DE559970C - Spiralfederanordnung - Google Patents

Description

• Spiralfederanordnung Bei den bisher bekannt gewordenen Spiralfederanordnungen wurde eine geeignete Einspannung des Federaußenendes nicht genügend berücksichtigt, so 'daß die Federn ungleichmäßig beansprucht wurden und beim Aufziehen so starke Verformungen der Spirale auftreten, daß durch die Berührungen der Windungen wesentliche Reibungsverluste entstehen.
• So hat man schon verspcht,, diesem Übelstand durch eine an das Außenende der Feder angelegte Hilfsfeder zu verringern; doch ließ sich der damit erstrebte Zweck nur sehr mangelhaft erreichen, während in anderen Fällen dem gewünschten Erfolg die falsche Anordnung entgegenstand, daß hierbei das Federaußenende nicht gegen eine Verdrehung gesichert ist.
• Für eine gleichmäßige Beanspruchung der Spiralfeder ist es aber wesentlich, daß sich beim Aufziehen der Feder deren Außenende dem Mittelpunkt frei annähern kann und daß gleichzeitig das Außenende starr gegen eine Verdrehung gesichert ist. Die Vereinigung dieser beiden Bedingungen bildet den Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Der Vorteil von Vorrichtungen, welche diesen Bedingungen entsprechen, liegt darin, daß die Spiralfedern gleichmäßig beansprucht werden und daß die Reibung zwischen den Federblättern vermieden wird, so daß keine Schmierung und kein für diese nötiger Raum beansprucht wird. Dadurch kann der Wirkungsgrad der Spiralfedern wesentlich erhöht werden. Dieses Ziel kann, mathematisch nachweisbar, durch geeignete Einspannbedingungen erreicht werden. Die unter verschiedenen Einspannbedingungen aufgespeicherte Höchstmenge an elastischer Energie und die auftretenden Verformungen kann man also mathematisch berechnen; aber nur, wenn die folgenden zwei Bedingungen eingehalten werden, wird das gestellte Ziel erreicht: I. die beiden Federenden können sich in der Richtung des sie verbindenden Halbmessers gegeneinander frei bewegen; II. die Tangente an das Federaußenende muß immer senkrecht zur Verbindungslinie der beiden Federenden, also eben senkrecht auf dem Halbmesser, erhalten bleiben.
• Wird diesen Bedingungen nicht entsprochen, so verformt sich eine Spiralfeder schon nach einer sehr geringen Beanspruchung nach Art der Abb. r, so daß sich die Federwindungen berühren.
• In den Abb. z, 3 und q. sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dargestellt. In der Abb. ¢ ist eine Federanordnung dargestellt, bei welcher das Außenende A starr mit dem Stab B verbunden ist, der in der Richtung des Halbmessers leicht verschiebbar, gegen Verdrehung aber durch das Lager D und die verlängerte Welle c gesichert ist. Die Federspannung kann durch Verdrehen der Welle c erfolgen. In ähnlicher Weise kann man auch zwei Federn aufeinander wirken lassen. Die Abb. 2 und 3 zeigen solche Ausführungsbeispiele.
• Nach der Abb. 2 sind zwei nebeneinanderliegende, in den Mittelpunkten C und Cl an Wellen befestigte Federn dargestellt, deren Außenenden ,4 und Al starr durch den Stab B miteinander verbunden sind. Die Kraft wird hier durch die Wellen C und Cl zugeführt bzw. entnommen, welche durch ein geeignetes Zahnradsystem miteinander verbunden sind.
• Die Abb.3 und 3a zeigen im Auf- und Seitenriß zwei übereinander angeordnete, im entgegengesetzten Sinn aufgewundene Federn, deren Außenenden A und Al miteinander verbunden sind. Durch ein zwischen beiden Federn gelagertes Blechstück Z kann deren Ineinandergreifen vermieden werden. Die Kraft wird z. B. durch die Kurbel I( zugeführt und kann an der unteren . Welle L entnommen werden. Eine doppelte Umdrehung der Kurbel bewirkt, daß die beiden Federn Y und X je um eine Windung verdreht werden.
• Federvorrichtungen, welche den oben angeführten Bedingungen entsprechen, ergeben gleichmäßige Beanspruchungen der Federn und eine gleichmäßige Verformung der Windungen 'bei der Beanspruchung. Auf diese Weise ist ein sehr hoher Wirkungsgrad in der Kraftausnutzung der Spiralfedern zu erzielen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Spiralfederanordnung zur Vermittlung einer gleichmäßigen Beanspruchung der Federwindungen, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere, freie Federende an einem Führungsteil starr befestigt ist, der in radialer Richtung zum Mittelpunkt der Federwelle frei verschiebbar, in tangentialer Richtung aber undrehbar gelagert ist.
2. 2. Spiralfederanordnungnach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in entgegengesetzter Richtung gewickelte Spiralfedern an ihren äußeren Federenden durch den in radialer Richtung frei verschiebbaren Führungsteil so starr verbunden sind, daß die durch den Befestigungspunkt gelegte Tangente mit dem Radius des entsprechenden Federmittelpunktes einen etwa rechten Winkel einschließt.