DE824126C

DE824126C - Spring column made of disc springs

Info

Publication number: DE824126C
Application number: DEP27945D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-12-30
Filing date: 1948-12-30
Publication date: 1951-12-10

Description

Federsäule aus Tellerfedern Die bekannten Tellerfedern haben ringförmige Federteller, die am inneren und am äußeren Rand auf Stützringen gelagert sind. Aus diesen Elementen können beliebig lange Federsäulen zusammengestellt werden. Die Tellerfedern eignen sich insbesondere dort, wo verhältnismäßig große Kräfte bei kleinem Federweg aufgenommen werden sollen. Um größere Federwege zu erzielen, muß man Federsäulen von erheblicher Länge verwenden, was oft aus baulichen Gründen nicht möglich ist. Die Tellerfedern bieten in mancher Beziehung doch recht große Vorteile. Schon die Möglichkeit, aus den einzelnen Elementen die verschiedensten Federn zusammenstellen zu 'können, ist für den Konstrukteur von großem Nutzen. Außerdem lassen sichmitTellerfederngleichmäßigeFederungseigenschaften wie mit keiner anderen Federart erzielen. Aus diesen Gründen wäre es erwünscht, den Tellerfedern auch Anwendungsgebiete zu erschließen, die eine weiche Federung verlangen.Spring column made of disc springs The known disc springs are ring-shaped Spring plates that are mounted on support rings on the inner and outer edge. the end Any length of spring columns can be combined with these elements. the Disc springs are particularly suitable where there are relatively large forces small spring deflection should be included. To achieve greater spring travel, must you use spring columns of considerable length, which is often not for structural reasons is possible. The disc springs offer great advantages in some respects. Already the possibility of assembling a wide variety of springs from the individual elements being able to 'is of great benefit to the designer. In addition, disc springs can be used to achieve uniform suspension properties like no other type of nib. For these reasons it would be desirable The disc springs also open up areas of application that require a soft suspension demand.

Hier setzt die Erfindung ein, mit dem Vorschlag, jedes Federelement aus zwei oder mehr konzentrischen Federtellern zusammenzusetzen und den inneren Stützring jedes Federtellers gleichzeitig als äußeren Stützring des nächstkleineren Federtellers zu benutzen. So erhält man, natürlich bei größerem Außendurchmesser, weiche Federelemente und kann mit kleinen Abmessungen der Federsäule in Achsrichtung beträchtliche Federwege erzielen. Es wäre an sich nicht überraschend, daß Tellerfedern um so weicher sind, je größer bei gleicher Stärke der Federteller der Außendurchmesser und je kleiner der Innendurchmesser ist. Die weiche Federung einer solchen Feder 'könnte aber trotzdem nicht zur Erzielung großer Federwege ausgenutzt werden, da am inneren Rand der Federteller große Zugspannungen entstehen würden, die bald zu Rißbildung Anlaß geben müßten. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Unterteilung der Federteller in radialer Richtung wird diese ungünstige Beanspruchung der Federteller am inneren Rand vermieden. Das rührt davon her, daß jetzt bei dem einzelnen Federteller das Verhältnis von Außendurchmesser zu Innendurchmesser günstig gewählt werden kann.This is where the invention comes in, with the suggestion that every spring element composed of two or more concentric spring plates and the inner one Support ring of each spring plate at the same time as the outer support ring of the next smaller one To use spring plate. So you get, of course with a larger outer diameter, soft spring elements and can with small dimensions of the spring column in the axial direction achieve considerable spring travel. It would not in itself be surprising that disc springs the softer, the larger the outer diameter for the same thickness of the spring plate and the smaller the inside diameter is. The soft suspension of a such a spring 'could nevertheless not be used to achieve large spring deflections because large tensile stresses would arise on the inner edge of the spring plate, which should soon give rise to cracking. By the invention provided Subdivision of the spring plate in the radial direction eliminates this unfavorable stress avoided the spring plate on the inner edge. That stems from the fact that now with him individual spring plate, the ratio of outer diameter to inner diameter is favorable can be chosen.

Der Vorschlag der Erfindung bietet ferner vielerlei Variationsmöglichkeiten, dadurch, daß man die konzentrischen Federteller eines Federelementes sowohl verschieden stark als auch mit verschiedener Formgebung ausführen kann.The proposal of the invention also offers many possible variations, by having the concentric spring plates of a spring element both different can perform strongly as well as with different shapes.

In der Zeichnung sind drei verschiedene Ausführungsformen einer Tellerfedersäule nach der Erfindung in den Fig. i bis 9 jeweils im Schnitt, in Ansicht und in Draufsicht sowie in Fig. io eine vierte Ausführungsform teils im Schnitt, teils in Ansicht dargestellt.The drawing shows three different embodiments of a disc spring column according to the invention in Figs. i to 9 each in section, in view and in plan view as well as in Fig. 10 a fourth embodiment partly in section, partly in view shown.

Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. i bis 9 stimmen alle darin überein, daß jedes Federelement aus zwei konzentrischen Federtellern besteht, von denen der größere äußere mit a und der kleinere innere mit b bezeichnet ist. Die äußeren Federteller a stützen sich in Ringen c ab. Die Ringe c haben Ausnehmungen e, in die sich die Federteller a einlegen und die nach innen vorstehende Ringwülste bilden, die jeweils ein Paar Federteller abstützen und in Abstand halten.The exemplary embodiments according to FIGS. I to 9 are all correct therein agree that each spring element consists of two concentric spring plates, of the larger outer with a and the smaller inner with b. the outer spring plate a are supported in rings c. The rings c have recesses e, in which the spring plate a and the inwardly protruding annular beads are inserted form, each supporting a pair of spring plates and keeping them at a distance.

Am inneren Rand stützen sich die äußeren Federteller a auf Ringen f ab, die gleichzeitig auch die äußeren Stützringe,der inneren kleineren Federteller b bilden. Der Querschnitt der Ringe f ist ebenfalls so gestaltet, daß die Federteller a und b sich in die Ringe einlegen.At the inner edge, the outer spring plates a are supported on rings f , which at the same time also form the outer support rings, the inner smaller spring plate b. The cross section of the rings f is also designed so that the spring plates a and b insert themselves into the rings.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. i bis 6 sind die Ringe f an den Stirnseiten, und zwar auf der einen Seite innen und auf der anderen Seite außen für die Aufnahme der Federteller a, b ausgenommen. Vorzugsweise werden die Ringe so gestaltet, daß der innere Durchmesser des größeren Federtellers a gleich groß gewählt werden kann wie der äußere Durchmesser des kleineren Federtellers b. Das hat bei der Herstellung der Federteller den Vorteil, daß die inneren Federteller zusammen mit den äußeren gestanzt werden können. Außerdem wird jede Unterbrechung der Tellerfläche durch für die Federung unwirksame Ringflächen vermieden.In the exemplary embodiments according to FIGS. I to 6, the rings are f on the front sides, on the inside on one side and on the other side outside for the reception of the spring plates a, b excepted. Preferably the Rings designed so that the inner diameter of the larger spring plate a is the same can be chosen as large as the outer diameter of the smaller spring plate b. In the manufacture of the spring plate, this has the advantage that the inner spring plate can be punched together with the outer ones. Also, every interruption the plate surface is avoided by ring surfaces that are ineffective for the suspension.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen eine andere Querschnittsform der zwischen zwei konzentrischen Federtellern d, b vorgesehenen Stützringe f. Hier sind die Ausnehmungen zur Aufnahme und Zentrierung der Federteller durch einen kreuzförmigen Querschnitt der Stützringe f erzeugt. Hierbei entsteht jedoch zwischen dem inneren Rand des größeren und dem äußeren Rand des kleineren Federtellers in radialer Richtung eine Lücke. Die inneren kleinen Federteller b stützen sich mit ihrem inneren Rand in Ringen g ab, die zu diesem Zweck Ausnehmungen lz haben.7 to 9 show another cross-sectional shape of the between two concentric spring plates d, b provided support rings f. Here are the recesses for receiving and centering the spring plate through a cross-shaped cross-section the support rings f generated. However, this arises between the inner edge of the larger and the outer edge of the smaller spring plate in the radial direction one Gap. The inner edge of the small spring plate b is supported in Rings that have recesses lz for this purpose.

Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. i bis 3 und 7 bis 9 sind ebene Federteller a und b vorgesehen. Das Ausführungsbeispiel nach den Fig..I bis 6 zeigt eine abgeänderte Zusammensetzung, bei der die äußeren Federteller a eben und die inneren Federteller b 'kegelförmig sind. Im Rahmen der Erfindung wären natürlich noch mancherlei Abwandlungen möglich. So könnten neben verschieden geformten Federtellern auch verschieden starke Federteller vorgesehen werden.In the embodiments of FIGS. I to 3 and 7 to 9 are flat Spring plate a and b provided. The embodiment according to Fig..I to 6 shows a modified composition in which the outer spring plate a flat and the inner spring plate b 'are conical. Within the scope of the invention, of course various modifications are still possible. So could in addition to differently shaped spring plates spring plates of different thicknesses can also be provided.

Die Federsäule kann auch so gestaltet werden, daß beispielsweise die äußeren größeren Federteller a besonders weich sind. Dann ist der Hub der äußeren Federteller a durch gegenseitiges Anliegen der Stützringe f eines Federtellerpaares schon bei kleiner Belastung erschöpft, während die härteren Federteller b noch nicht wesentlich an der Zusammendrückung der Feder teilgenommen haben und noch große Kräfte aufnehmen können. Auf diese Weise erhält man eine Feder mit Stufencharakteristik.The spring column can also be designed so that, for example, the outer larger spring plate a are particularly soft. Then the hub is the outer one Spring plate a through mutual contact of the support rings f of a pair of spring plates already exhausted with a small load, while the harder spring plate b is not yet have participated significantly in the compression of the spring and still have great forces be able to record. In this way a spring with a step characteristic is obtained.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. io weicht von den vorbeschriebenen darin ab, daß jedes Federelement anstatt zwei, drei konzentrische Federteller hat, die mit a, b1 und b2 bezeichnet sind. Die Zwischenstützringe treten also in jedem Federelement zweimal auf und sind mit f1 und f2 bezeichnet. Im übrigen ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. io die gleiche Gestaltung gewählt wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. i bis 3. Die radiale Unterteilung der Federelemente 'kann selbstverständlich noch weitergetrieben werden.The embodiment of Fig. IO differs from the above that each spring element has three concentric spring plates instead of two, which are labeled a, b1 and b2. The intermediate support rings occur in everyone Spring element twice and are denoted by f1 and f2. Incidentally, is with the Embodiment according to Fig. Io the same design selected as in the embodiment according to FIGS. i to 3. The radial subdivision of the spring elements' can of course to be driven further.

Die Belastung der Federsäule kann, wie in Fig. i angedeutet, entweder am inneren Stützring ä (Kraftpfeil P1) oder an einem Zwischenstützring f (Kraftpfeile P2) angreifen. Im letzteren Fall sind natürlich die am Anfang und am Ende der Feder sitzenden kleinen Federteller b unwirksam und können weggelassen werden. Die Federsäule kann je nach der Belastung durch Umschaltung des Druckes bei P1 oder P2 einwirken.The load on the spring column can, as indicated in Fig. I, either on the inner support ring ä (force arrow P1) or on an intermediate support ring f (force arrows P2) attack. In the latter case, of course, there are those at the beginning and at the end of the pen seated small spring plate b ineffective and can be omitted. The spring column can act depending on the load by switching the pressure at P1 or P2.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Spring column made of ring-shaped spring plates, which are mounted on support rings on the inner and outer edge, characterized in that each plate spring element consists of two or more concentric spring plates (a, b or a, b1, b2) and the inner support ring (f or f1, f2) each spring plate is also the outer support ring of the next smaller spring plate.

2. Spring column according to claim i, characterized in that the concentric spring plates (a, b or a, b1, b2) of a spring element have different thicknesses.

3. Spring column according to claim i and 2, characterized in that the concentric spring plates (a, b or a, b1, b2) of a spring element are shaped differently.

4. Spring column according to claim i to 3, characterized in that the intermediate support rings (f Fig. I to 3 and 4 to 7; f1, f2 Fig. Io) are designed so that the inner diameter of the larger spring plate (a or a , b1) can be made the same size as the outer diameter of the smaller spring plate (b or b1, b2).