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Ringfede-ranordnung Ringfedern, die Reibungsarbeit verrichten und
auf Biegung beansprucht wer-den, sind bekannt, ebenfalls Ringfedern mit einem aus
zwei oder mehreren ineinandergeschachtelten Ringen bestehenden Mittelteil-, deren
Biegungswi-derstand von einem größeren Werkstoffquerschnitt abhängig ist. Ferner
sind Innenringe in geschlossenen Außenringen bekannt, die geschlitzt sind und deren
Querschnitt nach der Schlitzstelle zu abnimmt. Auch sind zwei ineinanderliegende
geschlitzte Innenringe mit sich gegenüberliegenden Schlitzen und Außenkonus auf
jeder Stirnseite des außenliegenden Innenringes vorgeschlagen worden, bei denen
durch Belastung der Druck unmittelbar auf den außenliegenden Innenring und erst
mittelbar auf den innenhegenden Inne#nring übertragen wird. In all diesen Fällen
sind die Höhen der Innenringe im wesentlichen gleich der Höhe der Außenringe. Bei
manchen Anwendungsgebieten ist es notwendig, bei hoher Leistung der Federaggregate
das. Gewicht möglichst gering zu halten und auch Rücksicht auf den sehr langen Federweg
zu nehmen. Die Kennlinie des Diagramms soll einen steilen Aufstieg haben und an
ihrem Ende nochmals nach oben ansteigen, also einen Knick aufweisen. Dieses war
bei den bekannten Bauarten, die ziemlich schwer waren, nicht zu erreichen.
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Vielfach sind für derartige Abfederungen Ringfedern vorgesehen, deren
geschlossene Innen, und Außenringe auf Zug oder Druck beansprucht werden,
d. h. es wird die natürliche Elastizität des Federmaterials ausgenutzt, um
die erforderliche Kraftaufnahme zu erreichen. Da für die Unterbringung des Federaggrogates
häufig nur ein beschränkter Raum zur Verfügung steht und der Federweg ein Drittel
der Bauhöhe betragen soll, mußte das Federaggregat in viele Einzelringe aufgeteilt
werden, so. daß die Einzelringe eine geringe Höhe
aufweisen -und
bei ihrem verhältnismäßig großen Durchmesser leicht zum Kippen und zum Verklemmen
neigen, wobei zur Beseitigung dieses Übelstandes eingelegte Gleitringe aus einem
anderen Werkstoff dienten.
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Auch durch:das bekannte dreiteilige Federsystem mit geschlossenen
Außenringen und auf Biegung beanspruchtem Innenring lassen sich die geforderten
Ansprüche ohne verhältnismäßig großen Gewichtsaufwand nicht erreichen.
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Ausgehend von einer aus zwei mit einem Innenkonns versehenen geschlossenen
Endringeen und zwei ineinanderliegenden geschlitzten Innenringen mit isichgegenüberliegenden
Schlitzen und Außenkonus auf jeder Stirnseite bestehenden Ringfederanordnung vermeidet
die Erfindung diese Nachteile im wesentlichen dadurch, daß die geschlitzten Innenringe
mit von der Mitte in bekannter Weise nach den Schlitzstellen zu abnehmenden Wandstärken
so ineinander angeordnet sind, daß der Federquerschnitt auf dein gesamten Federurnfang
im wesentlichen gleich ist oder in beilden Ringen gleichmäßig auf Biegung beansprucht
wird.
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Vorteilhaft sind die Endringe niedriger als die Innenringe. Ferner
können die Innenringe spiralförmig so ineinander gelagert sein, daß von jedem Ring
ein Schlitzende außen lund das andere Schlitzende innen, und zwar zweckmäßig auf
einer Durchmesserlinie liegt. Bei Verwendung der Feder in Gruben, Salzbergwerken
od. dgl. kann zwischen den Innenringen eine metallische Einlage vorgesehen sein,
um Rosthüdung zu verhindern.
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In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. i das erste Beispiel in einer Seitenan3icht, zur
Hälfte in Längsschnitt, Fig.:2 einen Querschnitt nach der LinieA-A der Fig. i, Fig.
3 und 4 zwei weitere Ausführungsformen je in einem Querschnitt.
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,1, 2 sind topfartig geschlossene Außen- oder Endringe, deren kegelige
Innenflächen 3, 4 als Führungsflächen für den federnden Inne#nring dienen.
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Erfindungsgemäß besteht dieser Innenring aus zwei aufeinander angeordneten
und längs geschlitzten Hülsen 5, 6, wobei die verhältnismäßig breiten Längsschlitze
7 bzw. 8 in Durchmesserrichtung gegenüberliegen. Der Querschnitt der
beiden Ringe 5,6 ist derart bemessen, #daß er von der Mitte her nach den
Schlitzen zu allmählich abnimmt. Es. entsteht auf diese Weise gewissermaßen ein
einheitlicher Innenring mit gleicher Wandstärke, der am oberen und unteren
- Ende kegelige Druckflächen 9, io aufweist, die aus den beiden Ringteilen
gemeinsam gebildet werden. Mit diesen Kegelflächen 9, io führen sich die
beiden Innenringe an den gleiche Neigung aufweisenden Innenfdruckflächen
3, 4 der End- oder Außenringe.
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Der zwischen den Innenringen 5, 6 und den Endringen 1,:2 verbleibende
freie Raum ist gleichdem Federweg, Wird eine solche Feder unter Druck gesetzt, so,
werden die - Innenringe 5, 6 durch die En-dringe radial zusammengebogen.
Es, wird dabei zwischen den sich berührenden konischen Druckflächen# Reffiungsarbeit
verrichtet, wodurch beim Rückgang der Feder die aufgenommenen Kräfte wirkungsvoll
abgebremst werden. Die Kraftaufnahme ist abhängig vom Materialquerschnitt und dessen
Biegungswiderstan.d; die Reibungsarbeit ist abhängig von dem Neigungswinkel der
Druckflächen.
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Außer der Reihungsarbeit zwischen den sich berühregden Schrägflächen
3, 9 bzw. 4, io, wird noch zusätzliche Reibungsarbeit zwischen den beiden
mit einer geschliffenen Innen- bzw. Außenfläche versehenen Innenringen
5, 6 verrichtet, die sich auf den ganzen Umfang dieser Ringe erstreckt.
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Da der Durchmesser des Ringes 6 kleiner ist als der des Ring-es
5, ist der Biegungswiderstand dieses Ringes größer. Infolgedessen wird der
Ring 6 fest auf den Ring 5 aufgepreßt, wodurch die Reibungsarbeit
a-uf dem ganzen Umfang von Ring 6 erheblich erhöht wird, ohne daß es notwendig
ist, die Ringe 5, 6 mit Vo-rspannung ineinanderzutreiben.
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Fig. 3 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 2, jedoch mitdem
Unterschied, daß der Innenring ii in seiner Wandstärke um -ein solches Maß schwächer
gehalten ist, daß das gleiche Biegungsmoment wie in Ring 5 entsteht. Eine
weitere Ab-
weichung besteht darin, daß zwischen den Ringen 5 und i
i eine metallische Einlage 12 angeordnet ist, die aus einer dünnwandigen Hülse besteht.
Die Hülse Ist an dem Ring,ii daduTch befestigt, daß die Längsränder 1.3 um die Schlitzränder
8 herumgebogen sind. Die Zwischenschaltung ider Einlage 12, kommt insbesondere
bei einer Verwendung der Feder in Gruben, Salzbergwer,ken oder dort in Frage, wo
das Eisen vorzeitig einer Rostgefahr ausgesetzt ist. Durch die aus entsprechendem'
WL-rkstoff bestehende Einlage 12 wird ein Festrosten der Ringe 5 und ii vermieden,
so daß die Feder stets arbeitsfähig bleibt.
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In Fig. 4 sind die beiden Innenringe 15 und 16
spiralförrnig
angeordnet und -so iheinande#gesetzt, daß ein Ring mit gleichmäßiger Wandstärke-
entsteht, wobei die beiden Ringteile wieder den gleichen Querschnitt haben und damit
das gleiche Biegungsmoment aufweisen. Die ausgewalzten Ränder 17, -18 bzw. ig, 2,o
der beiden Ringe 15 bzw. 16 sind hierbei so angeordnet, daß sie sämtlich auf einer
Durchmesserlinie liegen.
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Es ist nicht notwendig, daß die Ringe mit Vorspannung ineinandergesetzt
werden, sie können sogar einen gewissen Spielraum haben; dadurch wird, bevor die
Ringe aufeinanderliegen, ein langer Vorspannweg und damit eine weiche Anfederung
erreicht. Das Lösender Feder wird dadurch gefördert, daß in jedem Ringteil Zug-
und Druckspannungen entstehen, die beide nach der gleichen Richtung arbeiten, während
bei geschlossenen Ringen sich in dem einen Ring Zug-und in dem anderen Ring Druckspannungen
äußern,
die eine gewisse Zeit brauchen, um aus der Erstarrun- wieder aktiv zu werden.
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Durch verschiedene Höhe der Endringe kann von dem bekannten Mittel
Gebrauch gemacht werden, am Ende des Federweges einen Knick in der Kennlinie des
Diagramms zu erzeugen und am Ende die Federkraft ansteigen zu lassen.