DE7307822U

DE7307822U - Spring assembly

Info

Publication number: DE7307822U
Application number: DE19737307822
Authority: DE
Original assignee: Steirische Gusstahlwerke AG
Current assignee: Steirische Gusstahlwerke AG
Priority date: 1972-03-10
Filing date: 1973-03-01
Publication date: 1977-09-29
Also published as: IT981176B; CH552152A; YU60073A; FR2175857B1; ES412499A1; FR2175857A1; YU34737B

Description

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I Steirische GußStahlwerke AktiengesellschaftI Steirische GußStahlwerke Aktiengesellschaft

in Wien (Österreich)in Vienna (Austria)

Feder-BaueinheitSpring assembly

ρ Die Erfindung bezieht sich auf eine Feder-Bauein- ρ The invention relates to a spring-Bauein-

f: heit, die aus einer·Mehrzahl von in Richtung des Kraftan-f: that is, made up of a plurality of in the direction of the force

ψ griffes geschichteten Ringen besteht, wobei federnde Rin- ψ handle layered rings, with resilient ring

ψ ge mit starren Ringen abwechseln und die federnden Ringe ψ ge alternate with rigid rings and the springy rings

I gegen Gleitflächen der starren Ringe abgestützt sind, dieI are supported against sliding surfaces of the rigid rings, which

J gegen die Achse der Feder geneigte gekrümmte oder geknick-J curved or kinked inclined towards the axis of the spring

|. te Erzeugende aufweisen. Solche Feder-Baueinheiten sind|. te generators. Such spring assemblies are

^f. an sich bekannt und weisen den Vorteil eines großen Arbeits- ^f . known per se and have the advantage of a large working

! Vermögens und bei entsprechender Anzahl der geschichteten! Assets and with the appropriate number of stratified

j Ringe und damit entsprechender axialer Länge auch einenj rings and thus also a corresponding axial length

verhältnismäßig großen Federweg auf. Die gekrümmte oderrelatively large spring travel. The curved or

I geknickte Ausbildung der Erzeugenden hat htebei den Vorteil,The kinked formation of the generators has the advantage of

i daß die Federcharakteristik weitgehend variiert werdeni that the spring characteristics can be varied to a large extent

kann, wobei die federnden Ringe mit den Gleitflächen der j
j starren Ringe in Linienberührung stehen, um zu ermöglichen,can, the resilient rings with the sliding surfaces of the j
j rigid rings are in line contact in order to enable

j daß sie bei der Gleitbewegung der Form der Erzeugendenj that they slide the form of the generatrix

ι folgen. Die bekannten Feder-Baueinheiten dieser Art sindι follow. The known spring assemblies of this type are

j nun so ausgebildet, daß die federnden Ringe innen liegenj now designed so that the resilient rings are inside

und mit sie umschließenden hohlkegelartig ausgebildeten Gleitflächen der starren Ringe zusammenwirken.and cooperate with them enclosing hollow cone-like sliding surfaces of the rigid rings.

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Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine solche Feder-Baueinheit zu verbessern und besteht im wesentlichen
darin, daß die federnden Ringe die Gleitflächen der starren Ringe in an sich bekannter Weise außen umgreifen.
Für die Federwirkung der federnden Ringe ist der Durchmesser derselben ein wesentlicher Faktor. Dadurch, daß
nun die federnden Ringe außen angeordnet sind, ist der
Durchmesser der Feder-Baueinheit auf dem Außendurchmesser der federnden Ringe beschränkt und es wird auf diese Weise ermöglicht, den Durchmesser der Federbaueinheit unter
Aufrechterhaltung der Vorteile, welche dieser Konstruktion an sich zukommen, zu verringern. Eine solche Verringerung des Durchmessers ist von entscheidender Bedeutung, da bei vielen Verwendungszwecken einer solchen Feder-Baueinheit, u. zw. insbesonders bei der bevorzugten Verwendung als Pufferfeder für Waggons, die zur Verfügung stehenden Baumaße in Richtung des Durchmessers der Feder beschränkt sind.The invention now aims to improve such a spring assembly and essentially consists
in that the resilient rings grip the sliding surfaces of the rigid rings outside in a manner known per se.
The diameter of the resilient rings is an essential factor for the resilience of the resilient rings. As a result of that
now the resilient rings are arranged on the outside, is the
The diameter of the spring assembly is limited to the outer diameter of the resilient rings and in this way it is possible to reduce the diameter of the spring assembly below
Maintaining the benefits inherent in this construction to reduce. Such a reduction in the diameter is of decisive importance, since in many uses of such a spring assembly, and particularly in the preferred use as a buffer spring for wagons, the available structural dimensions are limited in the direction of the diameter of the spring.

Die federnden Ringe können einfach axial geschlitzt sein, so daß sie auffedern. Gemäß der Erfindung können
aber die federnden Ringe auch von ebenen Spiralfedern mit wenigstens zwei Windungen, vorzugsweise wenigstens drei
Windungen, gebildet sein, welche einen annähernd rechteckigen Materialquerschnitt aufweisen. Eine solche Ausbildung ergibt durch die Reibung der Windungen aneinander an sich einvergrößertes Arbeitsvermögen der Feder. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung, bei welcher die federnden Ringe
die Gleitflächen der starren Ringe außen umgreifen, ergibt sich aber vor allem der Vorteil, daß bei einem Federbruch nur eine Windung brechen kann und daher der federnde Ring, wenn auch mit verringerter Kraft, noch immer wirksam bleibt. Bei einer Federanordnung, bei welcher die federnden ILinge innen liegen und von den Gleitflächen der starren Ringe
umschlossen werden, fällt dieser Vorteil weniger ins Gewicht, da bei solchen Federn auch ein gebrochener einfacher Federring noch immer durch die Gleitflächen zusammengehalten wird.The resilient rings can simply be slotted axially so that they spring open. According to the invention can
but the resilient rings also consist of flat spiral springs with at least two turns, preferably at least three
Windings, be formed, which have an approximately rectangular material cross-section. Such a design results in an increased working capacity of the spring due to the friction of the windings against one another. In the training according to the invention, in which the resilient rings
encompassing the sliding surfaces of the rigid rings on the outside, the main advantage is that if the spring breaks, only one turn can break and the resilient ring therefore still remains effective, albeit with reduced force. In a spring arrangement in which the resilient Iings are inside and from the sliding surfaces of the rigid rings
are enclosed, this advantage is less important, since with such springs even a broken simple spring washer is still held together by the sliding surfaces.

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In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch veranschaulicht.In the drawing, the invention is based on exemplary embodiments illustrated schematically.

Fig. 1 und 2 zeigen einen Axialschnitt durch eine Feder-Baueinheit, wobei Fig. 1 die Feder in unbelastetem Zustand und Fig. 2 die Feder in voll belastetem Zustand darstellt. Fig. 3 zeigt im Grundriß einen federnden Ring. Fig. k und 5 zeigen Querschnitte durch abgewandelte Arten von federnden Ringen. Fig. 6 bis 15 zeigen verschiedene Formgebungen der Gleitflächen der starren Ringe mit den dazugehörigen F.ederdiagramm.en,Fig. 16 zeigt ein Beispiel für, die Gleitflächen eines starren Ringes entsprechend Fig.l und 2. Fig. 17 und 18 zeigen abgewandelte Ausführungsformen von starren Ringen.1 and 2 show an axial section through a spring assembly, FIG. 1 showing the spring in the unloaded state and FIG. 2 showing the spring in the fully loaded state. Fig. 3 shows a resilient ring in plan. FIGS. K and 5 show cross sections through modified types of resilient rings. 6 to 15 show different shapes of the sliding surfaces of the rigid rings with the associated spring diagrams, Fig. 16 shows an example of the sliding surfaces of a rigid ring corresponding to FIGS. 1 and 2. FIGS. 17 and 18 show modified embodiments of rigid rings.

Fig. 19 und 20 zeigen einen Axialschnitt durch eine Feder-Baueinheit mit einer anderen Ausführungsform des federnden Ringes und Fig. 21 zeigt eine Draufsicht auf den zugehörigen federnden Ring.19 and 20 show an axial section through a spring assembly with another embodiment of the resilient Ring and Fig. 21 shows a plan view of the associated resilient ring.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 sind starre Ringe 1 mit Gleitflächen 2, welche gekrümmte Erzeugende aufweisen, an einer Achse 23 geführt. Diese Gleitflächen werden von federnden Ringen 4 umgriffen, welche mit ihren Kanten 5 an den Gleitflächen 2 gleiten und mit diesen in Linienberührung stehen. Die federnden Ringe k sind, wie Fig. 3 zeigt, axial geschlitzt. Beim Zusammendrücken der Feder-Baueinheit weiten sich die federnden Ringe k auf und gleiten federnd an den Gleitflächen 3 der starren Ringe ab.In the embodiment according to FIGS. 1 to 3, rigid rings 1 with sliding surfaces 2, which have curved generatrices, are guided on an axis 23. These sliding surfaces are encompassed by resilient rings 4, which slide with their edges 5 on the sliding surfaces 2 and are in line contact with them. The resilient rings k are, as shown in FIG. 3, axially slotted. When the spring assembly is compressed, the resilient rings k expand and slide resiliently on the sliding surfaces 3 of the rigid rings.

. Fig. k zeigt ein Beispiel eines aus zwei Teilen 6 und 7 zusammengesetzten federnden Ringes. Beide Teile 6 und 7 stellen gleichfalls geschlitzte Ringe dar, welche unter Spannung ineinander liegen und relativ zueinander gegen Axialverschiebung durch Wölbung ihrer Oberlächen 8 gesichert sind.. FIG. K shows an example of a resilient ring composed of two parts 6 and 7. Both parts 6 and 7 also represent slotted rings which lie in one another under tension and are secured against axial displacement relative to one another by the curvature of their surfaces 8.

Fig. 5 unterscheidet sich von Fig. k lediglich dadurch, daß die beiden Teile 6 und 7 durch Nut und Feder gegen Axialverschiebung gesichert sind.FIG. 5 differs from FIG. K only in that the two parts 6 and 7 are secured against axial displacement by tongue and groove.

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Da die federnden Hinge k nur mit Linienberührung an den Gleitflächen 3 anliegen, können die federnden Hinge ^li jeder beliebigen Formgebung der Gleitflächen folgen. Bei der Anordnung nach Fig. 6 ist die Gleitfläche 3 konkav und weist gekrümmte Erzeugende 10 auf. Es ergibt sich eine progressive Federkurve gemäß Fig. 7, wobei in der Ordinate die Last q und in der Abzisse der Federweg f aufgetragen ist. Gemäß Fig. S weist die Gleitfläche 3 konvex gekrümmte Erzeugende 11 auf. Es ergibt sich eine abfallende Federkurve gemäß Fig. 9. Gemäß Fig. 10 weist die Gleitfläche 3 zwei verschieden geneigte geradlinige Erzeugende 12 und 13 auf. Es ergibt sich eine geknickte Federkurve gemäß Fig. Ii. Gemäß Fig. 12 ist die Gleitfläche 3 wieder nach geknickten geraden Erzeugenden 14 und 15 geformt, wobei sich jedoch ein einspringender Knick ergibt. Es ergibt sich eine progressive geknickte Federkurve gemäß Fig. 13. Gemäß Fig.Ik ist die Gleitfläche 3 nach einer S-förmig gekrümmten Erzeugenden 16 geformt. Es ergibt sich die S-förmige Federkurve nach Fig. 15, welche zuerst abfällt und dann progressiv ansteigt. Fig. 16 zeigt wieder einen starren Ring mit Gleitflächen 3 und 3¹. Diese Gleitflächen sind nun nach verschiedenen gekrümmten Erzeugenden 17 und 18 geformt, wodurch sich eine überlagerte Federkurve ergibt. Fig. 17 zeigt eine Ausbildung eines starren Rin^s 19 mit Gfeitflächen 3 mit gekrümmten Erzeugenden für eine Feder-Baueinheit, in welcher die starren Ringe nicht geführt sind. Eine solche Feder-Baueinheit kann beispielsweise ohne weiteres in einem Rohr eingebaut sein. Fig. 18 zeigt starre Ringe 20, welche auf der einen Seite einen zylindrischen Fortsatz 21 aufweisen und auf der anderen Seite eine diesen zylindrischen Fortsatz aufnehmende Ausdrehung 22. Bei dieser Ausführungsform sind die starren Ringe ohne Verwendung einer Achse teleskopartig ineinander geführt.Since the resilient hinge k rest against the sliding surfaces 3 only with line contact, the resilient hinge ^l i can follow any shape of the sliding surfaces. In the arrangement according to FIG. 6, the sliding surface 3 is concave and has curved generatrices 10. The result is a progressive spring curve according to FIG. 7, the load q being plotted on the ordinate and the spring travel f being plotted on the abscissa. According to FIG. 5, the sliding surface 3 has convexly curved generatrices 11. The result is a falling spring curve according to FIG. 9. According to FIG. 10, the sliding surface 3 has two differently inclined straight generatrices 12 and 13. The result is a kinked spring curve according to FIG. II. According to FIG. 12, the sliding surface 3 is shaped again according to kinked straight generators 14 and 15, but a re-entrant kink results. The result is a progressive kinked spring curve according to FIG. 13. According to FIG. 1k , the sliding surface 3 is shaped like an S-shaped curved generating line 16. The result is the S-shaped spring curve according to FIG. 15, which first drops and then increases progressively. 16 again shows a rigid ring with sliding surfaces 3 and 3 ¹ . These sliding surfaces are now shaped according to different curved generatrices 17 and 18, which results in a superimposed spring curve. 17 shows an embodiment of a rigid ring 19 with sliding surfaces 3 with curved generatrices for a spring assembly in which the rigid rings are not guided. Such a spring assembly can, for example, easily be built into a pipe. 18 shows rigid rings 20 which have a cylindrical extension 21 on one side and a recess 22 receiving this cylindrical extension on the other side. In this embodiment, the rigid rings are telescoped into one another without the use of an axis.

Fig. 19 bis 21 zeigen eine Ausführungsform, bei welcher der federnde Ring 27, welcher an Stelle des federnden Ringes k gemäß Fig. 1 und 2 verwendet werden kann, von19 to 21 show an embodiment in which the resilient ring 27, which can be used in place of the resilient ring k according to FIGS. 1 and 2, of

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einer ebenen Spiralfeder gebildet ist, welche einen rechteckiger. Materialijuerschnitt aufweist. Die Feder weist drei !'indungen auf. Die Enden 2k und 25 des spiralig gewickelten Bandes 26 sind ungefähr über eine ganze Windung keilförmig verjüngt. Die Windungen liegen bereits im unbelasteten Zustand aneinander an und der auf diese l/eise gebildete federnde Ring 27 ergibt eine gedämpfte Federung und weist ein großes Arbeitsvermögen auf. Bei einem Federbruch bleiben immer noch Windungen bestehen, welche die starren Ringe 1 umschließen, so daß eine,wenn auch schwächere Federung aufrechterhalten bleibt. Die Ausführungsform nach Fig. 19 und 20 entspricht der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2, wobei lediglich die geschlitzten Ringe 4 durch die spiralig gewundene Feder 27 ersetzt sind. Fig. 19 zeigt wieuer die Feder in unbelastetem Zustand und Fig. 20 stellt den voil belasteten Zustand dar.a flat spiral spring is formed, which has a rectangular. Has material cross section. The nib has three indications. The ends 2k and 25 of the spirally wound tape 26 are tapered in a wedge shape approximately over an entire turn. The windings are already in contact with one another in the unloaded state and the resilient ring 27 formed in this way results in a damped resilience and has a great working capacity. In the event of a spring break, there are still coils which enclose the rigid rings 1, so that a spring, albeit a weaker one, is maintained. The embodiment according to FIGS. 19 and 20 corresponds to the embodiment according to FIGS. 1 and 2, only the slotted rings 4 being replaced by the spirally wound spring 27. 19 shows how the spring is in the unloaded state and FIG. 20 shows the fully loaded state.

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Claims

Sayings

1. Spring assembly, which consists of a plurality of rings "layered in the direction of the application of force", whereby resilient rings alternate with rigid rings and the resilient rings are supported against sliding surfaces of the rigid rings, which are curved or kinked against the axis of the spring Have generators in such a way that the resilient rings are in line contact with the sliding surfaces of the rigid rings, characterized in that the resilient rings (h) encompass the sliding surfaces (2) of the rigid rings (l) on the outside in a manner known per se.

2. Spring assembly according to claim 1, characterized in that the resilient rings (k) are slotted.

3. Spring assembly according to claim 1, characterized in that the resilient rings of flat spiral springs (27) are formed with at least two turns, preferably at least three turns, which are approximately rectangular Have material cross-section.

- 6 - November 22, 1973

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