DE976527C

DE976527C - Schraubensicherung

Info

Publication number: DE976527C
Application number: DEV1222A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr-Ing Meier; Friedrich Karl Vossloh
Original assignee: Vossloh Werke GmbH
Current assignee: Vossloh Werke GmbH
Priority date: 1950-06-02
Filing date: 1950-06-03
Publication date: 1963-10-24

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 24. OKTOBER 1963

V1222 XII147 a

S ehr aub ensicherang

Die Erfindung bezieht sich auf Schraubensicherungen, die von einem mehrgängigen Abschnitt einer Schraubenfeder gebildet werden. Bei diesen beruht die Sicherungswirkung auf den Spannungskräften, welche beim Zusammendrücken der Schraubenfeder in axialer Richtung durch Veränderung der Windungssteigungen erzeugt werden. Die hierbei ausgenutzte Torsionsfederung ergibt jedoch bei langem Federweg nur eine verhältnismäßig gering ansteigende Spannkraft.

Deshalb ist man zur Erhöhung der Sicherungswirkung dazu übergegangen, die Spannkraft dadurch zu steigern, daß die Federwindungen von der normalen Schraubenlinie abweichende Biegungen aufweisen. Diese Biegungen ergeben beim Zusammendrücken der Schraubensicherung nach Beendigung des normalen Schraubenfederhubes eine zusätzliche Biegungsfederung auf kurzem Federweg bei stark ansteigender Spannung. Um den Federweg für diese Hochspannung möglichst lang zu ao machen, ist bei bekannten Schraubensicherungen dieser Art, die als hochspannende Federringe bezeichnet werden, vorgeschlagen worden, daß jeder Gang der Schraubenfeder mit einer gewölbten Durchbiegung versehen ist, deren Grundlinie in ihrer Länge dem äußeren Durchmesser der Schraubenfeder gleichkommt. Bei diesen hochsp&nnenden Schraubensicherungen beträgt der Fedejweg für die Hochspannung aber nur einen Bruchteil des gesamten Federweges.

Demgegenüber besteht das Ziel der Erfindung in der Hauptsache darin, aus einer Schraubenfeder bestehende Schraubensicherungen so auszubilden, daß der Federweg der durch Torsionsfederung bei normalem Schraubenfederhub erzielten Spannung stärker als bisher hinter dem Federweg der durch die Biegungsfederung abgestützter Windungsteile erzeugten Hochspannung zurücktritt, so daß für

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die Hochspannung ein langer Federweg zur Verfügung steht.

Dies wird erfindungsgemäß bei aus einer mehrgängigen Schraubenfeder mit von der normalen Schraubenlinie abweichenden Biegungen, die beim Zusammendrücken der Feder eine zusätzliche Spannung ergeben, dadurch erreicht, daß bei einer Schraubenfeder mit mindestens nahezu drei Windungen die vorerwähnten Biegungen so gewölbt

ίο sind, daß der Abstand ihrer Stützpunkte an der benachbarten Windung oder an den Anlageflächen der Schraubensicherung mehr als einen halben Windungsumgang beträgt.

Bei einer Schraubenfeder mit nahezu drei Windüngen wird die Erfindung vorzugsweise so ausgeführt, daß die beiden Federenden den ihnen benachbarten Windungen angenähert sind oder anliegen und die Biegungen in der Schraubenfeder so geformt sind, daß deren Windungen nur an zwei Stellen entgegengesetzt gerichtete Wölbungen bilden. Die Stellen größten Abstandes zwischen benachbarten Windungen liegen dabei zweckmäßig um etwa 150⁰ zueinander versetzt.

Eine solche Schraubensicherung ist in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Fig. ι ist eine Draufsicht der nach der Erfindung ausgebildeten Schraubensicherung;

Fig. 2 zeigt die Schraubensicherung in Vorderansieht;

Fig. 3 und 4 stellen die Schraubensicherung in den beiden um i8o° verschiedenen Seitenansichten dar;

Fig. 5 ist ein Belastungsdiagramm der Schraubensicherung nach Fig. 1 bis 4.

Die in Fig. 1 bis 4 dargestellte Schraubensicherung wird von einem Federdraht mit rechteckigem Querschnitt gebildet, der etwa 2³A Schraubenwindungen bildet. Die beiden Federenden 1 und 2 sind den ihnen benachbarten Windungsteilen 3 und 4 so weit angenähert, daß sie schon zu Beginn des Federhubes zur Anlage kommen. Der Mittelteil 5 des Federdrahtes weist eine verhältnismäßig starke Kröpfung auf, und die dieser Kröpfung diametral gegenüberliegenden Windungsteile 6 und 7 liegen so dicht nebeneinander, daß sie kurz nach Beginn des Zusammendrückens zur gegenseitigen Anlage kommen. Daraus ergibt sich, daß der eigentliche Schraubenfederhub schon nach einem verhältnismäßig kurzen Federhub beendet ist und die Hochspannung einsetzt, welche von der weiteren Durchbiegung der gegeneinander bzw. gegen die Anlageflächen der Schraubensicherung abgestützten gewölbten Teile der Windungen erzeugt wird.

Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel sind die Hochspannung erzeugenden Biegungen der Schraubenfeder so geformt, daß deren Windungen nur an zwei Stellen entgegengesetzt gerichtete Wölbungen bilden, welche einen langen Federhub der Hochspannung gewährleisten. Die Stellen größten Abstandes zwischen diesen Wölbungen liegen in Richtung der beiden in Fig. 1 eingezeichneten Pfeile und sind zueinander um etwa 150⁰ versetzt.

Durch diese Ausbildung der Schraubensicherung wird ein langer Federweg für die Hochspannung erzielt, wie aus dem Diagramm in Fig. 5 hervorgeht. Bei den für den Eisenbahnoberbau üblichen Abmessungen von Federringen konnte erreicht werden, daß eine Spannung von 3000 kg erst nach Lockerung um 1,7 bis 1,9 mm auf den Wert von 1000 kg absinkt. Dieses Ergebnis ist von besonderer Bedeutung, wenn die durch Schrauben verspannten Teile infolge zeitweiliger Über- oder Entlastungen, Verquetschungen, Pressungen, Rekkungen, Verschleiß oder durch sonstige Einflüsse Formänderungen erfahren. Bei den bisher bekannten hochspannenden Federringen hatten solche Formänderungen, schon wenn diese nur Bruchteile eines Millimeters betrugen, eine starke Entlastung der Federspannung zur Folge, welche die Wirkung der Schraubensicherung in Frage stellen konnte.

Der Patentschutz erstreckt sich nicht auf Schraubensicherungen, die aus Schraubenfedern mit ein oder zwei Windungen bestehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schraubensicherung, bestehend aus einer mehrgängigen Schraubenfeder mit von der normalen Schraubenlinie abweichenden Biegungen, die beim Zusammendrücken der Feder eine zusätzliche Spannung ergeben, dadurch gekennzeidinet, daß bei einer Schraubenfeder mit mindestens nahezu drei Windungen die vorerwähnten Biegungen so gewölbt sind, daß der Abstand ihrer Stützpunkte an der benachbarten Windung oder an den Anlageflächen der Schraubensicherung mehr als einen halben Windungsumgang io< beträgt.

2. Schraubensicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Schraubenfeder mit nahezu drei Windungen die beiden Federenden den ihnen benachbarten Windungen ιοί angenähert sind oder anliegen und die Biegungen der Schraubenfeder so geformt sind, daß deren Windungen nur an zwei Stellen entgegengesetzt gerichtete Wölbungen bilden.

3. Schraubensicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellen größten Abstandes zwischen benachbarten Windungen um etwa 150·⁰ zueinander versetzt liegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 271 602, 426 369,
454411, 488257, 525822, 536265, 566998;
USA.-Patentschriften Nr. 1 135 597, 1 362675.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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