DE9213790U1

DE9213790U1 - Spring joint

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Publication number: DE9213790U1
Application number: DE9213790U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-13
Filing date: 1992-10-13
Publication date: 1992-12-10
Anticipated expiration: 2002-10-14
Also published as: WO1994008807A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Federgelenk für die schwenkbare Befestigung zweier Teile aneinander, die in einer Ruhelage frei von Rückstellkräften sind, jedoch in einer ausgelenkten Lage einer elastischen Rückstellkraft unterliegen, mit einem im Querschnitt quadratischen Innengehäuse, das mit dem einen Teil verbunden ist, mit einem im Querschnitt quadratischen Außengehäuse, das mit dem anderen Teil verbunden ist, mit mindestens einem länglichen Elastikkörper in einem Eckbereich des Außengehäuses, der an einem Abschnitt zwischen zwei Eckbereichen des Innengehäuses anliegt, und mit stirnseitigen, ggf. von den Teilen gebildeten Anschlagflächen zum stirnseitigen Verschließen der beiden ineinanderliegenden Gehäuse.The invention relates to a spring joint for the pivotable fastening of two parts to one another, which in a rest position are free of restoring forces, but in a deflected position are subject to an elastic restoring force, with an inner housing with a square cross section, which is connected to one part, with an outer housing with a square cross section, which is connected to the other part, with at least one elongated elastic body in a corner region of the outer housing, which rests on a section between two corner regions of the inner housing, and with front-side stop surfaces, possibly formed by the parts, for closing the front sides of the two nested housings.

Derartige Federgelenke sind seit langem auch als sog. Neidhard-Federn bekannt. Sie zeichnen sich dadurch aus, daß die regelmäßig mit vier Elastikkörpern besetzten Federgelenke im eigentlichen Sinn unechte Gelenke sind, weil sich Innengehäuse und Außengehäuse nicht direkt berühren, sondern nur indirekt über die Elastikkörper. Dadurch ist unter extremer Belastung sogar eine Auslenkung der Mittelachse des einen Teils zu der des anderen Teiles möglich, wobei dann die Elastikkörper entsprechend unsymmetrisch, gesehen über ihre Länge, verformt werden. Diese Achsverschiebung ist im Einzelfall möglicherweise erwünscht, um z.B. einen Bruch zu vermeiden infolge einer Ausweichbewegung oder dergleichen.Such spring joints have long been known as so-called Neidhard springs. They are characterized by the fact that the spring joints, which are usually fitted with four elastic bodies, are actually not true joints, because the inner housing and outer housing do not touch each other directly, but only indirectly via the elastic bodies. Under extreme loads, this even makes it possible for the center axis of one part to deflect towards that of the other part, whereby the elastic bodies are then deformed accordingly asymmetrically, viewed over their length. This axis shift may be desirable in individual cases, for example to avoid breakage as a result of an evasive movement or the like.

Es gibt jedoch Anwendungsfälle, bei denen die gelenkige Führung nach Möglichkeit präzise sein soll, also das Federgelenk nach Art einer Zapfen-Hülsen-Verbindung führen soll. Es müssen dann sehr harte, unelastische Elastikkörper verwendet werden, die zu einer entsprechenden Federrate,However, there are applications in which the articulated guide should be as precise as possible, i.e. the spring joint should be guided in the manner of a pin-sleeve connection. In this case, very hard, inelastic elastic bodies must be used, which lead to a corresponding spring rate,

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also zu entsprechend hohen Rückstellkräften führen. Hohe Rückstellkräfte können jedoch unerwünscht sein, müssen dann jedoch wegen der Gelenktreue in Kauf genommen werden.This leads to correspondingly high restoring forces. However, high restoring forces can be undesirable, but must be accepted in order to maintain joint fidelity.

5 Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Federgelenk der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, daß bei guter Gelenktreue eine weitgehende Wahl der Federrate und damit der Rückstellkräfte möglich ist.5 It is the object of the invention to further develop a spring joint of the type mentioned at the beginning in such a way that, with good joint fidelity, a wide selection of the spring rate and thus of the restoring forces is possible.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt· die Erfindung vor, daß an dem Außengehäuse an jeder Stirnseite ein Lagerflansch mit einer kreisförmigen Lagerfläche angebracht ist, an der das Innengehäuse direkt oder indirekt anliegt.To solve this problem, the invention proposes that a bearing flange with a circular bearing surface is attached to the outer housing on each end face, against which the inner housing rests directly or indirectly.

Im einfachsten Fall liegt das Innengehäuse mit vier Punkten an der Lagerfläche an, nämlich mit den vier äußeren Eckpunkten der im Querschnitt quadratischen Umfangsflache. Aufwendiger ist die Ausgestaltung eines Innengehäuses mit je einem Lagertopf an jeder Seite, der mit einer kreisförmigen Lagerfläche an der des Lagerflansches anliegt. In dieser Weise ergibt sich eine übliche, allseits tragende Schwenklagerung.In the simplest case, the inner housing rests on the bearing surface at four points, namely at the four outer corner points of the circumferential surface, which has a square cross-section. More complex is the design of an inner housing with a bearing cup on each side, which rests on the bearing flange with a circular bearing surface. This results in a standard swivel bearing that supports the bearing on all sides.

Infolge der exakten Führung des Innengehäuses gegenüber dem Außengehäuse und umgekehrt kann jeder Elastikkörper hinsichtlich seiner Anzahl, Länge und Härte frei gewählt werden, weil er nicht mehr mit Führungsaufgaben belastet ist. Im Extremfall kann also ein kurzer Elastikkörper nahe dem einen Randabschnitt ausreichen, während früher stets vier Elastikkörper annähernd über die gesamte Länge der Gehäuselänge vorgesehen sein mußten. Aus Gründen einer symmetrischen Belastung der Schwenklagerung ist es jedoch vorteilhaft, die Elastikelemente paarig sich gegenüberliegend anzuordnen, wenn die gewünschte Federrate eine solche 5 Bestückung zuläßt.As a result of the precise guidance of the inner housing relative to the outer housing and vice versa, each elastic body can be freely selected in terms of its number, length and hardness because it is no longer burdened with guiding tasks. In extreme cases, a short elastic body close to one edge section can be sufficient, whereas previously four elastic bodies had to be provided almost over the entire length of the housing. However, for reasons of symmetrical loading of the pivot bearing, it is advantageous to arrange the elastic elements in pairs opposite one another if the desired spring rate allows such an arrangement.

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Es ist besonders zweckmäßig, jeden Lagerflansch aus Kunststoff herzustellen, während jeder Lagertopf aus Stahl besteht. In dieser Weise ergibt sich eine günstige Reib-5 paarung, die geringen Schmierbedarf hat und niemals zum Fressen neigt. Im übrigen können übliche Lagermaterialien gepaart werden, also z.B. Bronze oder Messing mit Stahl oder Kunststoff und dergleichen, es kommt nur darauf an, daß die Lagerung dauerhaft ist. Wenn jeder Lagertopf mit einem die Lagerfläche überragenden Kragen versehen ist, genügt als einzige Befestigung jedes Lagerflansches an dem Außengehäuse das Einstecken in den jeweiligen Endabschnitt, weil der zugehörige Lagertopf den Lagerflansch übergreift und damit innerhalb des Außengehäuses hält.It is particularly practical to make each bearing flange from plastic, while each bearing cup is made from steel. This produces a favorable friction pairing that requires little lubrication and never tends to seize. Otherwise, common bearing materials can be paired, e.g. bronze or brass with steel or plastic and the like, the only important thing is that the bearing is durable. If each bearing cup is provided with a collar that projects beyond the bearing surface, the only way to attach each bearing flange to the outer housing is to insert it into the respective end section, because the corresponding bearing cup overlaps the bearing flange and thus holds it within the outer housing.

Das Federgelenk gemäß der Erfindung kann überall dort eingesetzt werden, wo bisher schon Federgelenke eingesetzt werden, es jedoch auf die Ausweichmöglichkeit des einen Teils gegenüber dem anderen mit einer Achsverlagerung nicht ankommt bzw. diese Achsverlagerung auf keinen Fall auftreten darf. Ein typischer Anwendungsfall ist ein sog. Federlamellenabstreifer (siehe EP-O 254 977), bei dem jedes Abstreifelement ein derartiges Federgelenk enthält und außerdem zur federnden Lagerung des über die Breite eines Fördergurtes reichenden Systemträgers mindestens zwei derartige Federgelenke eingesetzt werden.The spring joint according to the invention can be used wherever spring joints have been used previously, but the ability of one part to move relative to the other with an axial displacement is not important or this axial displacement must not occur under any circumstances. A typical application is a so-called spring-slat scraper (see EP-O 254 977), in which each scraper element contains such a spring joint and at least two such spring joints are used for the spring mounting of the system carrier extending across the width of a conveyor belt.

Nachfolgend wird ein Auführungsbeispiel der Erfindung, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:An embodiment of the invention, which is shown in the drawing, is explained in more detail below; in the drawing:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A - A in der Figur 2 undFig. 1 is a cross-sectional view along the line A - A in Figure 2 and

5 Fig. 2 eine Längsschnittsansicht durch ein Federge-5 Fig. 2 is a longitudinal sectional view through a spring

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lenk gemäß der Erfindung zur federbelasteten Lagerung einer Stange gegenüber einer Hülse.according to the invention for the spring-loaded mounting of a rod relative to a sleeve.

Die in den Figuren 1 und 2 wiedergegebene Ausführungsform eines Federgelenkes gemäß der Erfindung findet z.B. Anwendung zur Lagerung eines sog. Systemträgers an einer Reinigungsvorrichtung für Fördergurte. Der Systemträger ist über weitere Maschinenelemente an einer Stange 6 angebracht, während eine Hülse 5 eine Spindel aufnimmt, die zur Höhenverstellung und grundsätzlichen Halterung des Systemträgers an dem Rahmen bzw. dem Chassis des Förderbandes angebracht ist.The embodiment of a spring joint according to the invention shown in Figures 1 and 2 is used, for example, for supporting a so-called system carrier on a cleaning device for conveyor belts. The system carrier is attached to a rod 6 via other machine elements, while a sleeve 5 accommodates a spindle which is attached to the frame or chassis of the conveyor belt for height adjustment and basic mounting of the system carrier.

Das erfindungsgemäße Federgelenk 1 besteht aus einem im Querschnitt quadratischen Innengehäuse 2, einem ebenfalls im Querschnitt quadratischen Außengehäuse 3 und zwei oder vier Elastikkörpern 4, die in den inneren Eckbereichen des Außengehäuses 3 liegen und das Innengehäuse 2 auf dessen Außenseite im mittleren Abschnitt zwischen zwei Eckbereichen jeweils berühren. Außengehäuse und Innengehäuse sind gegeneinander um 45° verdreht, wenn man als Ausgangspunkt der Drehung diejenige Lage annimmt, bei der die Gehäusewände parallel zueinander verlaufen. Diese Anordnung ist für sich gesehen bekannt. An dem Außengehäuse 3 ist eine Hülse 5 angeschweißt, und an dem Innengehäuse 2 ist eine Stange 6 befestigt. Beide Teile 5 und 6 sind federbelastet und schwenkbar miteinander verbunden.The spring joint 1 according to the invention consists of an inner housing 2 with a square cross-section, an outer housing 3 with a square cross-section and two or four elastic bodies 4, which are located in the inner corner areas of the outer housing 3 and touch the inner housing 2 on its outside in the middle section between two corner areas. The outer housing and the inner housing are rotated by 45° relative to one another, assuming the starting point of the rotation to be the position in which the housing walls run parallel to one another. This arrangement is known in itself. A sleeve 5 is welded to the outer housing 3 and a rod 6 is attached to the inner housing 2. Both parts 5 and 6 are spring-loaded and pivotably connected to one another.

In jede Stirnseite des Außengehäuses 3 ist ein Lagerflansch 10 eingesteckt, der bei diesem Ausführungsbeispiel aus Kunststoff besteht, jedoch auch aus einem anderen Lagermaterial wie z.B. Bronze bestehen kann, und dessen äußere Umfangsform quadratisch und dessen innere Umfangsform kreisförmig ausgebildet ist. Jeder Lagerflansch 10 ist mit einem Bund versehen, so daß er stirnseitig an demA bearing flange 10 is inserted into each end face of the outer housing 3, which in this embodiment is made of plastic, but can also be made of another bearing material such as bronze, and whose outer circumferential shape is square and whose inner circumferential shape is circular. Each bearing flange 10 is provided with a collar so that it is attached to the

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Außengehäuse 3 anliegt, jedoch auch ein kurzes Stück auf jeder Seite in den Endabschnitt des Außengehäuses 3 hineinragt. Die innere Umfangsfläche bildet eine Lagerfläche 13, an der eine im Durchmesser geringfügig kleinere Lager-5 fläche 14, eines Lagertopfes 11 anliegt, die dem Innengehäuse 2 zugeordnet ist, und zwar auf jeder Seite.Outer housing 3, but also extends a short distance on each side into the end section of the outer housing 3. The inner peripheral surface forms a bearing surface 13, against which a slightly smaller diameter bearing surface 14 of a bearing cup 11 rests, which is assigned to the inner housing 2, on each side.

Wie deutlich aus der Figur 2 zu erkennen ist, ist der im Bild untere Lagertopf integraler Bestandteil der Stange 6, und die so gebildete, durch Tiefziehen geformte Einheit ist an dem Innengehäuse 2 angeschweißt. Statt dessen kann die aus dem Innengehäuse, dem Lagertopf und der Stange gebildete Einheit ein integrales Teil z.B. aus Kunststoff sein, wenn es sich um ein kleines Federgelenk 1 handelt.As can be clearly seen from Figure 2, the lower bearing cup in the picture is an integral part of the rod 6, and the deep-drawn unit thus formed is welded to the inner housing 2. Instead, the unit formed from the inner housing, the bearing cup and the rod can be an integral part, e.g. made of plastic if it is a small spring joint 1.

Der oben liegende Lagertopf 11 wird mit Hilfe einer Schraube 12 mit Sicherungsring 16 gegen die Stirnseite des Innengehäuses 2 gezogen, so daß die Stange 6 mit angeformtem Lagertopf, der weitere Lagertopf 11 und das Innengehäuse 2 mit Hilfe der Schraube 12 eine in sich starre, lösbare Einheit bilden, zwischen deren Lagertöpfen 11 das Außengehäuse 3 mit Hilfe der Lagerflansche 10 gelagert ist. Die Lagerflansche bedürfen keiner gesonderten Befestigung, sondern sie sind lediglich in die Stirnseiten des Außengehäuses 3 eingesteckt, wobei ein Kragen 15 an jedem Lagertopf 11 das Herausgleiten der Lagerflansche 10 aus dem Außengehäuse 3 heraus verhindert.The upper bearing cup 11 is pulled against the front of the inner housing 2 using a screw 12 with a locking ring 16, so that the rod 6 with the molded-on bearing cup, the further bearing cup 11 and the inner housing 2 form a rigid, detachable unit using the screw 12, between whose bearing cups 11 the outer housing 3 is mounted using the bearing flanges 10. The bearing flanges do not require any special fastening, but are simply inserted into the front of the outer housing 3, with a collar 15 on each bearing cup 11 preventing the bearing flanges 10 from sliding out of the outer housing 3.

Die zwischen den beiden Gehäuse 2 und 3 eingesetzten Elastikkörper 4 können so lang wie die freien Innenlängen der Gehäuse 2 und 3 gestaltet sein, es ist jedoch ebenso möglich, kürzere Längen zu verwenden, die in Längsrichtung gesehen an beliebiger Stelle angeordnet sein können. Eine unterlassende Fixierung ist ohne Bedeutung, da das Außengehäuse 3 gegenüber dem Innengehäuse 2 infolge der Lagerpartner 10 und 11 eindeutig geführt und stabil gehaltenThe elastic bodies 4 inserted between the two housings 2 and 3 can be as long as the free inner lengths of the housings 2 and 3, but it is also possible to use shorter lengths that can be arranged anywhere in the longitudinal direction. Failure to fix them is irrelevant, since the outer housing 3 is clearly guided and held stable relative to the inner housing 2 due to the bearing partners 10 and 11.

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ist und folglich eine unsymmetrische Federkraft ohne Wirkung ist. Wegen der Unabhängigkeit von Federung und Lagerung kann die Federung frei bestimmt werden, es genügt also theoretisch ein einziger Elastikkörper 4 begrenzter Länge, um bereits eine Feder zu bilden. In dieser Weise lassen sich unzählige Federhärten bei stets gleichbleibender exakter Schwenklagerung verwirklichen.and consequently an asymmetrical spring force has no effect. Because the suspension and bearing are independent, the suspension can be freely determined, so theoretically a single elastic body 4 of limited length is sufficient to form a spring. In this way, countless spring hardnesses can be achieved with a constant, precise pivot bearing.

Es ist deutlich aus der Figur 2 zu erkennen, daß das Innere des Außengehäuses 3 infolge der Kragen 15 gut geschützt ist gegen das Eindringen von Schmutz oder Feuchtigkeit. Im übrigen ist das Eindringen von Feuchtigkeit weniger kritisch, weil zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse keine direkte Berührung vorhanden ist, so daß es auch nicht zu Festrostungen kommen kann. Ähnliches gilt für die sich berührenden Lagerflansche 10 und Lagertöpfe 11, die bei unterschiedlicher Werkstoffwahl ebenfalls dieser Gefahr nicht ausgesetzt sind.It can be clearly seen from Figure 2 that the inside of the outer housing 3 is well protected against the ingress of dirt or moisture due to the collar 15. Moreover, the ingress of moisture is less critical because there is no direct contact between the inner housing and the outer housing, so that rust cannot occur. The same applies to the contacting bearing flanges 10 and bearing cups 11, which are also not exposed to this risk if different materials are selected.

Claims

3202.0- - 1 - 09.10.1992 Protection claims:

1. Spring joint for the pivotable fastening of two parts to one another, which are free of restoring forces in a rest position, but are subject to an elastic restoring force in a deflected position, with an inner housing with a square cross section that is connected to one part, with an outer housing with a square cross section that is connected to the other part, with at least one elongated elastic body in a corner area of the outer housing, which rests on a section between two corner areas of the inner housing, and with front stop surfaces, possibly formed by the parts, for the front closure of the two nested housings, characterized in that a bearing flange (10) with a circular bearing surface (13) is attached to the outer housing (3) on each front side, against which the inner housing (2) rests directly or indirectly.

2. Spring joint according to claim 1, characterized in that a bearing cup (11) is attached to each inner housing (2), which bears against the bearing flange (10) with a circular bearing surface (14).

0

3. Spring joint according to claim 2, characterized in that each bearing cup (11) carries a collar (15) whose outer diameter is larger than that of the bearing surface (14) and which rests against the bearing flange (10) with play.

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4. Spring joint according to claim 2 or 3, characterized in that one bearing cup (11) is fixedly secured to the inner housing (2) and that the other bearing cup (11) is screwed to the inner housing (2) or to the other bearing cup (11).

5. Spring joint according to one of the preceding claims, characterized in that each bearing flange (10) consists of plastic or a metallic bearing material such as bronze.

6. Spring joint according to claim 4 or according to claims 4 and 5, characterized in that each bearing flange (10) is inserted as the only fastening in a form-fitting manner into the respective end section of the outer housing (3).

7. Spring joint according to one of the preceding claims, characterized in that each bearing cup (11) is positively inserted into the respective end section of the inner housing (2).

8. Spring joint according to one of the preceding claims, characterized in that the one

Part (6) to which a bearing cup (11) is attached or forms an integral part therewith.

9. Spring joint according to one of the preceding claims,

0 characterized in that the number, length and hardness of the elastic bodies (4) are selected exclusively according to the desired spring rate and not according to the joint quality.

10. Spring joint according to claim 9, characterized in that elastic bodies (4) are provided in pairs lying opposite one another.