NL8802097A - Veersysteem. - Google Patents

Description

Titel: Veersysteem

De uitvinding heeft betrekking op een veersysteemvoor het t.o.v. een grondplaat verend ondersteunen vaneen aan een belasting, bv. een schokbelasting te onderwerpenmassa.

Om een schokbelasting te kunnen opvangen dienthet veersysteem in alle richtingen, d.w.z. omnidirectioneelbetrekkelijk grote verplaatsingen t.o.v. de grondplaatte ondergaan. Het is daarbij gewenst het veersysteemzodanig af te veren dat de op de massa werkzame versnel-lingskrachten tot aanvaardbare waarden worden gereduceerd,en verder zodanig werkzaam is dat na de schokbelastinghet veersysteem zo nauwkeurig mogelijk in zijn uitgangspositieterugkomt.

Een dergelijk veersysteem voor het in alle richtingenopvangen van een schokbelasting is bv. bekend uit deNederlandse octrooiaanvrage 82.03630, en bestaat uiteen op een grondplaat gemonteerd cilindrisch huis, aande bovenkant waarvan een ringvormig orgaan is aangebrachtdat aan zijn binnenkant wordt begrensd door een bolvlakdeeldat dient als een geleiding voor een complementair bolvlakdeeldat de vorm heeft van een afgeknotte bolkap, en dateen centrale opening bezit waarin een hulsvormig huisvast in is bevestigd en welk hulsvormig huis deel uitmaaktvan een onder druk staand verend element dat gekoppeldis aan de massa. De afgeknotte bolkap wordt in het ringvormigeorgaan in positie gehouden door voorgespannen verendemiddelen die tussen de afgeknotte bolkap en ringvormigelement enerzijds en grondplaat anderzijds zijn aangebracht.

Als gevolg van een schokbelasting zal, door deradiale component daarvan, het steunorgaan, dat metzijn complementair bolvlakdeel langs het geleidingsbolvlakdeelvan het ringvormige element is geleid, gaan kantelen,om vervolgens, na het wegvallen van de schokbelasting,terug te keren naar zijn uitgangspositie.

Een bezwaar van een dergelijke bolconstructieis, dat veel slijpwerk moet worden verricht. Bovendienmoet dit slijpwerk zeer nauwkeurig uitgevoerd wordenom de bolvlakken goed langs elkaar te laten glijden,en is in het bijzonder t.b.v. de nauwkeurige repositioneringna de schokbelasting. Een dergelijk slijpwerk is kostbaar.

Een verder bezwaar is dat de betrekkelijk scherperand van het complementaire bolvlakdeel van het steunorgaantijdens het kantelen van het steunvlak onder uit hetvlak van het ringvormige element komt te steken en metzijn scherpe rand, als gevolg van de schokbelastingop de massa, stoot tegen de daaronder gelegen verendemiddelen, waardoor plastische vervormingen kunnen ontstaandie weer tot gevolg hebben dat in het bolvlak van hetringvormige element inkervingen komen, met als resultaatdat de bolvlakken niet meer goed t.o.v. elkaar glijden,en een belemmering kunnen geven om nauwkeurig in deuitgangspositie terug te keren. Het veersysteem slijtderhalve betrekkelijk snel bij veelvuldige schokbelastingenen wordt onbetrouwbaar.

Eveneens is een bezwaar dat de verende middjelenzowel de axiale als de radiale stootbelastingscomponentenmoeten opvangen, alsook het gewicht dragen van de teondersteunen massa, met als gevolg dat deze verendemiddelen betrekkelijk zwaar zijn uitgevoerd en derhalvebijdragen aan een relatief groot en zwaar uitgevoerdveersysteem.

Een verder probleem is dat de verende middelenonder de afgeknotte bolkap alleen bij radiale stootbelastingenmogen inveren, terwijl zij voor axiale stootbelastingeneen zodanige voorspanning moeten hebben dat alleen deverende middelen in het hulsvormige huis, gaande doorde bolconstructie, functioneren. Hierdoor wordt eenonafhankelijke regeling en beheersing van de versnellings-componenten op de massa van axiale en radiale werkingernstig bemoeilijkt.

Een ander bezwaar is dat geen nastelmogelijkheidaanwezig is om - na assemblage - in het veersysteemde voorspanningscomponent in de radiale richting, d.w.z.tegen de kantelrichting in van het steunorgaan bij teregelen, bv. voor de laatste 'fijnregeling of om de voor-spanning in de diverse kantelrichtingen van het steunorgaannaar wens verschillend in te stellen.

Nog een ander bezwaar is dat het complementairebolvlakdeel tezamen met het ringvormige element hetveersysteem, in dwarsdoorsnede gezien, vrij breed is.

Het doel van de uitvinding is de bezwaren in hoofdzaakte ondervangen. Het doel wordt bereikt doordat volgensde uitvinding het tegenover het boveneinde gelegen,naar de grondplaat gekeerde bodemeinde van het veerkrachtigesteunorgaan d.m.v. een vast ten opzichte van de grondplaatgelegen scharnierpunt omnidirectioneel rond zijn hartlijnscharnierbaar is, en dat met het veerkrachtige steunorgaansamenwerkende veerkrachtige centreermiddelen aanwezigzijn voor het in radiale richting van het veerkrachtigesteunorgaan ondersteunen t.o.v. zijn vaste scharnierpunt,zodanig dat wanneer door een stootbelasting het steunorgaant.o.v. zijn scharnierpunt kantelt, het veerkrachtigesteunorgaan weer in zijn uitgangspositie kan wordenteruggebracht.

Met de uitvinding wordt bereikt dat het om hetomnidirectionele scharnierpunt draaien van het veerkrachtigesteunorgaan, dit steunorgaan de massa ondersteunt t.o.v.de grondplaat, terwijl het steunorgaan in elk van zijnradiale richtingen kan bewegen, maar ook dat de axiale -en radiale verende ondersteuningen ontkoppeld zijn enonafhankelijk van elkaar zijn in te stellen.

Door de toepassing van het vaste scharnierpuntbehoeft het veerkrachtige steunorgaan alleen maar metbehulp van de centreermiddelen te worden gecentreerdvoor de radiale bewegingsrichtingen daarvan teneindede in de radiale richtingen werkende krachten op het steunorgaan op te vangen, en dit kan op betrekkelijkeenvoudige wijze gerealiseerd worden, en bovendien metbetrekkelijk kleine centreermiddelen daar immers hetgewicht van de massa in hoofdzaak buiten beschouwingkan worden gelaten.

Zo bestaan in een voorkeursuitvoeringsvorm deveerkrachtige centreermiddelen uit een veerkrachtig,coaxiaal met het steunorgaan, aangebracht ringvormigverend element dat t.o.v. de grondplaat is ondersteunden welk ringvormig element, de uit zijn rusttoestandt.o.v. zijn scharnierpunt gekantelde veerkrachtige steunorgaanweer in zijn rusttoestand terug wil brengen.

Bij voorkeur bestaat het ringvormige element uiteen op afstand van en om het steunorgaan gelegen rondgaandeband met t.o.v. de band een aantal, over zijn omtrekverdeeld, uitstekende naar het steunorgaan gerichteinstelbare eerste centreervoorspanningsmiddelen, waarvande vrije uiteinden rusten tegen de wand van het steunorgaan.

Dergelijke centreermiddelen volgens de uitvindingnemen slechts weinig plaats in en zijn in het bijzondergeschikt om na montage een fijnregeling toe te passenvoor de radiale instelling.

Om het veersysteem zo compact mogelijk uit tevoeren kan, volgens de uitvinding, het ringvormige elementin de vorm van een veerkrachtig element zijn aangebrachttussen de grondplaat en het bodemeinde van het steunorgaanmet het scharnierpunt als middelpunt. Eventueel kandaarbij het veerkrachtige ringvormige element door middelvan met het steunorgaan verbonden axiaal instelbaretweede centreervoorspanmiddelen tussen deze voorspanmiddelenen bodemeinde van het steunorgaan op een gewenste voorspanningworden aangebracht.

Voor de axiale instelling van het steunorgaanmet de instelbare centreervoorspanmiddelen kan ook hetomnidirectionele scharnier, bv. een bolscharnier, doorinstelmiddelen (bv. een schroefbout) in axiale zin t.o.v.

de grondplaat in hoogte worden ingesteld.

De uitvinding zal onderstaand aan de hand vanenkele uitvoeringsvoorbeelden en onder verwijzing naarde tekening nader worden uiteengezet. Hierin toont; fig. 1 in axiale doorsnede een eerste uitvoeringsvormvan het veersysteem volgens de uitvinding; fig. 2 in axiale doorsnede een tweede uitvoeringsvormvan het veersysteem; fig. 3 in axiale doorsnede een derde uitvoeringsvormvan het veersysteem; fig. 4 in axiale doorsnede een vierde uitvoeringsvormvan het veersysteem.

Het in fig. 1 weergegeven veersysteem bevat eengrondplaat 1 waarop een cilindrisch buitenhuis 2 isbevestigd, aan de bovenkant waarvan veerkrachtige centreer-middelen 3 zijn gemonteerd. De hier als ringvormig elementuitgevoerde centreermiddelen, bestaat uit een ringvormigeband 4, waarbij aan deze band, over zijn omtrek verdeeld,radiaal naar binnen wijzende hulzen 5 zijn bevestigddie glijdend zijn opgenomen in een glijbus 6, welkeglijbussen zijn bevestigd aan de bovenkant van het buitenhuis2. In elk der hulzen 5 is verschuifbaar een pen 7 daarinopgenomen, waarvan de vrije uiteinden 8 rusten tegende zijwand 9 van een coaxiaal binnen het cilindrischebuitenhuis gelegen cilindrische binnenhuis 10 dat deeluitmaakt van een veerkrachtig steunorgaan 11.

Het veerkrachtige steunorgaan 11 bestaat in hoofdzaakuit het reeds genoemde cilindrische binnenhuis of veerhuis10, waarin een eerste veersteun 12 binnen het veerhuis10 op en neer verschuifbaar is en in zijn onderste standaanligt tegen een aan de onderzijde van het veerhuis,bv. inschroefbaar, als onderdeksel uitgevoerd bodemgedeelte13 en een tweede veersteun 14, die eveneens binnen hetveerhuis 10 op en neer verschuifbaar is en in zijn bovenstestand aanligt tegen een aan de bovenzijde van het veerhuisinschroefbaar als bovendeksel uitgevoerd bovengedeelte 15.

Deze tweede veersteun 14 bezit in axiale richtingeen centraal door het bovendeksel 15 naar buiten uitstekendebus 16, waardoorheen een geleidingsas 17 steekt waaromheende bus 16 kan glijden, waarbij deze geleidingsas 17aan zijn ene uiteinde door middel van bv. een schroefdraad-verbinding 18 is gekoppeld aan de eerste veersteun 12,terwijl zijn andere uiteinde daarvan een omnidirectionaalscharnier 19 draagt dat langs de geleidingsas 17 verschuifbaar> is en die door middel van een aan de geleidingsas 17 gevormde kraag 20, bv. een bout, aan de langs de geleidingsasverschuifbare bus 16 op zijn plaats wordt gehouden.

Het scharnier 19 vormt een zg. alzijdig scharnier enis bestemd voor de koppeling met een niet nader in detailgetoonde, verend te ondersteunen massa 21.

Het onderdeksel 13 van het veerhuis 10 is gekoppeldaan een omnidirectionaal scharnier 22, dat zodanig bovende bodemplaat 1 is bevestigd dat het verende steunorgaan11 alzijdig over relatief grote hoeken rond het scharnier22 kan bewegen zonder de bodemplaat 1 te raken.

Het scharnier 22 kan, indien gewenst, met behulpvan instelmiddelen 23 t.o.v. de bodemplaat in hoogteworden ingesteld.

Het is duidelijk dat de hartlijn van de scharnieren19 en 22 gelegen zijn in de hartlijn van de geleidingsas17, wanneer deze in ruststand staat.

Het scharnier 22 kan eventueel vervangen wordendoor een cardanische ophanging.

Tussen de beide eerste en tweede veersteunen 12en 14 is een in twee richtingen werkende veer 24 aangebrachtdie de axiale stootbelastingscomponenten kan opvangen.

Het is duidelijk dat deze veer 24 kan worden vervangendoor elke geschikte verende constructie, zoals een schotel-veer, een spiraalveer, luchtdrukveer, of een verendmateriaal bv. rubber, dan wel combinaties daarvan.

Deze veer 24 kan onder een gewenste voorspanning worden aangebracht tussen de beide veersteunen 12 en14/ terwijl door het onder- of bovendeksel 13 of 15of beide, al dan niet in het veerhuis 10 te schroevende speling tussen deze beide veersteunen en onder- enbovendeksel 13 en 15 tot nul kan worden teruggebracht.Eventueel kunnen deze deksels aan het veerhuis zijnvastgelast of vastgeklemd, nadat de veer 24 onder voorspanningin het veerhuis is geplaatst. In het geval van opschroefbaredeksels 13 en 15 zijn deze deksels in het bijzondergeschikt om, na montage in het veerhuis 10, een fijnregelingtoe te passen.

Voor het opvangen van de op het veerkrachtigesteunorgaan 11 inwerkende radiale stootbelastingscomponentenkan bv. de ringvormige band 4, die om het veerhuis 10en op afstand daarvan is gelegen, zijn gemaakt van eenveerkrachtig materiaal bv. rubber, dit onder een bepaaldevoorspanning, die voldoende is om het verende steunorgaan11 in de gewenste ruststand te centreren bij een gegevenstatische radiale belasting. Tevens kunnen daarbij deeventueel in hun hulzen 5 in- en uitschroefbare pennen7 aanwezige speling tussen het vrije uiteinde 8 en hetveerhuis 10 tot nul worden teruggebracht, waardoor hetsteunorgaan 11 zeer nauwkeurig zal repositioneren naeen schokbelasting. Door de nastelbaarheid kunnen eventuelecorrecties op eenvoudige wijze worden toegepast. Metdeze uitschroefbare pennen 7 kan de voorspanning inde band 4 nauwkeurig ingesteld worden op de gewenstewaarde. Door bv. een aparte instelbare, niet nader aangegevenbus rond de hulzen 5 aan te brengen in het buitenhuis2, of door het aanbrengen van, eveneens niet nader aangegevenvulringen tussen de kop van de huls 5 en het buitenhuis2 is het mogelijk de speling tot nul te reduceren enderhalve een zeer nauwkeurig repositioneren van hetsteunorgaan 11 te verzekeren. Dat wil zeggen: men kande radiale tegendruk, over de omtrek verdeeld, verschillendinstellen en zo een fijnregeling op de radiale veerdruk toepassen, in het bijzonder nadat het gehele veersysteemis geassembleerd.

De ringvormige band 4 kan in plaats van een veerkrach¬tig materiaal, bv. een stalen band zijn. Deze stalenband kan, indien gewenst, rechtstreeks worden bevestigdaan het buitenhuis 2, onder weglating van de glijbus6, of kan in zijn geheel worden weggelaten, waarbijdan het boveneindgedeelte van het buitenhuis 2 als stalenband fungeert, waartoe de hulzen 5 rechtstreeks aan) dit boveneindgedeelte zijn bevestigd. In deze gevallenkunnen de pennen 7, bv. glijdend in hun bijbehorendehulzen 5 zijn aangebracht, waarbij aan het inwendigevan de hulzen bv. een instelbare luchtdruk of oliedrukkan worden toegevoerd. Ook kunnen in de hulzen een onder» voorspanning staande veer worden aangebracht. In heteenvoudigste geval kunnen de centreermiddelen 3 bestaanuit een onder voorspanning staand veerkrachtig ringvormigelement dat rechtstreeks tussen de bovenkant van hetbuitenhuis 2 en de wand 9 van het veerhuis 10 is bevestigd.

In fig. 2 is een uitvoeringsvorm van het veersysteemgegeven waarbij de centreermiddelen 3 bestaan uit eentussen de grondplaat 1 en het onderdeksel 13 coaxiaalaan het veerhuis 10 aangebracht ringvormig element 24van een veerkrachtig materiaal, bv. rubber, en waarinde hoogte van dit ringvormige element zodanig kan wordengekozen dat deze ten minste gelijk is aan de afstandtussen de grondplaat en het onderdeksel. Om een voorspanningin het veerkrachtige materiaal te verkrijgen kan dehoogte van het ringvormige element groter zijn dan deafstand tussen de grondplaat en het onderdeksel. Ookkan de voorspanning worden geregeld met behulp van deinstelmiddelen 23 voor de hoogteinstelling en bevestigingvan het scharnier 22. Eventueel kan het ringvormigeelement 24 worden vervangen door elke andere geschikteveerconstructie bv. spiraalveren of luchtveren.

In fig. 3 is een uitvoeringsvoorbeeld gegeven identiek aan die van fig. 2 met dien verstande dat hierde voorspanning in het ringvormige element 24 wordtverkregen met behulp van axiale voorspanmiddelen 25,die enerzijds verbonden zijn met het veerhuis 10 enanderzijds het ringvormige element 24 onder voorspanningopsluiten tegen het onderdeksel 13, waarbij ervoor gezorgdmoet worden dat ten minste een deel van het ringvormigeelement blijft rusten op de grondplaat 1 ter voorkomingdat het steunorgaan 11 met de massa 21 in hun rusttoestandkan gaan kantelen t.o.v. het scharnier 22. Bijv. kandit worden geregeld met behulp van een opschroefbarering 26 tegen de onderzijde van het ringvormige element24 of door de hoogte van het scharnier 22 t.o.v. degrondplaat 1 te veranderen, bv. door in-en uitschroeventen einde een eventuele speling tussen het ringvormigeelement en de grondplaat tot nul te reduceren.

In fig. 4 is nog een variant van de axiale voorspan¬middelen 25 gegeven in die zin dat deze met behulp vaninstelorganen 27 de voorspanning in het ringvormigeelement op een gewenste wijze kan instellen, bv. namontage.

Opgemerkt wordt, dat doordat in alle getoondeuitvoeringsvormen het verende steunorgaan 11 rust ophet scharnier 22, het gewicht van de te ondersteunenmassa 21 wordt opgevangen door dit scharnier, d.w.z.dat de centreermiddelen 3 alleen de radiale stootbelas-tingscomponenten behoeven op te vangen zodat deze centreer¬middelen betrekkelijk klein kunnen zijn uitgevoerd,een compacte bouw van de veerconstructie mogelijk is,en regelbare, onafhankelijk axiale en radiale waardenvan de versnellingskrachten op de massa 21 mogelijkworden.

Claims (8)

1. Veersysteem voor het t.o.v. een grondplaatverend ondersteunen van een aan belastingen te onderwerpenmassa, welk veersysteem voorzien is van een tussen degrondplaat en de massa beweegbaar veerkrachtig steunorgaan,waarvan het boveneinde beweegbaar is gekoppeld aan demassa, met het kenmerk, dat het tegenover het boveneindegelegen, naar de grondplaat (1) gekeerde bodemeinde(13) van het veerkrachtige steunorgaan (11) door middelvan een vast ten opzichte van de grondplaat (1) gelegen) scharnierpunt (22) omnidirectioneel rond zijn hartlijn(17) scharnierbaar is, en dat met het veerkrachtigesteunorgaan (11) samenwerkende veerkrachtige centreermiddelen(3) aanwezig zijn voor het in radiale richting van hetveerkrachtige steunorgaan (11) ondersteunen ten opzichtei van zijn vaste scharnierpunt (22), zodanig dat, wanneerdoor een stootbelasting het steunorgaan ten opzichtevan zijn scharnierpunt (22) kantelt, het veerkrachtigesteunorgaan weer in zijn uitgangspositie kan wordenteruggebracht.

2. Veersysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk,dat de centreermiddelen (3) bestaan uit een veerkrachtig,coaxiaal met het steunorgaan (11) aangebracht ringvormigverend element dat ten opzichte van de grondplaat (I) is ondersteund, en welk ringvormig element de uit zijnrusttoestand ten opzichte van zijn scharnierpunt (22)gekantelde veerkrachtige steunorgaan (11) weer in zijnrusttoestand terug wil brengen.

3. Veersysteem volgens conclusie 2, met het kenmerk,dat het ringvormige element bestaat uit een op afstandvan en om het steunorgaan (11) gelegen rondgaande band (4) met ten opzichte van de band een aantal, over zijnomtrek verdeeld, uitstekende naar het steunorgaan gerichteaxiaal instelbare eerste centreer voorspanningsmiddelen (5,7,8) waarvan de vrije uiteinden (8) rusten tegende wand (9) van het steunorgaan (11).

4. Veersysteem volgens conclusie 3, met het kenmerk,dat de band (4) bestaat uit een veerkrachtig materiaal.

5. Veersysteem volgens conclusie 3, met het kenmerk,dat de band (4) een niet veerkrachtig materiaal is en dat de eerste centreer voorspanningsmiddelen (5,7,8)instelbare veerkrachtige organen zijn.

6. Veersysteem volgens conclusie 2, met het kenmerk,dat de centreermiddelen (3) in de vorm van een ringvormigelement tussen de grondplaat (1) en het bodemeinde (13)van het steunorgaan (11) en in aangrijping daarmee isaangebracht.

7. Veersysteem volgens conclusie 7, met het kenmerk,dat het ringvormige element (24) door middel van met het steunorgaan (11) verbonden tweede centreer voorspan¬ningsmiddelen (25) tussen deze vertikale voorspanningsmid¬delen en bodemeinde (13) van het steunorgaan (11) opvoorspanning instelbaar is.

8. Veersysteem volgens conclusie 7, met het kenmerk,dat het scharnierpunt (22) door instelmiddelen (23) tenopzichte van de grondplaat (1) in hoogte instelbaar is, teneinde het ringvormige element (24) tussen degrondplaat (1) en bodemeinde (13) van het steunorgaanvoor te spannen.