DE945883C

DE945883C - Drehstabfederung

Info

Publication number: DE945883C
Application number: DEM18991A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Stoll
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1953-06-18
Filing date: 1953-06-18
Publication date: 1956-07-19
Also published as: FR70621E; GB788604A; FR1110313A; BE529718A; CH346071A; GB808685A; US3033555A; DE1035981B; US2352269A; BE552404A; DE1000643B; US2892623A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehstabfederung und bezweckt, durch eine neuartige Ausbildung die Federungseigenschaften zu verbessern und die Anwendungsmöglichkeiten zu erweitern.

Bei den gebräuchlichen Drehstabfederungen ist in der Regel der Drehstab an einem Ende fest eingespannt, wählend das andere Ende mit einem Hebelarm versehen ist, an dem die vom Drehstab aufzunehmende Kraft wirkt. Durch die Länge und den Querschnitt des Drehstabes sind dessen zulässiger Verdrehungswinkel und damit ein bestimmter Verlauf des Kraftmoments in Abhängigkeit vom Winkelweg des Hebelarmes festgelegt. Der Winkelweg des Hebelarmes, d. h. der Federungsausschlag, ist identisch mit dem Verdrehungswinkel des Dreh-Stabes.

Es ist auch eine Drehstabfederung für Kraftfahrzeuge bekanntgeworden, bei der zwei nebeneinander angeordnete Drehstäbe an dem einen Ende durch ein Kupplungsglied miteinander verbunden ao sind, während das andere Ende des einen Drehstabes an einem die Radachse tragenden Schwenkhebel neben der Schwenkachse und das benachbarte Ende des zweiten Drehstabes am Fahrgestell angreift. Bei einem Ausschlag des Schwenkhebels wird das Federungssystem um die Schwenkachse des Hebels verwunden, wobei sich die Drehstäbe windschief zueinander einstellen. Jeder Drehstab

wird um einen Winkel verdreht, der halb so groß ist wie der Winkel des Schwenkhebelausschlages. Der gesamte Verdrehungswinkel beider Drehstäbe, die wirkungsmäßig hintereinandergeschaltet sind, ist also auch bei dieser Federung gleich dem Winkel des Schwenkhebelausschlages.

Erfindungsgemäß ist der Drehstab als Bestandteil einer Schwinge zur Drehachse der Schwinge parallel bewegbar angeordnet und mit mindestens ίο zwei etwa in gleicher Richtung sich erstreckenden Abstützhebeln unterschiedlicher Länge versehen, die im Zusammenwirken mit festen Widerlagern den Drehstab um einen von dem Winkelausschlag der Schwinge nach Maßgabe des Hebejilängenverhältnisses abweichenden Winkel verdrehen. Hierbei ist die Differenz der Winkelwege der an dem Drehstab angreifenden Hebel unterschiedlicher Länge maßgebend für den Verdrehungswinkel des Drehstabes. Diese Differenz der Winkelwege der Hebel ist abhängig vom Verhältnis der Hebelarmlängen. Es ist daher möglich, bei gegebener Länge und bei gegebenem .Querschnitt des Drehstabes unabhängig von dem durch diese Größen festgelegten zulässigen Verdrehungswinkel des Drehstabes durch entsprechende Wahl des Längenverhältnisses der. Hebel einen Federungsausschlag zu erhalten, der größer ist als der Verdrehungswinkel des Drehstabes. Der Federungsausschlag ist um so größer, je kleiner die Längendifferenz der Hebel ist.

Besondere Bedeutung hat die Erfindung für die Verwendung von Stahlrohren als Drehstabfeder. Drehstabfedern aus Stahlrohren sind an sich bekannt. Sie haben gegenüber Drehstabfedern mit vollem Querschnitt den Vorteil des größeren Arbeitsvermögens bei gleichem Federvolumen. Jedoch war ihre Anwendbarkeit in der gebräuchlichen Anordnung beschränkt, weil bei gleichem Arbeitsvermögen und gleichem zulässigem Verdrehungswinkel ein hohler Drehstab langer sein muß als ein voller. Die erforderliche Baulänge steht jedoch oft nicht zur Verfügung. Hier schafft die Erfindung Abhilfe, da der Federausschlag unabhängig von der Länge und dem Querschnitt des Drehstabes festgelegt werden kann.

Eine einfache Ausführungsform des Erfindungsgedankens besteht darin, an dem Drehstab mindestens zwei Hebelarme gleicher Länge und mindestens einen weiteren Hebelarm abweichender Länge anzuordnen. Der Drehstab kann auch im freien Ende eines zusätzlich zu den Hebelarmen unterschiedlicher Länge vorgesehenen Schwenkhebels oder in den freien Enden mehrerer zusätzlicher Schwenkhebel gleicher Länge drehbar gelagert sein, wobei der zusätzliche Schwenkhebel mit einem gleichlangen Hebelarm des Drehstabes oder die zusätzlichen Schwenkhebel miteinander starr verbunden sein können.

Für die neue Drehstabfederung ergeben sich zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. Mit besonderen Vorteilen kann die Drehstabfederung für Fenderungszwecke im Hafenbau, z. B. bei Dalben oder für Streichpfähle an Kaimauern, Verwendung finden. Eine Anwendungsform besteht darin, daß ein Stahlrohr oder ein anderes Hohlprofil in senkrechter oder annähernd senkrechter Anordnung in der beschriebenen Weise mittels Hebelarmen und gegebenenfalls mittels zusätzlicher Schwenkhebel mit der Kaimauer verbunden wird, so daß das Stahlrohr od. dgl. als Drehstab wirkt.

Ferner kann die neue Drehstabfederung zur Abfederung von Fahrzeugen verwendet werden, indem der Drehstab als Träger für die. Radachse dient. Die Radachse kann dabei konzentrisch, parallel oder rechtwinklig zum Drehstab angeordnet werden. Gegebenenfalls kann auch der Drehstab selbst die Radachse bilden. Auch für Sitz- und Liegemöbel kommt die Drehstabfederung in Betracht, so z. B. für die Abfederung der Sitz- oder Liegefläche, als federnde Rückenlehne für Klappsitze u. a. rri. -

Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.

In der Abb. 1 ist die einfache Ausführungsform dargestellt, bei der an dem Drehstab zwei Hebel-· arme gleicher Länge und ein.oder zwei Hebelarme abweichender Länge angeordnet sind. Eine solche Ausführungsform kann beispielsweise als Streichpfahl im Hafenbau Anwendung finden. Man hat sich dann den Drehstab senkrecht vor der Kaimauer stehend vorzustellen. An dem Drehstab' 1, z.B. einem Stahlrohr, sind gleichlange Hebelarme2 um'Lager 3 schwenkbar. Diese Lager 3 sind ortsfest angeordnet, z. B. an der Kaimauer. Mit dem Drehstab 1 ist weiterhin ein Hebelarm 4 verbunden, dessen freies Ende sich auf einer Stützplatte 5 abstützt. Bei, einer Schwenkbewegung des Drehstabes ι um die Lager 3 verschiebt sich das freie Ende des Hebelarmes 4 auf der Platte S etwas. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Länge der Hebelarme 2 nur etwas größer als die Länge der Hebelarme 4, und zwar um das Maß x. Je kleiner χ ist, um so größer wird der Federungsausschlag des Drehstabes 1 und um so kleiner wird der Verdrehungswinkel des Drehstabes. Statt nur einen Hebelarm 4 vorzusehen, kann auch ein weiterer Hebelarm 4' in Verbindung mit einer weiteren Stützplatte 5" — wie strichpunktiert angedeutet — vorgesehen sein. Zur Vermeidung von Torsiönsbeanspruchungen der Hebelarme 2 können diese um ihre Achse drehbar in dem Drehstab 1 gelagert tio sein. Die Abstützung des Hebelarmes 4 auf der Stützplatte 5 ist derart, daß nur bei der Schwenkbewegung in einer Richtung von der Grundstellung aus gesehen eine Verdrehung des Drehstabes stattfindet. Würde sich der Drehstab von der Grundstellung aus in der anderen Richtung bewegen, hebt sich das freie Ende des Hebelarmes 4 von der Stützplatte 5 ab, und eine Federwirkung tritt nicht ein. Gemäß Abb. 2 ist der Drehstab 1 an den freien Enden zweier gleichlanger und paralleler Schwenkhebel 7 drehbar gelagert, die durch Querverbinder 8 starr miteinander verbunden sind. Diese Schwenkhebel sind um Schwenkachsen 9 schwenkbar. Mit den Enden des Drehstabes r sind Hebelarme 10, ir fest verbunden, von denen der Hebelarm 10 etwas kürzer ist als der Hebelarm n. Die Enden

dieser Hebelarme sind mit Hilfe von Gelenkzapfen 12 in Lagern 13 zwangschlüssig und verschiebbar gelagert, so daß auch bei wechselndem Drehsinn der Schwenkbewegung von der Grundstellung aus eine Verdrehung des Drehstabes stattfindet.

Auch bei dieser Einrichtung kann zusätzlich zu den Hebelarmen 10, 11 ein Hebelarm 4"in Verbindung mit einer Stützplatte 5" mit dem Drehstab 1 verbunden sein·, um bei Schwenkbewegung in einer Richtung eine Verstärkung der Federwirkung herbeizuführen.

Die Ausführung nach Abb. 3 entspricht im gewissen Sinne der Ausführung nach Abb. 2 insofern, als der Drehstab ι in den freien Enden der Schwenkhebel 7 gelagert ist, jedoch ist — in Abweichung von der Ausführung nach Abb. 2 — das eine Ende des Drehstabes, in der Zeichnung das untere, unverdrehbar mit dem unteren Schwenkarm 7' verbunden, so daß dieser entsprechend dem Hebelarm 11 der Ausführung nach Abb. 2 wirkt. In diesem Falle ist also die Länge des unteren Schwenkarmes gleich der Länge des unteren Hebelarmes; sie liegen parallel zueinander, da sie zu einem Körper vereinigt sind.

Im übrigen ist die Ausbildung die gleiche wie bei der Ausführung nach Abb. 2. -

Claims

Patentansprüche:

i. Drehstabfederung, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehstab als Bestandteil einer Schwinge zur Drehachse der Schwinge parallel bewegbar angeordnet und mit mindestens zwei etwa in gleicher Richtung sich erstreckenden Abstützhebeln unterschiedlicher Länge versehen ist, die im Zusammenwirken mit festen Widerlagern den Drehstab um einen von dem Winkelausschlag der Schwinge nach Maßgabe des Hebellängenverhältnisses abweichenden Winkel verdrehen.
2. Drehstabfederung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein solches Längenverhältnis der Abstützhebel, daß der Verdrehungswinkel des Drehstabes kleiner ist als der Winkelausschlag der Schwinge.
3. Drehstabfederung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehstab (1) mindestens zwei gleichlange, in den ortsfesten Gelenken (3) gehaltene Hebelarme (2) und mindestens einen weiteren verschiebbar abgestützten Hebelarm (4) abweichender Länge aufweist (Abb. 1).
4. Drehstabfederung nach den Ansprüchen r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehstab (1) im freien Ende eines Schwenkhebels oder in den freien Enden mehrerer gleichlanger und zweckmäßig starr miteinander verbundener paralleler Schwenkhebel (7) drehbar gelagert ist (Abb. 2 und 3).
5. Drehstabfederung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützenden der mit dem Drehstab (1) fest verbundenen Hebelarme (4, 10, 11) oder deren Anschlußgelenkzapfen (12) auf bzw. in ihren Lagern (5, 13) verschiebbar gelagert sind €5 (Abb. ι bis -3).
6. Drehstabfederung nach den Ansprüchen i, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer der mit dem Drehstab (1) fest verbundenen Hebelarme (7') die gleiche Länge hat wie der den Drehstab (1) aufnehmende Schwenkhebel

(7) und sich parallel zu diesem erstreckt (Abb. 3).
7. Drehstabfederung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelarme (4, 4', 4") sich auf einer Stützfläche (5, 5', 5") kraftschlüssig abstützen, so daß eine Verdrehung des Drehstabes bei seiner Schwenkbewegung nur in einer Richtung stattfindet.
8. Drehstabfederung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelarme (10, 11, 7') in geschlossenen Lagern (9) zwangsehlässig so abgestützt sind, daß eine Verdrehung des Drehstabes (1) bei seiner Schwenkbewegung sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung von seiner Grundstellung aus gesehen stattfindet.
9. Drehstabfederung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise als Drehstab ein Stahlrohrdient.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 826 275.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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