkörper.
• In Fig. I ist die Federungsanordnung in der linken Hälfte im entlasteten und in der rechten Hälfte im zusammengedrückten Zustande wiedergegeben.
• Das bandförmige Federungselement ist zur Erreichung gleichen Flächendruckes in sich verjüngender Form ausgebildet, so daß z. B. das Federelement am unteren Teil des Hohlkegels schmaler und gegebenenfalls auch dünner ist als am oberen Ende.
• Die Stufe 2 des Federlementes I entspricht der Breite des oberen Endes 3. Der Kegelwinkel des Hohlkörpers 4 ist entsprechend dem gewünschten Dämpfungsfaktor ausgeführt und der Konuswinkel der Druckplatte 5 derart, daß das obere Ende des Federelementes I, ohne am oberen Rande des Hohlkörpers 4 aufzusitzen, in diesen eingedrückt wird. Diese Ausführungen zeigen, daß durch die verschiedenen Variationsmöglichkeiten sich die verschiedensten Wirkungen in bezug auf Kraftanstieg und -rückgang in einfachster Weise erzielen lassen, wobei aber immer erreicht werden kann, daß der Flächendruck des Federelementes auf den Hohlkörper sehr gering bleibt und daß der Hohlkörper mit seiner verhältnismäßig großen Oberfläche und gleichzeitig das Federelement in einfachster Weise gut gekühlt werden können, so daß auch bei dauernden hohen Schwingungsbeanspruchungen bei dieser Federungsanordnung insbesondere auch durch die relativ große Bewegung der Feder keine Störungen auftreten können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Federungsanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einem mehr als eingängigen, kegelig aufgewickelten, bandförmigen Federelement (i) und einem kegeligen starren Hohlkörper (4) besteht, in welchen das Federelement unter axialer Annäherung seiner Windungen radial nach innen zusammendrückbar ist. ä. Federungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (i) aus Flachmaterial von über seine Länge sich änderndem Rechteckquerschnitt besteht, welches mit der Flachseite an der Innenwandung des Hohlkörpers (4) anliegt. 3. Federungsanordnung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet; daß zur Erreichung einer beliebigen; insbesondere progressiven Federkennlinie die Form des Federelementes (I) relativ zum kegeligen Hohlkörper (4) sowie die Stärke, Höhe und Steigung des Federelementes entsprechend gewählt ist, wobei auch nach dem Anliegen der Windungen des Federelementes aneinander ein weiteres Eindrücken bei starkem Kraftanstieg dadurch möglich ist, daß das freie Ende des Federelementes immer tiefer in den kegeligen Hohlkörper hineindrückbar und bei unten offenem Hohlkörper auch teilweise herausdrückbar ist. 4. Federungsanordnung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der geometrisch spitze Auslauf (3) des oberen freien Endes des Federelementes abgeschnitten ist und dessen Breite der Einkerbung (2) des Federelementes entspricht. 5. Federungsanordnung nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen von Druckstück (5) und Federelement (I) derart kegelig geneigt sind, daß das obere Federende beim Eindrücken radial nach innen hereingebogen wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 488:258.