DE559970C

DE559970C - Coil spring arrangement

Info

Publication number: DE559970C
Application number: DEB151710D
Authority: DE
Original assignee: JAN A VAN DEN BROEK DR
Current assignee: JAN A VAN DEN BROEK DR
Priority date: 1931-02-13
Filing date: 1931-08-25
Publication date: 1932-09-27
Also published as: CH162538A; US1895948A; GB371269A; FR723618A

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.Spiral spring arrangement In the previously known spiral spring arrangements a suitable clamping of the spring outer end was not sufficiently taken into account, so 'that the springs were stressed unevenly and so strong when being pulled up Deformations of the spiral occur that are significant due to the contact of the windings Frictional losses arise.

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.So one has already promised, this evil by one to the outer end to reduce the auxiliary spring applied to the spring; but it was possible to strive for it Purpose only very poorly achieved, while in other cases the desired success the wrong arrangement opposed the fact that here the outer end of the spring is not against rotation is secured.

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.For an even load on the spiral spring, however, it is essential that that when the spring is pulled up, its outer end freely approaches the center point can and that at the same time the outer end is rigidly secured against rotation. The union of these two conditions forms the subject of the present Invention. The advantage of devices that meet these conditions, lies in the fact that the coil springs are loaded evenly and that the friction between the spring leaves is avoided, so that no lubrication and no for this necessary space is claimed. This can increase the efficiency of the coil springs can be increased significantly. This goal can, mathematically demonstrable, through appropriate Clamping conditions can be achieved. The under different clamping conditions maximum amount of elastic energy stored and the deformations that occur so one can calculate mathematically; but only if the following two conditions are adhered to, the set goal is achieved: I. Both ends of the spring can move freely against each other in the direction of the radius connecting them; II. The tangent to the outer end of the spring must always be perpendicular to the connecting line of the two spring ends, i.e. just perpendicular to the radius, are retained.

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.If these conditions are not met, a spiral spring will deform already after a very low load according to the type of Fig. r, so that the Touch the coils of the spring.

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.In Figs. Z, 3 and q. some exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown for example. In Fig. ¢ a spring arrangement is shown in which the outer end A is rigidly connected to the rod B, which is easily displaceable in the direction of the radius, but is secured against rotation by the bearing D and the extended shaft c. The spring tension can be done by turning the shaft c. In a similar way, you can also let two springs act on each other. Figs. 2 and 3 show such embodiments.

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.According to Fig. 2 there are two adjacent, in the center C and Cl shown springs attached to shafts, the outer ends of which, 4 and Al are rigid are connected to each other by the rod B. The force here is through the waves C and Cl supplied or withdrawn, which are connected to one another by a suitable gear system are connected.

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.Figures 3 and 3a show in elevation and side elevation two superimposed, springs coiled in the opposite direction, the outer ends of which A and Al are connected to one another are connected. By a piece of sheet metal Z mounted between the two springs, their Interlocking can be avoided. The force is z. B. by the crank I (supplied and can be at the bottom. Wave L can be removed. A double turn of the The crank causes the two springs Y and X to be twisted one turn each.

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.Spring devices that meet the above conditions, result in uniform stresses on the springs and uniform deformation of the turns' under stress. This way there is a very high level of efficiency to achieve in the utilization of the force of the spiral springs.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Spiral spring arrangement for imparting uniform stress on the spring coils, characterized in that the outer, free spring end is rigidly attached to a guide part which is freely displaceable in the radial direction to the center of the spring shaft, but non-rotatable in the tangential direction.

2. spiral spring arrangement according to claim i, characterized in that that two spiral springs wound in opposite directions on their outer ones The spring ends are so rigid because of the guide part which is freely displaceable in the radial direction are connected that the tangent laid through the attachment point with the radius the corresponding spring center includes an approximately right angle.