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CH139894A - Spring. - Google Patents

Spring.

Info

Publication number
CH139894A
CH139894A CH139894DA CH139894A CH 139894 A CH139894 A CH 139894A CH 139894D A CH139894D A CH 139894DA CH 139894 A CH139894 A CH 139894A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
spring
disc
sub
spring according
springs
Prior art date
Application number
Other languages
French (fr)
Inventor
Company Westingh Manufacturing
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of CH139894A publication Critical patent/CH139894A/en

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  • Springs (AREA)

Description

  

      Ressort.       La présente invention concerne un res  sort.  



  Bien qu'on ait proposé jusqu'à présent  différents types de ressorts à disque, on em  ploie ordinairement des ressorts hélicoïdaux  pour des applications générales dans les  quelles des éléments     élastiques    doivent sup  porter des charges     sensiblement        axiales.    Il  est toutefois désirable, dans certaines     appli-          catüons    particulières,     par    exemple pour les  véhicules de chemin de fer, d'employer à la  place des ressorts hélicoïdaux ordinaires ou  des types connus de ressorts à disque, des res  sorts moins volumineux et présentant une  plus grande sûreté.  



  Le ressort suivant l'invention comporte  au moins un élément de ressort en forme de  disque annulaire, le disque ayant une sec  tion transversale allant en     diminuant    vers       Fintérieur    en direction radiale, en vue de su  bir une déflexion principalement axiale sous       l'influence    de forces axiales réparties sur les    régions périphériques intérieure et exté  rieure du disque. annulaire.  



  Plusieurs formes d'exécution de l'objet de  l'invention sont représentées, à titre d'exem  ple, au dessin annexé, dans lequel:  La     fig.    1 est une vue en plan d'un res  sort!;  La     fig.    2 montre ce ressort partie en élé  vation latérale,     partie    en coupe     longitudinale     axiale;  La     fig.    3 montre à plus grande échelle un  élément de ressort en coupe;  La     fig.    4 montre une seconde forme       d'exécution    du     ressorti    en coupe longitudi  nale;

    La     fig.    à montre une troisième forme  d'exécution du ressort en coupe longitudi  nale, et  La     fig.    6 montre un schéma de la dé  flexion d'un élément de ressort en disque  sous l'influence d'une. charge.      L'élément de ressort 1 représenté à la       fig.    6,     consiste    en un     disque        annulaire    de sec  tion     tfransversale        non-uniforme,    2 étant son  ouverture centrale. Comme représenté à la       fig.    6, l'épaisseur du disque 1 va en dimi  nuant d'un maximum à sa périphérie 3 le  long d'une ligne radiale vers le bord 4 de  l'ouverture 2.

   Dans l'élément particulier re  présenté, les lignes génératrices des faces 5  et 6 de la     section    transversale se rencon  trent au     centlre    géométrique du- disque cir  culaire 1. Dans certains cas, il peut toute  fois être désirable de modifier la forme du  disque de telle manière que l'épaisseur de       celui-ci    ne varie pas en     proportion    directe  de la distance du centre du disque. Les faces  inclinées 5 et 6 du disque 1 représenté à la       fig.    6 peuvent être décrites comme .étant si  tuées dans les surfaces d'une paire de cônes  très ouverts ayant leur sommet commun dans  l'axe géométrique du disque et dans son plan  transversal central normal.  



  L'élément de ressort 1 est ordinairement       soumis    à. une charge dans une direction       axi.ak-    par des forces uniformément réparties       F-    et R qui agissent en     .directions    opposées sur  les faces 5 et 6 près du bord intérieur 4 et de  la périphérie extérieure librement supportée  3, respectivement.

   Afin que le bord intérieur  4 de l'élément de ressort 1 puisse résister aux       efforts    :de     cisaillement    produits par la force       F,    le diamètre de     l'ouverture        centrale    2 est  choisi de façon que la matière près du bord  4 ait une épaisseur     sufisamment    grande.  



  Lorsqu'une charge est imposée à l'élé  ment de ressort de façon uniformément ré  partie autour de sa périphérie extérieure 3  et de son bord intérieur 4, l'élément de res  sort se déforme, comme représenté en poin  tillé à. la     fig.    6.     Cetlte    déflexion peut être con  sidérée comme résultant d'une rotation d'une       section    transversale quelconque donnée du  disque 1 autour .d'un point central fixe 7. On  voit facilement qu'il résulte de cette     rotation     de la section transversale une réduction du  diamètre du disque 1 le long de sa face supé  rieure 5 et un accroissement de son diamètre  le long de sa face inférieure 6.

           Etant    donné que     toues    les portions de la  section     radiale    du disque à ressort 1 effectuent  une rotation de grandeur égale sous l'ac  tion des forces uniformément réparties     F    et       R,    il est clair que point d'efforts de     torsion     ne se produiront dans la matière du     ressort.     



  On voit en outre que, par suite de la ré  duction du diamètre sur la face 5, la circon  férence de l'élément de ressort en toute     posi-          tlion    donnée sur la face 5 est également di  minuée d'une valeur correspondante et, par  conséquent, la matière clans la face 5 est sou  mise à des efforts de compression     circonfé-          rentiels.    De façon similaire, la circonférence  de l'élément de ressort clans la face 6 se  trouve être élargie, et des efforts de trac  tion se produiront dans la matière sur cette  face de l'élément de ressort.  



  On peut en outre admettre que la. matière  le long du plan transversal central 8 du dis  que 1 ne subit point d'effort, étant donné  que le     diamètlre    du disque dans ce plan ne  change pas considérablement lors de la dé  flexion du disque.  



  On peut donc en conclure que les efforts  clans la matière de l'élément de ressort chan  gent d'un maximum de compression sur la  face 5 à pratiquement zéro le long du plan  transversal 8 et à un maximum de trac  tion le long de la face 6.     Etanti    donné la sy  métrie de     l'élément    de ressort 1, on peut en  outre conclure que les efforts de compression  maxima dans la face 5 seront numérique  ment égaux aux efforts de traction maxima.  dans la face 6.  



  Afin d'obtenir le meilleur degré de ren  dement de la matière, il est désirable que les  efforts dans les surfaces 5 et 6 soient uni  formément répartis. Dans la construction re  présentée, l'épaisseur du disque 1 va en dimi  nuant de la périphérie extérieure 3 vers le  centre afin     d'obtenir    ce résultat.

   Il est ap  parent que, étant donné que la déformation  et par conséquent les efforts produits dans  les faces 5 et 6 sous l'action de la charge  sont directement proportionnels à la distance  du     centre    du disque et inversement propor  tionnels à la distance axiale du plan trans-      vernal 8, on peut obtenir que ces deux efforts  se compensent l'un l'autre en variant l'é  paisseur -du disque 1 en proportion directe du  diamètre pour que les efforts dans les faces  5 et 6 soient les mêmes en toute position don  née le long d'un .diamètre.  



  Afin de pouvoir employer un nombre de       disques-ressorts    1 disposés en série ou en  pile, chaque disque est muni d'un rebord sail  lant circulaire 11 sur sa périphérie extérieure  3 adjacent à la face 6. Comme représenté à  la     fig.    2, les disques peuvent être placés par  paires, avec leurs faces 5 se faisant face d ans  chaque paire, de telle manière que les bords       extérieurs    3 des disques se touchent l'un l'au  tre.

   Pour maintenir les disques 1 en aligne  ment axial, une bague d'assemblage 1.2 est  emmanchée sur leurs périphéries extérieures  3 entre les rebords 11. de telle manière que  les deux disques constituent un ensemble  qui peut recevoir une charge en appliquant  des forces uniformément réparties en direc  tion axiale aux faces 6 des disques près des  bords intérieurs 4. Un ensemble de     disques-          ressorts    ainsi établi présente par conséquent  le double de l'élasticité d'un seul disque et  peut être placé dans un espace dont la gran  deur n'est que le double de celle nécessaire  pour un seul disque.

      Si l'on a besoin d'un     ressort    de plus  grande     élasticité,    on n'a qu'à. choisir d'abord       de,;        disques-ressorts,    1 qui sont     suffisamment     solides pour     résister    à la, charge maximale à       laquelle    le     ressort    doit :être soumis et de les  grouper par     paires;    au. moyen de bagues d'as  semblage 12.

   Ces paires d'éléments de res  sort peuvent :alors être empilées comme repré  senté à la     fig.    2, en     interposant    deus pièces       d'entretoisement    appropriées 13 entre les pai  res adjacentes afin de ménager des intervalles  14 entre les     bords        extérieurs    3.

   Afin d'évi  ter des efforts     excessifs    de .la, matière die     res:          sort,    les     intervalles    14 et     également    les inter  valles 15     prévus    entre     liens        pièces        d'entretoi-          sement    adjacentes 13 sont     proportionnés    de  façon qu'ils sont fermés lorsque le     ressort    est  soumis à sa charge     maximum        nomale.       Au cas où l'un des     disques-ressorts    repré  sentés à la 

      fig.    2 devrait venir à se rompre en       service,        les    pièces     adjacentes    13 viendraient  se toucher l'une l'autre en fermant ainsi l'in  tervalle 15 et l'alignement axial des éléments  de     ressort    serait maintenu grâce au fait que  les     surfaces    16 des pièces     d'entretoisement    1 3  qui viennent se toucher sont     coniques,    et s'em  boîtent l'une dans     l'autre.     



  La rupture d'un des     éléments    de     ressort     ne peut en outre d'aucune manière     compro-          mettre    l'efficacité des     autres        éléments    de       ressort,    étant     donné    que la     charge    sur chacun  d'eux est     complètement    indépendante de la.  charge sur l'autre.     Lorsqu'un    élément de res  sort vient ;à se rompre, il en résulte donc sim  plement un raccourcissement du     ressort    entier  et une réduction de son     ,élasticité.     



  Lorsqu'on désire construire le     ressort    de  manière à     obtenir    une.     caractéristique    d'élas  ticité     augmentante,    les pièces     d'entretoise-          ment    13 peuvent Hêtre pourvues de     nervures     ou saillies s'étendant     radialement    17 dispo  sées de façon à venir toucher des parties des       faces    6 lorsque le ressort se déforme de telle  manière que la valeur totale de     matière    de  ressort libre se trouve réduite de façon cor  respondante et que, par -conséquent, la.

   dé  flexion par unité de charge diminue progressi  vement avec un accroissement de la. charge.  



  Le ressort     construit    de cette façon pos  sède un degré de stabilité latérale, ou de ré  sistance à des     charges    agissant sous un angle  par rapport à l'axe du     ressort    qui est de beau  coup plus     grande    que<B>l</B>a     résistance    d'un     res-          sort    hélicoïdal à des     charges        latérales,.    Si l'on  désire une stabilité latérale encore plus grande  du ressort,

   on     peut    insérer une pièce ou un  arbre de guidage 18     dans    les pièces     d'entre-          toisement    13 de     talle        manière    qu'il constitue       un    noyau     rigide    sur lequel -sont enfilés les  éléments de ressort. Il est     évident    qu'on peut  obtenir tout     degré    de stabilité latérale voulu  en     donnant    à. la. pièce de     guidage    18 les     di-          mensions        appropriées.     



  Afin de     prévoir    d'en moyens pour monter  le     ressort    dans un appareil à monter sur     res-          sort,    comme par exemple un bogie de véhi-           cule    de chemin de fer. le     ressort-    peut être  muni,     rà        l'extrémité,    d'une plaque d'assise<B>21</B>  avec     un,    rebord périphérique 22 pour en  tourer un des     disques-resso:

  rts    1 et disposée  de     façon    à coopérer avec le rebord 11 de  celui-ci de la, même manière que la bague       d'as!sembla@ge    12 entourant les périphéries 3  entre les rebords 11 des     disques-ressorts.    La  plaque     d'assise    21 est pourvue en son centre  d'une     ouverture    taraudée 23     dans,    laquelle  peut être     vissé    un boulon, ou urne autre pièce  appropriée (non représentée)     permettant    de  comprimer le     ressort    en vue de le placer  à sa position de     travail    normale.  



  Tes espaces 2'4 entre les différents élé  ments de     ressort    1 de chaque paire peuvent  être remplis partiellement d'un lubrifiant  pour lubrifier les différentes surfaces de por  tée entre les éléments de     ress,o:rt    1, la.     pièce          d'entretoisement    1.3 et la,     pièce    de guidage 18.  A la     fig.    2, on voit facilement que toutes les       surfaces:    de portée sont complètement enfer  mées et protégées     contre    des     corps    étrangers.  



  Dans la forme     d'exécution    représentée à  la     fig.    4,     1a        périphérie        extérieure    3 de chaque       élément    de     ressomt    1 est     munie    d'une série  d'oreilles espacées 31 s'étendant     a.xialement     qui forment saillie sur sa. face 5 et sont dis  posées de façon à venir engrener ensemble  lorsque deux éléments de     ressort    sont assem  blés avec leurs faces 5 .afin de maintenir les       éléments    en     .alignement    axial de la.

   même ma  nière que les bagues     d'aseemblage    12 repré  sent6es     ià    la     fig.    2. Comme représenté à la       fig.    4, les paires. de     disques-ressorts    sont  dans     cette        forme    d'exécution convenablement  séparées et alignées au moyen de pièces     d'en-          tretoisement    cylindriques 32 similaires aux  pièces d'entretoisement 13 représentées  a. la     fig.    2.

   Toutefois, afin de pouvoir       rendre    la pièce d'entretoisement 32 relative  ment petite, les éléments de     ressort    employés  sont déformés dans un plan de symétrie cen  tral.,     de!    telle manière que les faces 6 de paires  de     disques-ressorts    adjacentes sont pratique  ment parallèles l'une à     l'autre    lorsque le res  sort n'a pas de charge. Lorsque les éléments    de ressort 1 ont     cette    forme, leurs faces sont  ordinairement situées     dans:    les surfaces de .  deux cônes ayant un sommet commun et pé  nétrant l'un dans .l'autre.  



  Pour obtenir la meilleure efficacité de la       matière    et répartir     convenablement    les efforts  dans les     disques-ressorts    déformés, il peut  être désirable de donner à leur section trans  versale :des     dimensions        telles    que les surfa  ces élargies 5 et 6 viennent     s'entrecouper     dans un cercle dont le diamètre     est    à peu près  la moitié     du    diamètre de l'ouverture 2.  



  On notera que     dans    le ressort     représenté     à la     fig.    4, on n'a employé aucune pièce de  guidage centrale. étant donné que le     ressort     présente en lui-même: une stabilité latérale  suffisante pour des buts ordinaires.  



  Il est toutefois évident que lorsqu'il faut  pouvoir     disposer    d'une     plus    grande rigidité       dans    la     direction    latérale, on n'a qu'à insé  rer une pièce de guidage de caractéristiques  nécessaires à travers     les    ouvertures     centrales     des     disques-ressorts    1 et des pièces,     d'entre-          toisement    82.

      Afin de pouvoir     empiler    ou grouper les  éléments de ressort de telle manière qu'il n'y  faut pas de pièces de guidage ou     d'entretoise-          ment    quelconque, 1_e bord intérieur 4 du     dis-          que-ressort    peut être muni d'oreilles 35 s'é  tendant     axialement,    formant     saillie    sur les  faces 6, comme représenté à la     fig.    5.

   L     c\     oreilles. 35 sont similaires aux oreilles 31 sur  la,     périphérie    3 et sont disposées de façon à  venir engrener ensemble avec le-si oreilles sur  le     disque-ressort        adjacent,    pour obtenir l'ali  gnement des paires d'éléments de ressort.  



  Pour pouvoir employer la forme d'exécu  tion     représentée    à la     fig.    5 avec succès, il  est avantageux que les éléments de ressort 1  soient     établis    en forme d'un tronc de     eône     ayant une     inclinaison    un peu plus raide que       l'a.ngle    entre les faces des :

  éléments de res  sort     représenté    à la     fig.    4, afin, de réaliser  un     interstice    entre les bords intérieurs adja  cents 4 et les bords     extérieurs    3 de l'élément  de     ressort    pour     permettre    la, déflexion de  celui-ci sous l'influence de la charge.

        Comme     reprès'enté    à la.     fig.    5, chacun des  disques 1, dont le     ressort    est composé, est  identique aux autres disques, et l'unité     assem-          blée        est    établie     en,    empilant chaque     disque     alternativement avec sa. face convexe dirigée  vers le haut et les disques     intermédiaires     avec leurs faces     convexes    dirigées vers le bas.

         Bien    que le ressort représenté à la     fig.    5 soit  d'une     construction    beaucoup plus     simple    que  le     ressort        représenté    à la,     fig.    2, en     raison    du  fait qu'il est nécessaire d'employer un angle  de déplacement relativement grand dans les       éléments    de ressort, l'élasticité du     ressort     pour     une    longueur ou hauteur donnée     n'eist          pas        si    grande que     :

  l'élasticité    du ressort re  présenté     @à    la     fig.    2.  



  On voit par la description qui précède  que les     ressorts        construits    suivant l'inven  tion     .sont    plus élastiques que les organes       élastiques    utilisés     antérieurement,    les     é1é-          ment:G    de ressort étant     conformés    de façon à  utiliser la matière de     ressort    en tension et  en compression directes en augmentant ainsi       considérablement    le rendement du dispositif.

    En     outre,    les     reesorts    décrits sont beaucoup       plus    compacts que les     ressorts    utilisés jus  qu'à     présent    et leur longueur et     élasticité     peut facilement être réglée en ajoutant ou en  enlevant des     disques-ressorts.  



      Spring. The present invention relates to a res sort.



  Although various types of disc springs have heretofore been proposed, coil springs are ordinarily employed for general applications in which resilient members must bear substantially axial loads. It is, however, desirable, in certain particular applications, for example for railway vehicles, to employ instead of ordinary coil springs or known types of disc springs, springs which are less bulky and have a higher density. great security.



  The spring according to the invention comprises at least one spring element in the form of an annular disc, the disc having a transverse section decreasing inwardly in the radial direction, in order to undergo a predominantly axial deflection under the influence of forces. axial distributed over the inner and outer peripheral regions of the disc. annular.



  Several embodiments of the object of the invention are shown, by way of example, in the accompanying drawing, in which: FIG. 1 is a plan view of a res sort !; Fig. 2 shows this spring partly in lateral elevation, partly in axial longitudinal section; Fig. 3 shows on a larger scale a sectional spring element; Fig. 4 shows a second embodiment of the spring in longitudinal section;

    Fig. to shows a third embodiment of the spring in longitudinal section, and FIG. 6 shows a diagram of the deflection of a disc spring element under the influence of a. charge. The spring element 1 shown in FIG. 6, consists of an annular disc of non-uniform cross-section, 2 being its central opening. As shown in fig. 6, the thickness of the disc 1 decreases by a maximum at its periphery 3 along a radial line towards the edge 4 of the opening 2.

   In the particular element shown, the generating lines of the faces 5 and 6 of the cross section meet at the geometric center of the circular disc 1. In some cases, it may however be desirable to modify the shape of the disc. such that the thickness thereof does not vary in direct proportion to the distance from the center of the disc. The inclined faces 5 and 6 of the disc 1 shown in FIG. 6 can be described as being if killed in the surfaces of a pair of very open cones having their apex in common in the geometric axis of the disc and in its normal central transverse plane.



  The spring element 1 is ordinarily subjected to. a load in an axial direction by uniformly distributed forces F- and R which act in opposite directions on the faces 5 and 6 near the inner edge 4 and the freely supported outer periphery 3, respectively.

   In order that the inner edge 4 of the spring element 1 can withstand the shearing forces produced by the force F, the diameter of the central opening 2 is chosen so that the material near the edge 4 has a sufficiently large thickness .



  When a load is imposed on the spring element uniformly distributed around its outer periphery 3 and its inner edge 4, the spring element comes out of shape, as shown in dotted line. fig. 6. This deflection can be regarded as resulting from a rotation of any given cross section of the disc 1 around a fixed central point 7. It can easily be seen that this rotation of the cross section results in a reduction. the diameter of the disc 1 along its upper face 5 and an increase in its diameter along its lower face 6.

           Since all the portions of the radial section of the spring disc 1 rotate of equal magnitude under the action of the uniformly distributed forces F and R, it is clear that no torsional forces will occur in the material. spring.



  It can further be seen that, as a result of the reduction in diameter on face 5, the circumference of the spring element at any given position on face 5 is also reduced by a corresponding value and, by therefore, the material in face 5 is subjected to circumferential compressive forces. Similarly, the circumference of the spring element in face 6 is found to be enlarged, and tensile forces will occur in the material on that face of the spring element.



  We can further admit that the. material along the central transverse plane 8 of the said 1 does not undergo any stress, since the diameter of the disc in this plane does not change considerably during the deflection of the disc.



  It can therefore be concluded that the forces in the material of the spring element change from a maximum of compression on the face 5 to practically zero along the transverse plane 8 and to a maximum of traction along the face. 6. Given the symmetry of the spring element 1, it can also be concluded that the maximum compressive forces in the face 5 will be numerically equal to the maximum tensile forces. in face 6.



  In order to obtain the best degree of yield from the material, it is desirable that the forces in the surfaces 5 and 6 be evenly distributed. In the construction shown, the thickness of the disc 1 decreases from the outer periphery 3 towards the center in order to obtain this result.

   It is apparent that, given that the deformation and consequently the forces produced in faces 5 and 6 under the action of the load are directly proportional to the distance from the center of the disc and inversely proportional to the axial distance from the plane trans- vernal 8, it is possible to obtain that these two forces compensate each other by varying the thickness of the disc 1 in direct proportion to the diameter so that the forces in the faces 5 and 6 are the same in all given position born along a .diameter.



  In order to be able to use a number of disc-springs 1 arranged in series or in a stack, each disc is provided with a circular rim 11 on its outer periphery 3 adjacent to the face 6. As shown in FIG. 2, the discs may be placed in pairs, with their faces 5 facing each other in each pair, such that the outer edges 3 of the discs touch each other.

   To keep the discs 1 in axial alignment, an assembly ring 1.2 is fitted on their outer peripheries 3 between the flanges 11 so that the two discs constitute an assembly which can receive a load by applying uniformly distributed forces in axial direction to the faces 6 of the discs near the inner edges 4. A set of disc springs thus established therefore has twice the elasticity of a single disc and can be placed in a space of no size. than double that needed for a single disc.

      If we need a spring of greater elasticity, we just have to. first choose from ,; disc-springs, 1 which are strong enough to withstand the maximum load to which the spring must: be subjected and group them in pairs; at. means of assembly rings 12.

   These pairs of res sort elements can then be stacked as shown in FIG. 2, by interposing two suitable bracing pieces 13 between the adjacent pairs in order to leave gaps 14 between the outer edges 3.

   In order to avoid excessive stresses of the material die res: out, the gaps 14 and also the gaps 15 provided between links adjacent spacer pieces 13 are proportioned so that they are closed when the spring is subjected to its maximum nominal load. In the event that one of the spring disks shown

      fig. 2 should break in service, the adjacent parts 13 would come into contact with each other thus closing the gap 15 and the axial alignment of the spring elements would be maintained due to the fact that the surfaces 16 of the parts spacer 1 3 which come to touch are conical, and fit into each other.



  Furthermore, the rupture of one of the spring elements cannot in any way compromise the effectiveness of the other spring elements, since the load on each of them is completely independent of the. load on the other. When an element of res comes out, it simply results in a shortening of the entire spring and a reduction in its elasticity.



  When it is desired to construct the spring so as to obtain a. characteristic of increasing elasticity, the spacer pieces 13 may be provided with radially extending ribs or projections 17 arranged so as to come into contact with parts of the faces 6 when the spring is deformed in such a way that the value The total amount of free spring material is correspondingly reduced and, therefore, the.

   deflection per unit load decreases progressively with an increase in the. charge.



  The spring constructed in this way possesses a degree of lateral stability, or resistance to loads acting at an angle to the axis of the spring which is much greater than <B> 1 </B> a resistance of a helical spring to lateral loads ,. If you want even greater lateral stability of the spring,

   it is possible to insert a piece or a guide shaft 18 in the spacer pieces 13 of the tiller so that it constitutes a rigid core on which the spring elements are threaded. It is obvious that any desired degree of lateral stability can be obtained by giving to. the. guide piece 18 the appropriate dimensions.



  In order to provide means for mounting the spring in a device to be mounted on a spring, such as, for example, a railway vehicle bogie. the spring - can be provided, at the end, with a base plate <B> 21 </B> with a peripheral rim 22 to turn one of the spring discs:

  rts 1 and arranged so as to cooperate with the flange 11 thereof in the same manner as the ring as! sembla @ ge 12 surrounding the peripheries 3 between the flanges 11 of the disc-springs. The base plate 21 is provided in its center with a threaded opening 23 in which can be screwed a bolt, or other suitable part (not shown) for compressing the spring in order to place it in its working position. normal.



  Your spaces 2'4 between the different spring elements 1 of each pair can be partially filled with a lubricant to lubricate the different bearing surfaces between the spring elements, o: rt 1, la. spacer piece 1.3 and the guide piece 18. In FIG. 2, it is easily seen that all the bearing surfaces are completely enclosed and protected against foreign bodies.



  In the embodiment shown in FIG. 4, the outer periphery 3 of each spring member 1 is provided with a series of axially extending spaced ears 31 which protrude on its. face 5 and are arranged so as to mesh together when two spring elements are assembled with their faces 5. to keep the elements in axial alignment of the.

   same way that the assembly rings 12 shown in FIG. 2. As shown in fig. 4, the pairs. Disc springs are in this embodiment suitably separated and aligned by means of cylindrical spacers 32 similar to the spacers 13 shown a. fig. 2.

   However, in order to be able to make the spacer 32 relatively small, the spring elements employed are deformed in a central plane of symmetry., Of! such that the faces 6 of adjacent disc spring pairs are substantially parallel to each other when the res is unloaded. When the spring elements 1 have this shape, their faces are usually located in: the surfaces of. two cones having a common apex and penetrating one into the other.



  To obtain the best material efficiency and to distribute the forces properly in the deformed spring discs, it may be desirable to give their cross section: dimensions such as the widened surfaces 5 and 6 intersect in a circle. the diameter of which is approximately half the diameter of the opening 2.



  It will be noted that in the spring shown in FIG. 4, no central guide piece was used. since the spring itself presents: sufficient lateral stability for ordinary purposes.



  It is however obvious that when it is necessary to be able to have a greater rigidity in the lateral direction, one only has to insert a guide piece of the necessary characteristics through the central openings of the spring discs 1 and the parts, maintenance 82.

      In order to be able to stack or group the spring elements in such a way that no guide pieces or spacers are needed, the inner edge 4 of the spring disc may be provided with lugs 35. extending axially, forming a projection on the faces 6, as shown in FIG. 5.

   L c \ ears. 35 are similar to the lugs 31 on the periphery 3 and are arranged so as to engage together with the lugs on the adjacent spring disc, to obtain the alignment of the pairs of spring elements.



  In order to be able to use the form of execution shown in fig. 5 successfully, it is advantageous that the spring elements 1 are established in the shape of a truncated cone having a slightly steeper inclination than the angle between the faces of:

  elements of res sort shown in FIG. 4, in order to provide a gap between the inner edges adja cents 4 and the outer edges 3 of the spring element to allow the deflection thereof under the influence of the load.

        As represented in the. fig. 5, each of the discs 1, of which the spring is composed, is identical to the other discs, and the assembled unit is established by, stacking each disc alternately with its. convex face directed upwards and the intermediate discs with their convex faces directed downwards.

         Although the spring shown in fig. 5 is of a much simpler construction than the spring shown in, FIG. 2, due to the fact that it is necessary to employ a relatively large displacement angle in the spring elements, the elasticity of the spring for a given length or height is not so great that:

  the elasticity of the spring shown in FIG. 2.



  It can be seen from the foregoing description that the springs constructed according to the invention are more elastic than the elastic members used previously, the spring elements: G being shaped so as to use the spring material in tension and in compression direct thereby considerably increasing the efficiency of the device.

    Further, the springs described are much more compact than the springs used heretofore and their length and elasticity can easily be adjusted by adding or removing disc springs.

 

Claims (1)

REVENDICATION Ressort comportant au moins un élé ment en forme de disque annulaire pour re cevoir une charge principalement axiale, caractérisé en ce que le disque présente une section transversale allant en diminuant vers l'intérieur en direction radiale et est établi pour subir une déflexion principalement axiale sous l'influence, de forces axiales. répar ties dans .les régions périphériques intérieure et extérieure du disque annulaire. CLAIM Spring comprising at least one element in the form of an annular disc for receiving a predominantly axial load, characterized in that the disc has a cross section decreasing inwardly in the radial direction and is established to undergo a predominantly axial deflection under the influence of axial forces. distributed in .the inner and outer peripheral regions of the annular disc. SOUS-REVENDICATIONS: 1 Ressort suivant la revendication, caracté risé en ce que les bords du disque annu laire sont é tablis de façon à recevoir des forces axiales opposées réparties autour de ces bords. 2 Ressort suivant la revendication, carac térisé en ce que l'épaisseur des parties du disque varie proportionnellement à leur distance du centre de celui-ci. SUB-CLAIMS: A spring according to claim, characterized in that the edges of the annu lar disc are established so as to receive opposed axial forces distributed around these edges. 2 Spring according to claim, charac terized in that the thickness of the parts of the disc varies in proportion to their distance from the center thereof. 3 Ressort suivant la revendication à plu sieurs disques-ressorts, caractérisé en ce que .les disiques-ressorts sont pourvus de rebords périphériques saillant latérale ment. 3 A spring according to claim several discs springs, characterized in that .les disiques-springs are provided with peripheral flanges projecting laterally ment. 4 Riessort suivant la revendication à. plu sieurs disques-ressorts, caractérisé en ce que -des oreilles sont prévues sur au moins un des bords des disques-ressorts. 5 Ressort suivant la revendication, avec un nombre d'éléments de ressort superposés, 4 Riessort according to claim to. several disc-springs, characterized in that -the ears are provided on at least one of the edges of the disc-springs. 5 Spring according to claim, with a number of superposed spring elements, caractérisé en ce que lesdits éléments de ressort sont dâerposési de façon que cha que élément puisse se déformer librement principalement en direotion axiale. 6 Ressort suivant la, revendication et la sous-revendication <B>5,</B> caractérisé en ce qu'une bague d'assemblage entoure les éléments de ressort superposés, deux à. characterized in that said spring elements are positioned so that each element can deform freely mainly in axial direction. 6 A spring according to claim and sub-claim <B> 5, </B> characterized in that an assembly ring surrounds the superimposed spring elements, two to. d'eux, à leurs périphéries extérieures en tre des rebords latéraux dont ils sont pourvus. 7 Ressort suivant la revendication et les sous-revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les élémentg de ressort superposés sont maintenus en place les uns par rap port aux autres par des pièces d'entretoi- sement. 8 Ressort suivant la revendication et les sous-revendications 5 à 7, of them, at their outer peripheries between the side edges with which they are provided. 7 A spring according to claim and sub-claims 5 and 6, characterized in that the superimposed spring elements are held in place relative to each other by spacer pieces. 8 Spring according to claim and sub-claims 5 to 7, caractérisé en ce que las pièces d'entretoisement sont munies de nervures dirigées latéralement. 9 Ressort suivant la revendication et les sous-revendication & 5 ià 7, caractérisé en ce qu'une pièce de guidage centrale est insérée dans les pièces d'entretoisement. 10 Ressort suivant la, revendication et la sous-revendicatian 5, caractérisé en ce qu'une plaque d'assise est prévue au pied du ressort. characterized in that las bracing pieces are provided with ribs directed laterally. 9 Spring according to claim and sub-claim & 5 i to 7, characterized in that a central guide piece is inserted into the bracing pieces. 10 Spring according to Claim and sub-Claim 5, characterized in that a base plate is provided at the foot of the spring. Il Ressort suivant la revendication et les sous-revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les pièces d'entretoisement ont des faces d'aissise et d'emb;oîtement coniques. 1.2 Ressort suivant la. revendication et la. It spring according to claim and sub-claims 5 to 7, characterized in that the spacer pieces have faces of aisle and embedding conical; 1.2 Spring according to. claim and the. sous-revendication 5, caractérisé en ce que chaque fois deux éléments de ressort adjacents sont pourvus, l'un, d'oreilles sur le bord extérieur et, l'autre, d'oreilles sur le bord intérieur, ces oreilles étant dispo- sées pour réaliser une prise d'assemblage entre les éléments de ressort adjacents, Sub-claim 5, characterized in that each time two adjacent spring elements are provided, one with ears on the outer edge and the other with ears on the inner edge, these ears being arranged to make an assembly engagement between the adjacent spring elements, de façon à former sans autre un ensem ble stable dans le sens latéral. so as to form without other a stable assembly in the lateral direction.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE937859C (en) * 1952-04-27 1956-01-19 Christian Bauer K G Disc spring column
DE938812C (en) * 1953-12-04 1956-02-09 Adolf Schnorr K G Guide for disc springs
DE1030112B (en) * 1953-07-23 1958-05-14 Christian Bauer K G Disc suspension

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