DE1068075B

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Publication number: DE1068075B
Application number: DENDAT1068075D
Authority: DE
Publication date: 1959-10-29

Description

DEUTSCHES

Der Vorteil von Tellerfedern liegt darin, daß sehr große Kräfte mit geringen Blattstärken zu beherrschen sind und daher in verhältnismäßig kleinem Raum untergebracht werden können. Nachteilig hat sich aber bei ihnen gezeigt, daß die einzelnen Teller innen an dem sie führenden Teil reiben und sich dadurch Unzulänglichkeiten, z. B. beim Ansprechen des Sicherheitsventils, ergeben. Dieser Reibungswiderstand ist, wie Versuche gezeigt haben, mitunter sehr groß und beeinträchtigt die Funktion der abzufedernden Ventilstange oder Spindel erheblich.

Die Erfindung vermeidet bei Tellerfedernsäulen in Sicherheitsventilen solche schädlichen Reibungswiderstände dadurch, daß sie zwischen der durch die Innendurchmesser der einzelnen Federn gebildeten gedachten zylindrischen Fläche und dem Außenmantel des durch sie abzufedernden Teiles, z. B. einer Spindel, Ventilstange, metallische, in radialer Richtung nachgiebig gelagerte Führungselemente anordnet. Infolgedessen kann sich die Verkleinerung des inneren Durchmessers der Teller bei deren Durchbiegung nicht mehr schädlich auswirken Auch wenn die Teller nur an einer Seite gegen die innere Führung liegen, ist deren Nachgiebigkeit von Vorteil.

Es sind zwar schon Führungen von Tellerfedern bekannt, bei denen zum Zwecke der Nachgiebigkeit des Führungsgliedes ein Bolzen aus elastischem Werkstoff, z. B. Gummi, verwendet ist. Für heiße Medien ist diese Führung jedoch nicht geeignet, weil die bei Sicherheitsventilen auftretenden Temperaturen von 150° C und mehr dies nicht zulassen. Außerdem besteht bei der bekannten Führung noch der Nachteil, daß beim Zusammendrücken die Steifigkeit der Federsäule beträchtlich erhöht wird. Nachdem aber Gegenstände aus Gummi u. dgl. hinsichtlich ihrer Federungscharakteristik nur theoretisch, aber nicht ohne weiteres praktisch berechenbar sind, sondern diese Werte gewöhnlich durch umständliche Versuche erlangt werden, kann eine Abfederung durch Tellerfedern mit Gummiführung nur schwer berechnet werden.

Weiterhin begrenzen die sich auch bei glatten Führungsbolzen bildenden Wülste des Gummikörpers das Arbeitsvermögen der Federsäule in axialer Richtung. Sie behindern in gewissem Maße die Federwirkung der Teller, weil diese durch die Wülste in ihrem Hub abgebremst werden, bzw. wirken die Wülste direkt wie Anschläge.

Demgegenüber kann beim Erfindungsgegenstand die Bauhöhe der Säule relativ niedrig gehalten werden. Die obenerwähnten Nachteile treten überhaupt nicht auf.

Tn einem Ausführungsbeispiel ist die Erfindung in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Anmelder:
Bopp & Reuther G.m.b.H.,
Mannheim-Waldhof, Carl-Reuther-Str. 1

Karl Bischoff, Mannheim,
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Tellerfedernsäule und den sie haltenden Teilen,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie TT-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Einlagering und Fig. 4 eine Draufsicht auf diesen.
Die um eine Spindel 1 oder eine Ventilstange angeordnete, aus einzelnen Tellern 2 bestehende Säule hat ihre Auflage auf einem Haltering 3. In dem Haltering 3 ist eine kreisförmige Nut 4 eingearbeitet, in welcher auf einem in sie eingelagerten Ring 5 Stäbe 6 von A^orzugsweise rundem Querschnitt stehen. In dem vorliegenden Beispiel sind sechs solche Stäbe verwendet, es kann aber auch jede geeignete Anzahl genommen werden. Zweckmäßig sind die Stäbe 6 mit einer vergüteten Oberfläche versehen, die durch einfache Härtung, durch Hartverchromen, Emaillieren od. dgl. erzeugt sein kann.

Die Ringnut 4 besitzt eine größere Breite, als die Durchmesser der Stäbe 6 stark sind, so daß die letzteren in der Ringnut 4 spielen können. Der Ring 5 weist radial verlaufende Nuten 7 auf, in denen die Stäbe stehen. Dadurch können sie sich nicht seitlich verlagern, sondern haben nur eine radiale Ausweichmöglichkeit. Der Ring 5 selbst ist in der Muffe 3 gegen Verdrehung gesichert. Genauso wie in dem Haltering 3 sind die Stäbe auch in dem Gewindering 8, welcher für die obere Halterung der Stäbe 6 dient, gelagert.
Die Nachgiebigkeit der die Führung darstellenden Stäbe 6 wird durch Federungsmittel, beispielsweise Schraubenfedern 9, vorgenommen. Diese sind im allgemeinen paarweise, für jeden Stab je eine oben und unten, angeordnet. Die Federn 9 sind in radial verlaufenden Ausnehmungen 10 des unteren Halterings 3 sowie eines oberen Halterings 11 eingebettet.

Die Federn 9 drücken die ihnen zugehörigen Stäbe 6 gegen den äußeren Rand der Ringnut 4, so daß ein Spalt zwischen den Stäben 6 und dem inneren Rand

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Claims

der Nuten 4 entsteht. Wenn die Druckschraube 12 zwecks Erhöhung der Federspannung angezogen wird, verkleinert sich der Innendurchmesser der Tellerfedern, und diese legen sich fest an die Stäbe 6. Durch die nachgiebige Anordnung der Stäbe 6 können sie jedoch radial nach innen ausweichen. Das gleiche tun sie auch, wenn die Federn durch Druck oder Stoß über das normale Maß hinaus belastet werden. Tnfolge dem an ihren Auflagestellen durch den Belastungsdruck hervorgerfenen Reibungswiderstand behalten die Teller 2 im allgemeinen ihre Lage bei, so daß ein Verschieben beim Nachstellen der Druck schraube 12 oder durch den Yentilkegelhub nicht eintreten kann. Pat κ xtw spR p che:

1. Tellerfedernsäule für Sicherheitsventile, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der durch die Innendurchmesser der einzelnen Federn gebildeten, gedachten zylindrischen Fläche und dem Außenmantel des durch sie abzufedernden Teiles,

z. B. einer Spindel, Ventilstange, metallische, in radialer Richtung nachgiebig gelagerte Führungselemente angeordnet sind.

2. Tellerfedernsäule nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebig gelagerten Führungselemente parallel zum abzufedernden Teil (1) angeordnete, im Querschnitt vorzugsweise kreisförmige Stäbe (6) sind.

3. Tellerfedernsäule nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachgiebigkeit der Führungselemente (6) durch besondere radial nach außen wirkende Federn, beispielsweise Schraubenfedern (9). hervorgerufen wird.

4. Tellerfedernsäule nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstäbe (6) in einer in Halteringen (3, 8) angeordneten Ringnut (4) mit Spiel gelagert sind.

5. Tellerfedernsäule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die paarweise, z. B. je eine in der Nähe des oberen und unteren Endes jedes Führungsstabes (6), verwendeten Federn (9) in Ausnehmungen der Halteringe (3, 8) gelagert sind.

6. Tellerfedernsäule nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstäbe (6) an ihrer Oberfläche vergütet sind.

7. Tellerfedernsäule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstäbe mit ihren Stirnseiten in besonderen, mit radial verlaufenden Nuten (7) versehenen Einsatzringen (5) stehen.

8. Tellerfedernsäule nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzringe (5) gegen Verdrehung gesichert sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 938 812.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen