Gewundene, im Querschnitt formsteife, durch äußere Kräfte belastete
Röhrenfeder Bei bekannten, zur Aufnahme äußerer Kräfte bestimmten Schrauben- und
Spiralfedern vermißt man - unabhängig davon, ob sie mit vollem oder hohlem, also
röhrenförmigem Querschnitt ausgeführt sind - eine Anpassungsfähigkeit an Temperaturschwankungen
und auch an eine etwaige Veränderung des Lastbereichs bzw. der Belastungsverhältnisse,
denen sie mit gleichbleibendem Dämpfungseffekt gewachsen sein sollen. Besonders
bei den Federn Kochempfindlicher Meßinstrumente wird Wert auf gleichbleibende Federungscharakteristik
der eingebauten Federn unabhängig von der Temperatur gelegt, um den Temperatureinfluß
auf das Meßergebnis auszuschalten. Aber auch im allgemeinen Maschinenbau, z. B.
bei unter hohen Betriebstemperaturen arbeitenden Ventilfedern, tritt das Bedürfnis
auf, die bereits eingebaute Feder veränderten Temperatur- oder bzw. auch gleichzeitig
auftretenden unterschiedlichen Belastungsverhältnissen in angemessenem Umfang anpassen
zu können, um ein Auswechseln der einmal eingebauten Feder zu vermeiden.Winding, dimensionally stable in cross-section, loaded by external forces
Tubular spring In known, designed to absorb external forces helical and
Spiral springs are measured - regardless of whether they are full or hollow, that is
tubular cross-section - an adaptability to temperature fluctuations
and also to a possible change in the load range or the load conditions,
which they should be able to cope with with a constant damping effect. Particularly
In the case of the springs of measuring instruments sensitive to cooking, emphasis is placed on constant spring characteristics
the built-in springs placed independently of the temperature to the temperature influence
to switch off the measurement result. But also in general mechanical engineering, e.g. B.
in the case of valve springs working at high operating temperatures, the need arises
on, the already built-in spring changed temperature or or at the same time
adapt to the various load conditions that occur to a reasonable extent
to be able to avoid replacing the spring once it has been installed.
Die Versuche, dieses Bedürfnis mit Federn vollen Querschnitts durch
die Herstellungstechnik oder durch die Verwendung hochwertiger Werkstoffe zu befriedigen,
sind bisher nur in geringem Maße und keineswegs im Verhältnis zum Mehraufwand erfolgreich
gewesen.
Bei Federn kleiner Abmessungen macht sich die bisher fehlende
Anpaßbarkeit an veränderte physikalische Arbeitsbedingungen, insbesondere an Temperatur-
und Belastungsbereichsänderungen, besonders störend bemerkbar.Attempts to meet this need with full-section springs
to satisfy the manufacturing technology or through the use of high-quality materials,
have so far only been successful to a small extent and by no means in relation to the additional effort
been.
In the case of springs of small dimensions, the previously missing one makes itself felt
Adaptability to changed physical working conditions, in particular to temperature
and changes in load area, particularly noticeable in a disturbing way.
Wenn es nun auch bei einem insbesondere für Kraftfahrzeuge bestimmten,
aus einem durch eine eingebettete metallische Schraubenfeder armierten, verhältnismäßig
schweren, gasdichten Gummi-Hohlblock bestehenden Abfederungselement bekannt ist,
einer Lastveränderung dieses Elements durch Änderung des Innendruckes des Gummi-Hohlblocks
zu entsprechen, so bringt doch die Übertragung dieser an sich bekannten Innendruck-Anpassungsmaßnahme
auf bekannte schraubenförmig oder auch spiralig gewickelte, im Querschnitt formsteife
und dabei druckdichte Röhrenfedern durch die erfindungsgemäße Einbeziehung der Temperaturkompensation
in den Anpassungsbereich der äußeren Arbeitsbedingungen der Röhrenfedern beträchtliche
Vorteile.If it is now also in a particular vehicle intended,
from one armored by an embedded metallic helical spring, relatively
heavy, gas-tight hollow rubber block existing cushioning element is known,
a change in the load on this element due to a change in the internal pressure of the hollow rubber block
to correspond, then brings the transfer of this known internal pressure adjustment measure
to known helically or spirally wound, dimensionally stable in cross-section
and pressure-tight tubular springs through the inclusion of temperature compensation according to the invention
considerable in the adjustment range of the external working conditions of the tube springs
Advantages.
Die Erfindung geht demnach von einer Schrauben-oder spiralförmig gewundenen,
druckdichten- und im Querschnitt formsteifen Röhrenfeder aus, für die es wesentlich
ist, daß sie durch äußere Kräfte belastet ist. Es handelt sich also bei der Erfindung
nicht etwa um eine der üblichen innen gekühlten oder beheizten Röhrenelemente in
gewundener Form, die durch die Windungen an sich schon in der Lage sind, die unterschiedlichen
temperaturbedingten inneren Spannungen des Federmaterials ohne Bruchgefahr aufzunehmen.The invention is therefore based on a screw or spiral wound,
Pressure-tight tubular spring with a dimensionally stable cross-section, for which it is essential
is that it is burdened by external forces. So it is the invention
not around one of the usual internally cooled or heated tube elements in
sinuous shape, which by the windings are in themselves already capable of the different
temperature-related internal stresses in the spring material without risk of breakage.
Zur Erzielung der dargelegten Vorteile bedarf es erfindungsgemäß bei
den gewundenen, druckdichten 'und im Querschnitt formsteifen, durch äußere Kräfte
belasteten Röhrenfedern nur, daß diese Federn mit Anschlüssen zum Ein- oder Durchleiten
von zur Anpassung der Federungscharakteristik an Änderungen der äußeren Arbeitsbedingungen
der Federn bestimmten Mitteln versehen sind, die auf die Temperatur der Federn oder
den Druck in ihrem Innenraum bzw. auch auf beide gleichzeitig einwirken.According to the invention, in order to achieve the advantages outlined above,
the twisted, 'pressure-tight' and dimensionally stable in cross-section, due to external forces
loaded tube springs only that these springs with connections for introduction or passage
to adapt the suspension characteristics to changes in external working conditions
The feathers are provided with certain means that affect the temperature of the feathers or
the pressure in their interior or also act on both at the same time.
Der technische Fortschritt der erfindungsgemäßen Federausführung ergibt
sich dabei schon allein aus der Tatsache, daß der wegen des Wegfalls des für die
Größe des Widerstandsmoments geringwertigen Kernquerschnitts für eine bestimmte
Last besonders leicht auszuführenden Röhrenfeder weite Anwendungsgebiete erschlossen
werden; denn die einfache Kompensationsmöglichkeit von Belastungsänderungen und
auch von Änderungen der Temperaturen läßt sowohl bei hochbelasteten Federn des Maschinenbaues
als auch bei feinfühligen Federn der Feinmechanik hohe Materialbeanspruchungen im
Röhrenfederquerschnitt, also besonders leichte Federn zu, ohne die Bruchgefahr zu
vermehren. Durch die Anwendung von erfindungsgemäß ausgestatteten Röhrenfedern wird
also an Federgewicht für einen bestimmten Belastungsbereich gespart.The technical progress of the spring design according to the invention results
alone from the fact that because of the omission of the for the
Size of the section modulus of minor core cross-section for a given
Last, tubular spring that is particularly easy to execute has opened up a wide range of applications
will; because the simple possibility of compensating for changes in load and
also changes in temperatures can occur both in the case of highly stressed springs in mechanical engineering
as well as with sensitive springs in precision mechanics, high material stresses in the
Tubular spring cross-section, so particularly light springs, without the risk of breakage
multiply. By using tubular springs equipped according to the invention,
thus saved in feather weight for a certain load range.
Die Röhrenfeder gemäß der Erfindung besitzt in allen, auch den kleinsten
Abmessungen eine bisher nicht erreichte Empfindlichkeit, die außerdem während der
Funktion oder entsprechend den auftretenden Beanspruchungen in besonderen Zeitpunkten
willkürlich und mit großer Genauigkeit verändert werden kann. Zu diesen Veränderungsmöglichkeiten
gehört insbesondere auch die Beeinflussung der Eigentemperatur der Feder.The tubular spring according to the invention has in all, even the smallest
Dimensions a previously unattained sensitivity, which also during the
Function or according to the stresses occurring at special times
can be changed arbitrarily and with great accuracy. About these opportunities for change
In particular, it also includes influencing the spring's own temperature.
Da die erforderlichen Rohre mit genügend dünner Wand - es kommen Wandstärken
von o,I bis etwa 3 mm in Frage - unter Umständen durch Ziehen in vielen der in Frage
kommenden Abmessungen nicht oder nur schwer herstellbar sind, können die Rohre auch
nahtgeschweißt mit beliebigem Nahtverlauf ausgeführt werden. Die Befestigung der
Röhrenfedern kann durch flanschenförmige oder sonst geeignete Endausbildung ermöglicht
werden. Durch Ein- oder Durchleiten eines Kühlmittels lassen sich auch z. B. schädliche
Überhitzungen des Werkstoffs vermeiden, wenn die Gefahr besteht, daß durch die Überhitzung
die Festigkeitseigenschaften des Werkstoffes vermindert werden. Besonders bei Meßinstrumenten
ist es zur Einhaltung der Meßgenauigkeit erforderlich, die Röhrenfeder unabhängig
von der Außentemperatur immer unter derselben Eigentemperatur arbeiten zu lassen.Since the required pipes with a sufficiently thin wall - there are wall thicknesses
from o, I to about 3 mm in question - possibly by pulling in many of the in question
The pipes can also be produced with difficulty or not at all or in the coming dimensions
can be seam-welded with any seam course. The attachment of the
Tubular springs can be made possible by a flange-shaped or other suitable end design
will. By introducing or passing a coolant, z. B. harmful
Avoid overheating the material if there is a risk of overheating
the strength properties of the material are reduced. Especially with measuring instruments
it is necessary to maintain the measurement accuracy, the tube spring independently
Always let work under the same intrinsic temperature of the outside temperature.
Als mögliches Mittel zur Temperaturbeeinflussung der Röhrenfeder kann
auch eine an sich bekannte, in der Federröhre untergebrachte elektrische Widerstandsheizung
verwendet werden.As a possible means of influencing the temperature of the tubular spring
also an electrical resistance heater, known per se, housed in the spring tube
be used.