DEP0041395DA

DEP0041395DA - Federwerk mit Stahlbandfeder

Info

Publication number: DEP0041395DA
Authority: DE
Inventors: Artur Geyer
Original assignee: Geyer, Artur, Kempten
Publication date: 1950-11-16

Description

Artur Geyer

Kempt em

Feuerwerk mit stafelbs.no feder

Die Eraftentwioklung eines I'e&erwerfees mit. stablbanöteäer beruht in. der Hegel darauf, dass das sa einen Ende festgelegte federband aus seiner gestreckter;. Lage abgebogen wird un6 hierbei, das Bestreben entwickelt, in öle /usgsingslee© 2UrUQkstzlcsiireru Triebwerk© mit Spiralfedern verwenden get?öiinlich Federn die schon in der entspannteB Stellung Spiralform haben und beim ^ufÄietien im ©inen Kern auf einen kleineren Radius aufgewickelt werden. Bei einem gegebenes Querschnitt tmä gegebenen peöeraiateriel ist ßie für üie LängsMegung bea¹®» zum .Aufwickeln, auf znw&nöende unö dement spree he η α auob die abzugeltende Kraft der Feder vom Graö der Durchbiegung und ßer Dui'ohblegungslijin^e der Feder abfeäiigig. Be ir. Auf steinen sumsiieren. sieli die sufzuwenuenöen Kräfte proportional mit der Oraärehirngssaial„ IJtrsgefcahrt ist beim ües Trinfewerkes üie Kraft am Anfang am grössten nnö. nimst sit Ablauf ebenso proportionel bi@ zur vislligen Estspanmifeg ab, Die T)reiiT!"Oi:»nt,sabgabe und. damit die DrehzafeX sind also eblaufabbaagig.

Ius dieses, gtmhö, vieräeri die bekaniiten Feö.ertriebwerke meist so äiraentioniert, dass das DTehtüöiM&nt für die su bewältigende iirbel.t bei fast völliger Entspannung der ?eö.er gerade noch ausreicht* Infolgedessen zeigt ein einfaciies Fecertriebwerfc. öen

, c.aae es öle e.ngetriefe©ns Vorrichtung gegen EvAe ^:langals aei. Anfana: laufen lässt.

Hill mas. ties verhindern« so mass bei gespannter oä&t aufgesogener Teder öer Exaftubereetass vsraiehtet w©rd©n_t wozu 2.'B IIi©Äre.ftbre.ias-eri oder Luftflügelbressen diesen, äeren

is* TerMltnis zum Fe&erserksefelau? hoch liegt. eine ©atspreebeöäe Übersetzung für öe.n Drehzahlregler erforalu ,Die Antriebsenergle für eine solobe .Begel©i^:aricbtaag muss ausserdem warn Feöerwerk selbst geliefert werden und rersis-· Aert damit die abgebto-are gespeicherte mergle der ■ Feder. BIe Tergröasert ausseries volumes uM Gewicht der Vorrichtung anä bedingt eisen er&ähten Vereohlelse &er Slnsselteile. un6 Aiieb müssen die Eifiaelteile wie Lager, L n®w* iem hdclisten Feäerdruok. entsprechend stärker yt werden.

"Ein anderer bekannter weg zxat Gewinnung ¥os alt. igleietaiSasiger Bre&moseatabgabe besteht in der V aehr®r®r Spiralfedern» tie naolaeinander bei® 'lachlassen öes der einzelnen Feder in Slrsuag treten.

Diese yeraohieöenen f©ge si ad sehr urastänallch und stellen lleffi.keise Lösung in solohen Fällen da-r_t wo Federlaufserke benötigt werden, welch© bei geringe«; Teu&rvolvmen uaö cjewieht eise ,gras-se Leistung haben uaö bei relativ Isogsr Laufaeit ei a gXei8.iisiissl»es Drtahiaoiaent abgeben können.. Bies gilt beispielsweise für triebwerke! für Sinokajaerae, Platteoapieler, Schreib-

Spielzeuge, ütor©s usw.

schlägt einen .sehr einfachen Weg für öle 0ewisnung τοη federwesicsm mit während der ganzen ^lrkungs-fieuer gleichbleibeaäem Eraftsoiasst ?or \in& zwar wir<l ge mies aer irfisdung das !Federwerls: aiit eise κ stahlbsnö. iron .gswölbtew Querschnitt Bei «5em gewölbten feöerbanästeibl treten zwei SIs-

auf* Die erste 1st ö.i© bisher bei ?©öei*- aüJSgenfltSrt© Bieg'OBfpfersft in öer Lartgsrictitiing des Bsmü- ^ähreiiö öi© zweite Biegung in äer Qiaerriohtußg erfolgt sich, in dar Läagsriofetung auswirft· EM lasses sloi* daher bei aöesi Federgewicht- .tee triebt liefe grosser© Kräfte als bei eiaer Feöer voa eb®B.-eis ^»ersclaBitt speieliera. Bei einer z.B. -wirkt %eis3 Auf- unö .Abwiclcliinesvorgaiig öle reine guag auf einer längeren Teilst res Je® -äer FeöerlMnge. Die nrölfeung .gi%t dem Feßertsand, eine zv.aatzXi.Ghe Lfisgssteiffeeit, jedoeh ö©m Gstersebiefi, fiass die Q^t®r® last .lsi tit bsi übt

biegung mir oberhalb' ©lues, bestimmten Biegungsraoius als zisitz-Iiehe Sreft in öer LäBgsrlöfattmg wirkt. Unterschreitet säe ßiesen Biegungsra&ius, se koiarat nur aooh öle bei iiblichen Spirelfeöern susgemitste Iröngsbiegung: zmt ifiriamg.

Sie .gesamte abgebbare Ex'ßft einer quergewölbtejr Teöer setzt sioä slso aus öesi .Aßt© 11 öer (merelastisität unä des &&r Längselestizität ziasessen« w©an -der Anteil eier 'Längselestizität klein gegenüber dem Anteil eier Querelasti»ltat ist, so wird eine suf. Sie ganz® Ablauf läng© fast konstante BrelaaoaesGtsbgeb® erreiefet. "Erscheint im einzBtnen Fall öle so ©rr@ic.bte ^ivel Drehmoments notih utolxt ausseiOh«aö;.» so kana -ein© Feder werden., bsi äer S^:ör Radius öer ipe^wiilfeuBg Über di® Läng© öes !"©darbendes si an pa*ogressi"r lnäert. Buroh öiö entspreeheiiäe Sei* ProgressiOE lasses sieb. aueh. andere Pensen der

Die Wirkung ums gewölbtes .federband©« ist davon sbhtngig, o% d.i© .Äufirieklu.ßg mit ®Bch innen oder naeii eusseii gerichteter Eöbkavflöche ©rfolgt. fees,¹ tie Wölbung nach susses, gerichtet ist, so wird der Anteil der querwölbuagselastlzität eriiöltt. Je Jisefa den BedürfniBsen ö©s Binaelfalles vtlri. man. also, öie tlöhtung der Aiifwicfcelung -».Slxlen» Im Übrigen "Wirä äas ebzugebeöde konstante · Drehmoment öes Triebwerks öureh. das Verhlltnls des Wölbangsradiixe zur..Federbreite imfi "FeäerstMrke nacl Ib übrigen selbetverstl&dliela wie bei jeder f'eumr -wan αβίδ verwendüten Stahl-tiateriel und. dessen Torbehanölmsg beetEisafit.

Soll der Anteil i©r Ltngselastizitlit bei aera Feäertrieb- ^erli vollkommen .Etisgesciialtet srerden, se feaaij ©ine besondere aus« füferuagsfona -gewSiilt werden. Hierbei werßea swai Aufwiökelkeriie versendet, öle varssugj-sweise ssiteiaaiiöer g«imppelt sind, usö gewölbte st-afelfederbanö wird mit ä.em Btn&n Ende auf dei». einen Kern mit sacJh innen geriefeteter ffSlbang umö mit eiern· nnümren an? Öse Sinteren Hers sit nacb Blassen gerichteter .'.TölbuBg befestigt 'firä das Federband ösan atif den zweiten Kern aufgewickelt, so bewirkt die Differenz tier beiden Querölsstizitäten, ä&ss öss BaM Vor. öes sw© it en Ee-rs abliixft und sich nut dein ©rsteB Kern aufwickelt. Es koTHBt jeweils nur -&er T©il der oasrwöluting Ear firkmig» we leber sieb. ..zrisclies dem aufgewickelten und dsm ebgewiek©!- ten Fedsrteil befindet, wäarenö. der Anteil äer Längs©lastizität aufgehoben wirß. Ein derartiges Triebwerk fast also bei gleietaiissiger "Wölbung während der ganzen Bauer äes iblauts ein konstant wirkendes Bren.mo.uent.

Dl© Irflnäus-g ist alefet-nur auf Feäertriefewerte? mit Spiralfeder anwendbar, sonders sie gestattet auch, eine vorteilhafte /iusgesteltung von Federwe.x&en mit blattförmiger Bücicholfeäer» Wird ©in in der Querrichtung gewölbtes Federblett an einem I&äe ffest gelagert,, so tritt bei» Abfeiegen seitlcreeht zur Halterung«- ebene eise Kraftspeicherung auf, die 'bei der Büßkkefcr der Feder Im ite© geraöe Lag® salt einem konstanten !traf tmonsent abgegeben* %ίτά» Bi© Charakteristik des.Kraftßtoiaente-wird fiureis, äie Art der Halterung .beeinflusst, <J*fe» sie ist versohl®den» je ■ob U&-& fsäereaöe, plan oder geeSlbt eingespannt ist.

Weitere Hinze !halten &er trfinäung -ergeben si ob aus fl,er naoiisteilenden Srläöt#rung Trerschiedener Ausführung-sf onsen an öer 2#iclmi2ng.»

Fig* 1 aeigt eine bekannte Spiral-Triebfeder in aufgewickeltes 5d

Fig» 2 zeigt in Ansicht und- im Quersoiinitt sin StahliedesibanÄ., wie es'gemSas■ ö©r irfiBÄimg verwendet wird.

"fig. 3 ist siue Ansicht eines Federtriebwerkes nach umt Fig«- 4 seigt eis anderes .Triebwerk.

F-ig. 3 zeigt eine -weiter© lusfüferungsforru Fig» S gibt ein .Bisttfederwerk nacb. der Erfindung und TiQ. '7 eine.Abänderung hiervon wieder.

Pig..' S'ttnd' 9 stellen in Biagraiamea die Kemillnien öer versöhiedö-..."". .nen Federwfirke im ^erlötif des Spannungsvorgängee der*

Bei- den. bekannten Tri.ebw©rken ist dl© Fedörspirale 1 .von obeneis - spergotisltt um den Kern 2 aufgewickelt,, au öesi iar Sn&e befestigt ist.

Gersäss der Erfindung wird «las in B'ig» 2 gezeigte Feöerstalilba-nö' 4 verwendet, te-ssea wölbungsraäius beliebig g@wg.hlt sein kann.« Bsi öer Ausftfammgsföfi·« aaoii Fig. 3 ist das federbanö auf ■sine Boll® 5 .gewickelt, auf öer-en Achse 6 eine zweite Bolle sitstg an der öle ixxtzngB^mft 3 angreift. Die aufgewickelte Feder hat .liier einen geradlinigem freien Auslauf mit einer Führung S* .se-lbstwrstEntliefe ist üte Darstellung nur schematised.. B®i äer pral£tischeK Ausfünruag tritt an die stelle öes GerclcSrfcs 8 2«B* eine τοη SeM zu betätigende Kurbel, oder ©in Uftrwer&schlttsael*

Bsi der Ausführungsforai naöh Fig. 4 befindet sich öie Feser in eines QehSus© 10, äas eine Feäere.nue ist an &em ärehbare-n ■ Kern. 11 befestigt, währenö das apö-ere En&e an &er Gehäusewaöuä festgelegt 1st, Wie eis YergleicB aiit?.?ig.-1 ztlg%, untersebei-

-S-

det sißfe 'die fe&er na eh der Srf iridimg rein imsserlieli scfeon üsönrofc, das'Q die Feder 1 si eis spiralförmig aufwickelt, während ßi© Feder -4 siofe in Fora ©ines meitrse fei c&t igen Hinges in abstan ΌΜ den Kern 11 legt.

Die verschiedene «firtoing ier Triebwerke, ist aus Fig. S ersichtlich, Ib ösr auf der Abszisse Sie ümürehunges fies Kernes unö auf ier-OrSiaate ias Drehmoment aufgetragen ist. Die Kennlinie 1 der belassten Spiralfeder steigt geradlinig an. Bei der AusTtährungarorts flach Fig., 3 verläuft die Kennlinie III a.agegen TslLksHMes waagreslxt» Wie die Kennlinie IY'zeigt, ist tie Bre.hm®aen,ta1)gabe 1s®i eier AnsfulirungsTora aaeb Fig. im Anfang steil ansteigend und verläuft dann auf meter els des Triebwerkablaufs 'auseerordentliela ?1β.·οη·

Bei öer lusfilhrungsforia a«öii Fig* 5 sind, zwei F 13 win 14 ssbsasinamötr angeordnet, auf deren Aoinsen -zwei MtsiKauöar teäsiseM© Ssibiirfiöirr· 1.5 timä.· 1S sitsen. Das Federbead 4 läuft au? <5®ϊι Troraaeln 13 und 14'tmd, zwar ist das eine .1Me pxf öer■ Troisrasl 13 so festgelegt, dass öle Wölbung des Banfl@s zw& Kern gerieirfcet ist» wiährend auf ä&r T^oianel 14 das anäere ?©ä®rende sit naoh au see η gerlcsteter Wölbung .gefasst ist. Wirß nun öas Band 'auf die Troraael 1'4 aufgewickelt unö hierauf das Trlefe-

freigegeben,, so läuft das Federband unter gleiohsässig·©? , wie dies aus Kennlinie ¥ der Fig. 8 ersichtlich ist, auf die Trommel 15 stirtiok, und die Zahnräder 15 w»$. drehen si-TiJi während fl©s gsasea ifelaiifes sit gleiciiiöSssiger Gessfewla.di.gkeit. Wie die ICennlinie Y erfichtIiοι macht, ist hler allerdings der- lirknagsgrac bei'gleiöaem ?3©wiolit und gleichem Querschnitt der Bandes geringer als bei ö.en Triebwerfeen neon Fig.. 3 tmä. '4, weil üierbei nur die Differenz ö®r beiden W51-bungBJfräft© wirkss*! sind.*

Bei dem Feö.«irwerk .Eash Fig. 6 ist eine kurze msttfeder, deren Profil jecocli dsm öler Fig. 2 entgipriofet_s ESiseaes zwei iCLerraabeckes 1ß tine. 19 eingaspenot. Db di© ASgriffsfllcließ der .eben siuS, wird äie.Feösr 1? plan gefasst. Wird öiese

eus ihrer Ruhelage abgebogen, so tritt das aus Kennlinie ¥1 ersieht Höhe llraftsDraeat stif. liabel ist suf öer Abszisse

Federenci.es aufgetre^en. ■ Aueii saier steigt

äas. Kraftsaoraeat Mr ia erste» feil steil an xiM verliuft äsbb

flach* Die Feder kann bis zu 130°

Feuerwerk naab Fig. 7 u&teraoheldet sich dadurch, d&ss

■öle lieaiabaelcen W unö 21 Angriffsflächen haben, öle entsprechend ö©B2 Feoerquersaho.itt gewölbt sind. Hierdurch ergibt sich ■©ine asiöere Eetmlixile TU» sie steigt aamä.ehst bis etwa '5° «tusserordentllefc steil an w&ü fällt darm ebenso steil bei etwa iÖ^u _f w'6hTQ,nu. sie .aosohlieaseiuL etwa dieselbe For© wie Keimliale Tt hat. Diese F®4ercliars!£t©ristik ist für verschieden© Aawen-.Auagen sehr wertvoll, 2«B« In.- äoblueaern, weich© nicht leicht auTgeiien sollen _s. bezw. eiaen hohes Anfengawiderstanö biet©» ■müssen* "Bims gilt ζ·Β* b©i Schlössern for Autotüren, Pendelttbren» ¹TUTmObIioeaer,. a,ush für HubeltOren u.. dergl.

'Feäerwerke na«h der Erfindung mit Spiral- oöer mit Blattfeder siaa, auah 1£&®tb1I vorteilhaft _t wo bisher öegengewlohte für ©ins. in der Höhe verstellbare isst verwendet, iraröen, ζ·Β· ©ig-■lempes, ¥e3?gjiröaseruugßappa.rateι, Holläden.. Sühiebefenster usw.

Claims

Patentansprüche »

1.. Federwerk mit einer Stahlbanöfeäer-, üeaureh geizeimzelQhnet_t üams das Stahlb.anö eines getnrtslbten Querschnitt hat und Sie Quer- ©lastisitst in der' Längsriohtung- aus.gen.utat wird. 2. !"eöertriebwerk naeb. Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dass die als Astrisbsteraft verwendete'Spiralfeder-aus

3» FeöertrlöbwerJc nach Ansprueh Z, oadurs.fe gefeeimseiohnet* öass dsr Radius der ^uerwölbimg .Über -öie Läng© öes ati- oder ahniaratt«

«d©rtwie'few@rle nach Aim-prxmh 2 unö 3_S ä#.r Aitfwiokelkern einen Baäius entsprechend der Bie£im&

toei weloher uas Feöerbaad eineivehenen QQerselmitt 5* Peoertrietiwerlt nach Anspruch 2-4» dadurch gekenn3©ichnet, dass das Federband sit nach, innen .gerichteter lönkavfiaehe aufge wiofcelt ist»

S^ Feäertriefewerk nach Ansprucli< 2. - 5» öBtorch gekesmzeiohnet, dass öss Feöerbisaö mit Bach ausseis gerichteter Kßnkavflßohe aufgewiekelt ist.

7. .Feäertriebwerk sa.ofe üasprucb 2 - S₁, öaöureh gekennzeichnet» dass öas Federband auf einen Kern e.ufgewicfeelt ist nn& sein .freies 1d6b eiaen gradlialgen Auslauf h&..%.

S. Fe&ertrlebwerk nach Anspruch 2-6, äaduroh gekennzeichnet, dass ans Federband auf einen JCerc aufgewickelt in einem Geh&uae angeordnet ist, an dessen Innenwand das freie Enöe föst^els^t ist, 9« Feflertriebwerk nacb ^nsprueh 2-6, daäureli gefeesazelobn©*, äass öas Peäerbanö auf einen Kern aufgewielcelt unä seiis freies Enäe BUf einem zweiten äreiibsreu Kern befestigt ist. 10. Teä&T7mr}£ naofc Anspruch 1 mit blattförmiger Küelciioireäer, äsduroii gekennzeicftnet, dass ein in ü&t Q.uerri£btu&g gewölbtes Federblatt sn eine:» Enöe göh&lten 1st unü. durch Abbiegen seskr©eht zuT Salteruagseteeiie gespaaat wirö»

11» Pederwerk nach lasprue'ti 10, äaüurüb gekennseichBet, dass öas gefasst© Psäere&äe la äer Halterung ebeir. gepresst ist, 12. F©öers®rlc ftaoli Anspruch 10, daäurcfe gekeanaelobnet, äass F©öer©aöe in fler Halterung gewölbt gefasst ist.