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Federvorrichtung für gegeneinander verschiebbare oder verdrehbare
Teile. Für manche Zwecke der Technik sind Federvorrichtungen erforderlich, welche
die gegenc-inander abg--federten Teile in einer bestimmten Ruhestellung mit einer
bestimmten Kraft festhalten, unter dem Einfluß größerer äußerer Kräfte jedoch sowohl
eine Annäherung wie eine Entfernung oder auch eine Verdrehung nach beiden Richtungen,
unter Umständen auch die Führung in einer bestimmten Bewegungsbahn gestatten. Die
hierbei wirksamen Federn sollen dabei mit Rücksicht auf ihre Abnutzung nicht wechselnd,
d. h. immer nur auf Druck oder auf Zug beansprucht werden und die gegeneinander
beweglichen (abgefederten) Teile unabhängig vom Spannungszustande in die Ruhestellung
zurückführen. Die hierdurch gekennzeichnete allgemeine Erfindungsaufgabe hat zahlreiche,
mehr oder weniger erfolgreiche Lösungen erfahren.
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Nach der einen werden ineinandergeschobene Rohre mit durch alle vier
Rohrwände hindurchgehenden Schlitzen angeordnet, gegen deren Endkanten mittels Riegeln
innere oder äußere Druckrollfedern wirken. In der Ruhestellung decken sich die Anlegekanten,
bei jeder Verschiebung der Rohre gegeneinander werden sie genähert, die Federn also
immer auf Druck beansprucht. Die Anwendung von Zugfedern ist hierbei nicht möglich.
Bekannt ist die Regelung der Federvorspannung durch Längenänderung der Feder ohne
Änderung des Abstandes der Anlegekanten in den Schlitzen während der Ruhestellung
der Vorrichtung. Bekannt sind ferner Einrichtungen zur Änderung der Anfangsstellung
der gegeneinander abgefederten Teile, z. B. durch nachstellbare Verschlußschrauben
in den Rohrenden.
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Bei den erwähnten Vorrichtungen mit Anlegekanten in Rohrschlitzen
bestanden demnach die Mängel, daß nur Druckfedern angewandt werden konnten, welche
sich ausbiegen und an den Rohrwänden durchscheuern können, nicht aber Zugfedern
und ebensowenig Zug- und Druckfedern gleichzeitig. Die Vorrichtungen zur Regelung
der Federvorspannung und Änderung der Ruhestellung waren demgemäß auch nur für die
Anwendung der einen Federart ausführbar. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch
die Vereinigung der erwähnten Kennzeichen unter Hinzufügung neuer eine einfache
Lösung der eingangs bezeichneten Erfindungsaufgabe gegeben, bei welcher die vorerwähnten
Mängel vermieden sind.
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In bekannter Weise werden ineinandergeschobene Rohre mit durch die
vier Rohrwände hindurchgehenden Schlitzen angeordnet, deren Endkanten sich in der
Ruhestellung decken und als Anlegekanten für Federn dienen. NTachstellbare Verschlußschrauben
an den Rohrenden dienen zur Änderung der Anfangsstellung der ganzen Vorrichtung.
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Neu ist die Vervielfachung (dargestellt ist eine Verdopplung) der
Schlitze in den Rohrwänden hintereinander oder - allgemeiner ausgedrückt - in Richtung
der Bewegungsbahn und demgemäß die Vervielfachung der Anlegekanten für die Federn.
Ferner die besondere Ausführung der Regelung der Federvorspannung auch für Zugfedern
durch Änderung des Abstandes der Teile, welche die Schlitze mit den Anlegekanten
tragen, ferner die besondere Verschraubung vorgenannter Teile (Rohre) untereinander
und mit der Verschlußschraube am Rohrende derart, daß durch Regelung der F edervorspannung
von Druck- oder Zugfedern die Anfangsstellung der ganzen Vorrichtung nicht geändert
wird. Zwei Schlitze hintereinander, je durch alle vier Rohrwände hindurchgehend,
bilden eine Einheit. Bei dieser muß man nunmehr unterscheiden zwischen Endkanten
am äußeren Ende jedes Schlitzes, die zur Anlage für Druckfedern dienen, weil sie
sich bei jeder Verschiebung der Rohre nähern, und jenen am inneren Ende beider Schlitze,
die als Anlage für Zugfedern dienen, weil sie sich bei jeder Verschiebung der Rohre
entfernen. Erstere entsprechen den bekannten Endkanten eingangs erwähnter Ausführungen,
letztere sind neu und gewähren nicht nur eine Summierung bekannter vb irkungen,
insofern eine Anzahl von Druckfedern der Anzahl der Schlitze entsprechend angeordnet
werden kann, sondern darüber hinaus eine Steigerung der M irkungsweise, insofern
auch Zugfedern mit den bekannten Vorzügen allein und zusammen mit Druckfedern verwendbar
sind.
Auch die Verschraubung der Rohrteile wurde erst durch die Trennung der bekannten
durchlaufenden Schlitze ermöglicht und damit auch die besondere Regelung der Federvorspannung.
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Abb. i zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung im Ruhezustand der
Teile, Abb. 2 zwei halbe Teilschnitte in zusammengeschobenem bzw. auseinandergezogenem
Zustande.
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Beispielsweise sind ineinanderschiebbare Rohre a und b, welche
an den freien Enden Achsbolzenlager tragen, dargestellt mit zwei Schlitzen c hintereinander
und einer inneren Schraubendruckfeder d. Statt dieser können auch Zugfedern außen
oder innen oder in einem Zwischenraum zwischen den Rohren oder durch die Schlitze
hindurchgreifende bogenförmige Draht- oder Flachfedern einzeln oder zusammen Verwendung
finden. Die beliebig ausgebildeten "Teile e übertragen den Federdruck auf die Anlegekanten.
Die miteinander verschraubten äußeren Rohre czl und a.. hängen mit dem unteren Bolzenlager
zusammen, die verschraubten inneren Rohre b1 und b2 sind mittels Gewinde nachstellbar
mit dem oberen Bolzenlager g verbunden. Alle Gewinde sollen gleiche Ganghöhe und
gleichen Drehsinn (z. B. Rechtsgewinde) haben. Die oberen wie die unteren Schlitze
c haben in der Ruhestellung sich deckende Anlegekanten, durch die Verschraubungen
zwischen den Rohren kann der Abstand der oberen Schlitze von den unteren und damit
die Federvorspannung geregelt werden, der Abstand der Achsbolzenlager an den Enden
geht dabei nicht verloren, weil das Rohr b1 sich ebensoweit auf den Teil g hinaufschraubt
wie die Schlitze c sich voneinander entfernen.
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Die Bedienung der Vorrichtung ist sehr einfach: Ohne irgendeinen Teil
abzubauen, lockert man nur die Gegenmutter h, verdreht das Rohr b1 und zieht die
Gegenmutter h wieder fest an. Damit ist die Federvorspannung geändert. Der Riegel
e." wirkt nämlich als Mitnehmer zwischen den Rohren b1 und a., die sich gegen die
Rohre b2 und a1 verschrauben, während in gleicher @l# eise der Riegel ei die Rohre
b.; und a1 in Deckungslage der Schlitze am unteren Achsbolzenlager festhält.
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In Abb. 2 ist links die Vorrichtung in zusammengestoßenem Zustande,
rechts in auseinandergezogenem Zustande, je mit einer Druckfeder, dargestellt. Es
ist ersichtlich, wie der Abstand der Riegel ei, e., in beiden Fällen kleiner
ist als in Abb. i. N'4 äre eine Zugfeder dargestellt, so würden in Abb. i die Riegel
e1, e2 an den zugekehrten Schlitzenden liegen, in Abb. a würde die Riegelstellung
dieselbe sein wie dargestellt, die Zugfedern wären also in Abb. 2 weiter ausgedehnt.
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Statt der Federn können auch irgendwelche elastischen Körper verwendet
werden, z. B. Zylinder mit Kolben für verdichtete oder ver-I dünnte Gase, Wellenrohre,
Luftschläuche oder Gummikörper. Nicht dargestellte Rohrmuffen können die Schlitze
c gegen das Eindringen von Fremdkörpern sichern.
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Die Vorrichtung kann überall dort mit Vorteil verwendet werden, wo
die zuverlässige Zurückführung gefederter Teile in eine Grundstellung und schnelle
Anpassung an wechselnde Belastung erwünscht ist,. z. B. bei der Federgabel, der
Sattelstütze oder dem Rahmen von Fahrrädern oder als Federspeiche.
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Die Schlitze c können, je nachdem eine Verschiebung oder Verdrehung
der Teile a gegen b
i erwünscht ist, in Richtung der Achse geradlinig
oder in der Ebene senkrecht hierzu zylindrisch oder schraubenförmig angeordnet werden.
Die dargestellten ineinanderschiebbaren Rohre a und b können durch prismatische
Körper, Platten oder Scheiben ersetzt werden.