DE1231067B

DE1231067B - Friction buffers

Info

Publication number: DE1231067B
Application number: DEM60222A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl W Maier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-03-10
Filing date: 1964-03-10
Publication date: 1966-12-22

Description

Reibungspuffer, Durch die britische Patentschrift 907 408 ist ein Reibungspuffer bekanntgeworden, bestehend aus einer gestellfesten Hülse, mit einer an der Innenwand der Hülse anliegenden schraubenförmigen Bremsfeder, die auf eine schraubenförmige Stützfeder gleicher Steigung, aber größerer Länge dicht aufgewikkelt ist, wobei die Stützfeder einen Endes durch einen Stößel beaufschlagt ist und sich anderen Endes über eine frei in der Hülse liegende Rückholefeder an einem gestellfesten Widerlager abstätzt.Friction buffer, A friction buffer has become known through British patent specification 907 408, consisting of a frame-mounted sleeve with a helical brake spring resting on the inner wall of the sleeve, which is tightly wound onto a helical support spring of the same pitch but greater length, the support spring at one end is acted upon by a plunger and the other end is etched off on a frame-fixed abutment via a return spring lying freely in the sleeve.

Dabei ist die Berührungsebene in einem Berührungspunkt der Stützfeder und Bremsfeder um einen gewissen Abweiswinkel zur Längsachse des Reibungspuffers geneigt. Ferner ist diese Federanordnung -so bemessen, daß die Windungen jeweilsderselben Feder einander nicht berühren.The contact plane is in a contact point of the support spring and brake spring at a certain deflection angle to the longitudinal axis of the friction buffer inclined. Furthermore, this spring arrangement is dimensioned so that the windings are each the same Spring do not touch each other.

Die Bremsfeder kann in Einzelwindungen. unterteilt, das Drahtprofil im wesentlichen dreieckig gewähltsein.The brake spring can be in single turns. divided, the wire profile to be essentially triangular.

Wird nun der Stößel durch äußere Kräfte gegen die Stützföder und Rückholfeder bewegt, so steuert die Stützfeder die anliegenden Windungen nach außen gegen die Innenwand der Hülse, wodurch radiale Anpreßkräfte und als Folge davon axial gerichtete Bremskräfte zwischen der bewegten Bremsfeder und der gestellfesten Hülse erzeugt werden. Die Stützfeder und Bremsfeder bilden somit ein längsbewegliches, in radialer Richtung dehnbares Bremsaggregat, das mit der Innenwand der Hülse als gestellfeste Reibfläche zusammenwirkt. Die dabei entwickelten axiallen Reibkräftestindder jeweiligen Kraft der Rückholfeder proportional.If the ram is now against the support and return spring by external forces moves, the support spring controls the adjacent turns outwards against the Inner wall of the sleeve, creating radial contact forces and, as a result, axially directed Braking forces generated between the moving brake spring and the frame-fixed sleeve will. The support spring and brake spring thus form a longitudinally movable, in radial direction Direction of stretchable brake unit, which is fixed to the frame with the inner wall of the sleeve Friction surface cooperates. The axial frictional forces developed are the respective Force of the return spring proportional.

Bei der Kompression des Puffers wird am Stößel die Summe von Rückholfederkraft und Hülsenwandreibkraft wirksam, bei der Entspannung dagegen nur die Differenz dieser Kräfte. Der mechanische Wirkungsgrad des Puffers ist das Verhältnis der Entspannkraft zur Kompressionskraft.When the buffer is compressed, the sum of the return spring force is applied to the ram and sleeve wall frictional force are effective, in the case of relaxation, on the other hand, only the difference between these Powers. The mechanical efficiency of the buffer is the ratio of the relaxation force to compression force.

Ein solcher Reibungspuffer bietet,den Vorteil einer großen Vielseitigkoit in der Konstruktion. Sein mechanischer Wirkungsgrad ist nicht nurvine Funktion des Abweiswinkels allein, sondern er hängt auch wesentlich von der Anzahl der Windungen der Bremsfeder ab. Es ist deshalb möglich, den Wirkungsgrad bei hinreichend großem, die Selbsthemmung des Puffers ausschließendem Abweiswinkel durch eine Vermehrung der Bremsfederwindungen beliebig zu senken. Auch der Hub des Puffers kann beliebig groß gewählt werden, da die Rückholfeder ganz unabhän-gig vom eigentlichen Bremsaggregat gewählt werden kann.Such a friction buffer offers the advantage of great versatility in construction. Its mechanical efficiency is not only a function of the deflection angle alone, but also depends essentially on the number of turns of the brake spring. It is therefore possible to reduce the efficiency at a sufficiently large deflection angle that excludes the self-locking of the buffer by increasing the number of brake spring windings. Also, the stroke of the buffer can be arbitrarily chosen to be large, as the return spring can be quite inde- chosen gig from the actual brake unit.

Der Erfindung liegt die Erfahrung zugrunde, daß sich die Bremsfeder eines solchen Aggregats als Ganzes oder bei Unterteilung eine Einzelwind-ung in Geräten, die schnell aufeinanderfolgenden stoßartigen Beanspruchungen unterliegen, entlang der Stützfeder verschieben und schließlich mit letzterer außer Eingriff kommen kann.The invention is based on experience that the brake spring of such an aggregate as a whole or when subdividing a single winding into Devices that are subject to rapid successive shock loads, move along the support spring and finally disengage from the latter can come.

In einem solchen Falle verlieren die außer Eingriff geratenen Federteile ihre übliche Abstützung und werden bleibend verformt. Außerdem wird dann durch die Reduzierung der Anzahl der im Eingriff befindlichen Bremswindungen naturgemäß auch noch die Bremswirkung des Aggregats stark herabgesetzt.In such a case, the disengaged spring parts lose their usual support and are permanently deformed. In addition, the Naturally, the number of brake windings in engagement is also reduced the braking effect of the unit is still greatly reduced.

Die Behebung dieser Nachteile stieß auf erhebliche Schwierigkeiten. So hat man beispielsweise die Enden der Stützfeder an ihre jeweils vorhergehende Federwindung angebogen und dadurch den entsprechenden Federgang verengt. Im praktischen Betrieb ist jedoch bei einer solch-en Ausführungsform zumindest ein Teilstück der Bremsfeder auch durch die verengten Windungen der Stützfeder hindurchgewandert. Auch Anschlagstellen, die an der Stützfeder angesetzt, z. B. angelötet, wurden, zeigten unter den heftigen Stößen eine nur unbefriedigende Lebensdauer.Overcoming these disadvantages has encountered significant difficulties. So you have, for example, the ends of the support spring on their respective previous ones The spring coil is bent and thereby narrows the corresponding spring travel. In the practical In such an embodiment, however, operation is at least a portion of the Brake spring also migrated through the narrowed turns of the support spring. Also stop points that are attached to the support spring, z. B. soldered, were, showed only an unsatisfactory service life under the violent impacts.

Gemäß der Erfindung werden die genannten Nachteile in zuverlässiger Weise durch eine Verdrehsicherung zwischen Bremsfeder und Stützfeder vermieden, die eine Verschiebung der Bremsfeder in Schraubrichtung relativ zur Stätzfeder beschränkt.According to the invention, the disadvantages mentioned become more reliable Way avoided by a rotation lock between brake spring and support spring, which limits a displacement of the brake spring in the helical direction relative to the Stätzfeder.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung, bei der die Bremsfeder in einzelne Federwindungen unterteilt ist, bestdht darin, daß die Verdrellsicherung - vorzugsweise mit Spiel - zwischen,die Endendereinzelnen Breinsfederwindungen greift.An expedient embodiment of the invention, in which the brake spring is divided into individual spring coils, consists in the fact that the anti-twist device - preferably with play - engages between the end of the individual spring coils.

Die Verdrehsicherung kann hier als Keil ausgebildet sein,der in einer Längsnut der Stützfeder liegt. Dabei ist es vorteilhaft, idaß der Keil eine Quernase aufweist, die zwischen zwei Windungen der Stützfeder, vorzugsweisedie beiden ersten am Stößel anliegenden, greift. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,daß die Verdrehsicherung als Nocken an den Draht der Stützfeder angeformt, z.B. angestaucht, ist.The anti-rotation device can be designed as a wedge here, which is in a Longitudinal groove of the support spring is located. It is advantageous if the wedge has a transverse nose between two turns of the support spring, preferably the first two resting on the ram, engages. A preferred embodiment of the Invention is that the anti-rotation device as a cam on the wire of the support spring is molded, e.g. upset.

In jedem Falle ist b§ zweckmäßig, daß die Verdrehsicherung vom Ende der Stützfeder um mindestens eine halbe Windungentfernt angeordnet ist.In any case, B§ expedient that the rotation of the end of the support spring a half Windungentfernt is disposed around at least.

An Hand der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Reibungspuffer in grundsätzlicher Ausbildung im Längsschnitt, F i g. 2 das neue Bremsaggregat mit Längsnut und Keil in Draufsicht und F i g. 3 in Endansicht, F i g. 4 !den Keil aus den F i g. 2 und 3 in Draufsieht, F i g. 5 einen Teil des neuen Bremsaggragats mit angeformten Nocken im LängsAnitt.The invention is explained by way of example with the aid of the drawing. It shows F i g. 1 shows a basic design of a friction buffer in longitudinal section, FIG. 2 the new brake unit with longitudinal groove and wedge in plan view and FIG . 3 in end view, FIG . 4! The wedge from FIGS. 2 and 3 in plan, F i g. 5 a part of the new brake unit with molded cams in a longitudinal section.

F i g. 1 zeigt eine zylindrische Hülse 1, deren ein-es Ende geschlossen ist, während in ihrem gegenüberliegenden Ende ein als Angriffselement für eine äußere Kraft dienender Stößel 2 ;a2äal verschiebbar ist. Dieser trägteinen Bund 3 für eine von der Innenwand der Hülse 1 abliegende schraubenförmige Stützfeder 4, auf die eine kürzere, gegen die Innenwand der Hülse 1 anliegende schraubenförmige Bremsfeder 5 gleicher Steigung dicht aufgewickelt ist. Wie die Zeichnung erkennen läßt, liegen die einzelnen Windungen jeweils derselben Feder 4, bzw. 5 n-icht Gang auf Gang aneinander an. Das dem Stößel 2 gegenüberliegende Endeder SCützfeder 4 wirkt gegen einen Federteller 6. Zwischen diesem und das geschlossene Ende der Hülse 1 isteine Rückholfeder 7 eingesetzt.F i g. 1 shows a cylindrical sleeve 1, one end of which is closed, while in its opposite end a plunger 2, a2äal serving as an engagement element for an external force, is displaceable. The latter carries a collar 3 for a helical support spring 4 which is remote from the inner wall of the sleeve 1 and onto which a shorter helical brake spring 5 of the same pitch, resting against the inner wall of the sleeve 1, is tightly wound. As can be seen from the drawing, the individual turns of the same spring 4 or 5 are in contact with one another, not gear on gear. The end of the support spring 4 opposite the plunger 2 acts against a spring plate 6. Between this and the closed end of the sleeve 1, a return spring 7 is inserted.

Gemäß F i g. 2 ist die Bremsfeder 5 in einzelne Federwindungen unterteilt, deren gegeneinanderweisende Endeh zwischen sich eine Längsnut 8 frei lassen. Unter dieser ist in den Windungen der Stätzfed,er 4 eine gleichartige Längsnut 9 vorgesehen (F i g. 3). In diese nahezu deckungsgleichen Nuten 8, 9 ist mit Spiel ein Keil 10 ein-gelegt, der in F i g. 4 in Draufsicht dargestellt ist. Er weist eine Quernase 11 -auf, die gemäß F i g. 2 in eine zwischen derersten -und der zweiten Windungder Bremsfeder 5 gebildete Quernut 12 eingreift.According to FIG. 2, the brake spring 5 is divided into individual spring coils, the mutually facing ends of which leave a longitudinal groove 8 free between them. Below this a similar longitudinal groove 9 is provided in the turns of the Stätzfed, he 4 (FIG. 3). In these almost congruent grooves 8, 9 , a wedge 10 is inserted with play, which is shown in FIG. 4 is shown in plan view. It has a transverse nose 11 , which according to FIG. 2 engages in a transverse groove 12 formed between the first and second turns of the brake spring 5.

In F j g. 3 ist die Endfläche der Stützfeder 4 in Schraubrichtung mit 4' bezeichnet. Es ist zuerkennen, daß diese von dem durch den Keil 10 gebildeten Anschlag um etwas mehr als eine halbe Windung entferntangeordnet ist.In FIG . 3 , the end face of the support spring 4 is denoted by 4 'in the screwing direction. It can be seen that this is spaced from the stop formed by the wedge 10 by a little more than half a turn.

Wird ein solcher Reibungspuffer schnell aufeinanderfolgenden stoßarfigen Beanspruchungen unterworfen, so pressen die vorderen Enden der Bremswindungen 5den Keil 10 gegen die gegenüberliegende Kante der Längsnut 9 in der Stützfeder 4. Dadurch werden sie wirksam an einem Abwandern in Schraubriehtung, d. h. an einem Verdrehen relativ zur Stützfeder 4 gehindert. Gleichzeitig sichert die Quernase 11 durch ihren Eingriff in die Quernut 12 zwischen der ersten und der zweiten Stätzfederwin-,dung 4den Keil 10 gegen ein axialas Auswandern aus der Stützfeder.If such a friction buffer is subjected to rapidly successive shock loads, the front ends of the brake coils 5 press the wedge 10 against the opposite edge of the longitudinal groove 9 in the support spring 4 . H. prevented from rotating relative to the support spring 4. At the same time, the transverse lug 11, through its engagement in the transverse groove 12 between the first and second Stätzfederwindung 4, secures the wedge 10 against an axial drift out of the support spring.

F i g. 5 zeigt einen Teil des neuen Bremsa,(y"gragats im Längsschnitt mit. ein-er unter der Hülsenwand 1 ,anliegenden Win-duüg der Bremsfeder 5 über zwei Windungen der Stützfeder 4. Letztere weis-en hier über ihrqn Anl-ao"elii#ien 13 an der Bremsfeder 5 je einen an-geformten Nocken 14 auf, der z. B. an die Feder 4 angestaucht sein kann. Die Nocken 14 wirken als Verdrehsicherung für den anliegenden Abschnittder Bremsfeder 5. F i g. 5 shows a part of the new Bremsa, (y "gragats in longitudinal section with. A-er under the sleeve wall 1 , adjacent win-duüg of the brake spring 5 over two turns of the support spring 4. The latter point here over their Anl-ao" elii #ien 13 j on the brake spring 5 e of a shaped cam 14 which, for. example, may be upset to the spring 4. the cams 14 act as anti-rotation for the adjacent portion of the brake spring 5.

Claims

Claims: 1. Friction buffer, consisting of a frame-mounted sleeve, with a helical brake spring resting on the inner wall of the sleeve, which is tightly wound on a helical support spring of the same pitch but greater length, the support spring being acted upon by a plunger at one end and the other end abstätzt over an exposed return spring in the sleeve on a frame-fixed abutment, d urch in a security against rotation between the brake spring (5) and the supporting spring (4).

2. Friction buffer according to claim 1, in which the brake spring is subdivided into individual spring coils, characterized in that the locking device against rotation - preferably with play - engages between the ends of the individual brake spring coils (5). 3. Friction buffer according to claim 2, characterized in that the anti- rotation device is designed as a wedge (10) which lies in a longitudinal groove (9) of the support spring (4). 4. Friction buffer according to claim 3, characterized in that the wedge (10) has a transverse nose (11) which engages between two turns of the support spring (4), preferably the first two on the plunger (3) . 5. Friction buffer according to claim 2, characterized in that the anti-rotation device is formed as a cam (14) on the wire of the support spring (4). 6. Friction buffer according to claims 2 to 5, characterized in that the anti-rotation device from the end of the support spring (4) is disordered by at least half a turn. Contemplated publications: British Patent No. 907,408..