SE529027C2 - Vals samt fjäder för vals med ringformiga ändytor - Google Patents

Description

25 30 529 027 12I23SE 2 förbättrad vals respektive fjäder. Ett primärt syfte med uppfinningen är därför att skapa en för kombivalsar lämpad fjäder, som är kraftfull och har lång livslängd, såtillvida att den skall kunna arbeta på ett kraftfullt sätt under lång tid utan att slakna. Ett ytterligare syfte är att skapa en fjäder, som har en kort slag- eller fjädringslängd och trots detta genererar avsevärda, dynamiska fjäderkrafter.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att skapa en fjäder, som har en måttlig axiell utsträckning för att ej onödigtvis inkräkta på det tillgängliga utrymmet (valsbredden) mellan stoppringarna. Dessutom tar uppfinningen sikte på att skapa en fjäder, som säkerställer ytkontakt med närbelägna ringar snarare än linjekontakt.

Enligt uppfinningen nås åtminstone det primära syftet - i en första aspekt - medelst en vals av det slag som definieras i det självständiga patentkravet 1. Ett fördelaktigt utförande av den uppfinningsenliga valsen är vidare angivet i det osjälvständiga patentkravet 2.

I en annan aspekt hänför sig uppfinningen även till en för valsar avsedd fjäder som sådan. De vitala särdragen hos denna fjäder framgår av det självständiga kravet 3.

Fördelaktiga utföranden av den uppfinningsenliga fjädern är vidare definierade i de osjälvständiga kraven 4-9.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna är: Fig l en partiell längdsektion genom en kombivals i vilken ingår en fjäder enligt uppfinningen, Fig 2 en perspektivvy av enbart själva fjädern, Fig 3 en ändvy av samma fjäder, och Fig 4 en förstorad längdsektion A-A i fig 3. 10 15 20 25 30 529 027 1212355 3 Detaljerad beskrivning av ett föredraget utförande av uppfinningen I fig 1 betecknar 1 en drivbar axel, vilken har rotationssymmetrisk grundform, och är försedd med två axiellt åtskilda stoppringar 2, 3 av vilka den ena, nämligen ringen 2, är fast, medan den andra utgörs av en làsmutter 3. Den fasta stoppringen 2 kan antingen utföras såsom en svarvad, ringformig ansats på axeln, såsom visas i fig 1, eller utföras såsom en separat ring (ej visad), vilken är lösbart anordnad på axeln, ehuru axiellt låst relativt denna. Den demonterbara làsmuttern 3 är förbunden med axeln via ett gängförband 4, som inbegriper en hongänga på mutterringens insida och hangänga på axeln.

Mellan stoppringarna 2, 3 är anordnad en sats lösbara ringar av vilka vissa utgörs av valsringar 5, och andra av distansringar 6. En speciell distansring 6A är insatt mellan en valsring 5 och en med 7 betecknad, ringformig fjäder.

Generellt har samtliga ringar rotationssymmetrisk, närmare bestämt cylindrisk grundform, såtillvida att de avgränsas mellan à ena sidan utvändiga och invändiga cylinderytor 8, 9, och å andra sidan motsatta, plana ändytor 10. Cylinderytorna 8, 9, som vanligen är svarvade, definieras av axelns centrumaxel C.

Fig 2-4 åskådliggör mer detaljerat fjäderns 7 beskaffenhet.

Av fig 2 framgår att även fjädern 7 har en rotationssymmetrisk grundform, som bestäms av utvändiga och invändiga cylinderytor 11, 12, vilka är koncentriska med centrumaxeln C (i monterat skick sammanfaller fjäderringens centrumaxel med valsaxelns 1 centrumaxel). Vidare avgränsas fjäderkroppen av motsatta, axiellt åtskilda ändar 13, 14, vilka är generellt ringformiga. För att skapa begreppsmässig klarhet i den fortsatta beskrivning benämns nämnda ändar främre respektive bakre. Dessa benämningar relateras dock 10 15 20 25 30 529 027 12123SE 4 enbart till fig 2, där änden 13 visas framtill och änden 14 baktill.

Såsom framgår av fig 4 öppnar sig i fjäderkroppens främre ände 13 ett antal slitsar eller spalter 15, vilka sträcker sig i riktning mot den bakre änden 14, utan att nå fram till denna. I exemplet uppgår antalet framåt mynnande slitsar 15 till två. På så sätt åtskiljer slitsarna 15 inalles tre olika lameller 16, 17, 18, ändyta 19, 20, 21. som var och en uppvisar en fri Varje slits 15 är avgränsad av två åtskilda cylinderytor 22, 23, som är koncentriska och ändar i en botten 24.

I fjäderkroppens bakre ände 14 öppnar sig två likadana, andra slitsar 25, vilka sträcker sig i riktning mot den främre änden 13, utan att nå fram till denna. På samma sätt som slitsarna 15 åtskiljer dessa slitsar 25 tre bakåt vända lameller 26, 27, 28. Ändytorna på dessa tre lameller är betecknade 29, 30, 31. Även slitsarna 25 är avgränsade av cylindriska, koncentriska begränsningsytor 32, 33, vilka ändar i bottnar 34.

I fig 4 betecknar L1 fjäderkroppens totala längd eller axiella utsträckning, medan L2 betecknar den enskilda slitsens 25 längd eller djup. Med fördel har samtliga fyra slitsar, dvs även slitsarna 15, ett och samma djup L2. Ehuru det är möjligt att variera slitsarnas djup inom tämligen vida gränser, och därmed variera fjäderns egenskaper, bör djupet L2 uppgå till åtminstone 60% av fjäderkroppens eller lamellens totala längd Ll. Å andra sidan bör slitsdjupet L2 ej överskrida 90% av längden L1.

Den enskilda slitsen 15 är med fördel lokaliserad ungefär mitt emellan de två närbelägna slitsarna 25. De båda yttre, framåtvända lamellerna 17, 18, har en godstjocklek (sådan denna bestäms av skillnaden mellan ytterdiametern och innerdiametern), som är dubbelt så stor som motsvarande 10 15 20 25 30 529 027 12123315 5 godstjocklek hos den inre, framåt vända lamellen 16. På omvänt sätt gäller att den yttre, bakåtvända lamellen 28 har en godstjocklek, som är hälften så stor som godstjockleken hos de båda inre, bakåtvända lamellerna 26, 27.

I enlighet med ett för uppfinningen vitalt särdrag, är en ändyta (betraktat vid respektive ände av fjäderkroppen) axiellt förskjuten i förhållande till ändytan på en eller flera närbelägna lameller. Såsom tydligt framgår av fig 4 är sålunda ändytan 19 på den mittre, framåtvända lamellen 16, axiellt förskjuten (framåt) i förhållande till ändytan 20 på den närmaste lamellen 17. I exemplet är dessutom ändytan 20 på lamellen 17 axiellt förskjuten framåt i förhållande till ändytan 21 på den yttersta lamellen 18. I fjäderns obelastade tillstånd, sådant detta visas i fig 4, är förskjutningsmåtten betecknade S1 resp S2. Dessa kan i praktiken ligga inom området 0,2-2 mm, lämpligen 0,4-1 mm, under förutsättning att fjäderkroppen har sådana dimensioner, att skillnaden mellan ytterdiametern D1 och innerdiametern D2 ligger inom området 20-50 mm, och totallängden L1 inom området 60-120 mm.

På analogt (ehuru omvänt) sätt är ändytorna 29, 30, 31 stegvis axiellt förskjutna i förhållande till varandra med måtten S1, S2. I praktiken kan förskjutningsmåtten S1, S2 vid änden 14 dels vara inbördes lika stora, dels lika stora som motsvarande mått S1, S2 vid den motsatta änden 13.

Enligt uppfinningen är åtminstone de ändytor 19, 31, som bildar fjäderkroppens kontaktytor mot närbelägna ringar i valsen, utförda med plan form. Av praktiska tillverkningsskäl kan även de övriga ändytorna 20, 21; 29, 30 vara plana.

Den beskrivna fjäderkroppen kan med fördel tillverkas i ett enda stycke av exempelvis metall, såsom stål. Det är sålunda tänkbart att genom skärande bearbetning (svarvning, fräsning och/eller rörborrning) av ett ringformigt ämne av exempelvis stål med lämpliga elasticitetsegenskaper, åstadkomma fjädrar, som kan tillgodose högst varierande 10 15 20 25 30 529 027 12123813 6 önskemål beträffande fjäderkraft, fjädringslängd, dimensioner, etc.

I fig l visas fjädern 7 monterad mellan làsmuttern 3 och distansringen 6A, varvid den plana ändytan 31 är ansatt mot den likaledes plana ändytan pà insidan av låsmuttern 3, medan ändytan 19 är ansatt mot den plana ändytan på distansringen 6A. När låsmuttern dras åt påförs fjädern motriktade axialkrafter, som genererar labyrintformiga krafttàg inuti fjäderkroppen, närmare bestämt mellan ändytorna l9, 31, varvid fjäderkroppen komprimeras genom elastisk deformation i densamma, framförallt i lamellernas U-formiga partier i anslutning till slitsbottnarna 24, 34. Beroende på fastspänningskraftens storlek kommer ändytorna 19, 31 att röra sig något inåt i förhållande till de närbelägna ändytorna 20, 30, vilka i sin tur kan röra sig inåt i förhållande till ändytorna 21, 29. Även om dessa deformations- och förskjutningsrörelser är små kan en avsevärd fjäderkraft genereras i fjädern.

I fig 1 visas en av flera i en kransformation runt làsmuttern anordnade spänndon 35, t ex skruvar, som kan utnyttjas för att icke blott initialt reglera fjäderspänningen, utan även vid behov efterjustera denna.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad till det ovan beskrivna och på ritningarna visade utförandet. Sålunda är fjäderns placering i satsen av ringar ej begränsad till den omedelbara närheten av làsmuttern. Det väsentliga är att fjädern är verksam i satsen av ringar på valsaxeln. Vidare kan själva fjädern förverkligas pà annat sätt än i form av en i ett enda stycke utformad kropp. Sålunda är det möjligt att sätta samman fjäderkroppen av två eller flera separata komponenter, vilka permanent förenas med varandra på lämpligt sätt. Det är även tänkbart att tillverka fjädern av andra material än just stål 529 027 * 12l23SE 7 eller metall. Vidare kan antalet slitsar, respektive antalet lameller, som åtskiljs av dessa, varieras högst avsevärt inom ramen för efterföljande patentkrav. Såsom ett minimum måste dock minst en slits öppna sig i den ena änden av fjäderkroppen och minst en slits i den motsatta änden.

Claims (9)

10 15 20 25 30 529 027 lzxzsss 8 Patentkrav

1. l. Vals innefattande en valsaxel (l) 0Ch två axiellt àtskilda stoppringar (2, 3), av vilka den ena(2) är fast Och den andra utgörs av en làsmutter (3), varvid mellan stoppringarna (2, 3) är monterade ett flertal andra ringar i form av vals~ och/eller distansringar, samt åtminstone en ringformig fjäder (7), vilken är avgränsad av två axiellt åtskilda ändar (13, 14), kânnetecknad av att i en främre ände (13) av fjädern (7) öppnar sig åtminstone en första slits (15), vilken sträcker sig i riktning mot den bakre änden (14) utan att nà fram till denna, och vilken àtskiljer tva framat vända iameller (16, 17) med ringformiga ändycor (19, 20). att i den bakre änden (14) öppnar sig åtminstone en andra slits (25), vilken sträcker sig i riktning mot den främre änden (13) utan att nå fram till denna, och vilken àtskiljer tvá bakat vända lameller (27, 28), med ringformiga ändytor (30, 31), och att vid var och en av fjäderkroppens ändar (13, 14) Skjuter en ändyta (19, 31) ut axiellt relativt ändytan (20, 30) pá en flärbelägen lamell, varvid de utskjutande lamelländytorna (19, 31) vid fjäderns motsatta ändar är ansatta mot ändytor (10) på närbelägna ringar (6A, 3).

2. Vals enligt krav 1, kännetecknad av att den enskilda lamellens (16, 28)ringformiga ändyta (19, 31) är plan 0Ch utbreder sig i rät vinkel mot fjäderns axialriktning (C), varvid även ändytorna pà sagda ringar (6A, 3) är plana 0Ch utbreder Sig i rät vinkel mot axialriktningen.

3. Fjäder för valsar, innefattande en ringformig, och av ett elastiskt material tillverkad kropp med tva axiellt åtskilda ändar (13, 14), kännetecknad av att i en främre ände (13) av kroppen öppnar sig átminstone en första slits (15), vilken sträcker sig i riktning mot den bakre änden (14) utan att na fram till denna, och vilken àtskiljer tvà framåt vända lameller 10 15 20 25 30 529 027 mzsss 9 (16, 17) med ringformiga ändytor (19, 20), att i den bakre änden (14) öppnar sig åtminstone en andra slits (25), Vilken Sïräcker sig i riktning mot den fränlre änden (13) uran att nä fram till denna, och vilken àtskiljer tvà bakåt vända lameller (27, 28) med ringformiga ändytor (30, 31), och att vid var och en av kroppens båda ändar skjuter en ändyta (19, 31) På en lamell (15, za) ut axlellt l förhållande till ändycan (20, 30) pà en närbelägen lamell (17, 27).

4. Fjäder enligt krav 3, kännetecknad av att den enskilda lamellens (16, 28) ringformiga ändyta (19, 31) är Plan Och utbreder sig i rät vinkel mot fjäderns axialriktning (C).

5. Fjäder enligt krav 3 eller 4, kännetecknad av att slitsens (15, 25) axiella utsträckning (L2) uppgår till minst 60% av fjäderkroppens längd (L1).

6. Fjäder enligt något av kraven 3-5, kânnetecknad av att slitsens (15, 25) axiella utsträckning (L2) uppgår till högst 90% av fjäderkroppens längd (Ll).

7. Fjäder enligt nagot av kraven 3-6, kännetecknad av att i varje ände (13, 14) öppnar sig tvà eller flera slitsar (15, 25), som átskiljer tre eller flera lameller (16, 17- 13? 251 27' 28).

8. Fjäder enligt något av kraven 3-7, kânnetecknaå av att densamma har en platt form såtillvida att dess axiella längd (L1) mellan ändarna (13, 14) är mindre än ytterdiametern (D1).

9. Fjäder enligt nàgot av kraven 3-8, kännetecknad av att densamma är tillverkad i ett stycke av metall.