DE1960579A1 - Als Feder wirkende Vorrichtung - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine zusammengesetzte, als Feder wirkende Vorrichtung. Diese Vorrichtung ist hauptsächlich dazu bestimmt, erhebliche Kräfte mit Verformungen geringer Amplitude aufzunehmen. Umgekehrt kann die erfindungsgemässe Vorrichtung bei ihrer Anbringung unter einer bestimmten Vorspannung zwischen zwei Abstützungen benutzt werden, um auf wenigstens eine dieser Abstützungen eine Kraft geeigneter Grosse auszuüben.

Bekanntlich sind die im allgemeinen aus

Stahl hergestellten Blattfedern und Schraubenfedern sowohl hinsichtlich Ihres Querschnitts als auch hinsichtlich ihrer Durchbiegung sperrig. Ferner sind diese Federn praktisch unbenutzbar, wenn man erhebliche Kräfte mit hoher Oberflächendichte

Ab/Mk

009846/0977

erzeugen will, welche z.B. mit den Betriebsbeanspruchungen eines hochwertigen Betons vergleichbar sind.

Die französische Patentschrift Nr. 564.578

beschreibt eine als Feder wirkende Vorrichtung mit einem Stapel > von elastisch verformbaren Teilen, bei welcher die elastischen ^ Zwischenteile zwischen durch Zwischenstücke gebildeten voneinander entfernten einfachen Stützteilen angebracht sind· Diese Vorrichtung besitzt den Nachteil, infolge der ungünstigen Verteilung der Beanspruchungen bei Belastung vernaltnismässig dicke elastische Teile und somit eine bedeutende Werkstoffmenge zu erfordern.

Die Erfindung bezweckt die Ermoglichung

der Übertragung von beträchtlichen Drucken (z.B. von 5 bis 200 Bar), welche auf Oberflachen beliebiger Form-lokalisiert sind* Die so hergestellte Vorrichtung ermöglicht dann die Wiederabgabe einer genügenden Energie, um z.B. einem Gebilde aus Eisenbeton eine aktive Druckvorspannung zu geben.

Die Erfindung bezweckt ferner die Herstellung eines hyperstatischen Systems, welches besonders interessante Verformungseigenschaften besitzt.

Bin weiterer Zweck der Erfindung ist die

Herstellung einer Vorrichtung mit aufgestapelten Teilen, bei welcher die elastische Grenzverformung besonders hoch ist (z.B. 10 bis 80 #), so dass der Betriebsdruck einen bedeutenden Bruchteil des Elastizitätsmoduls darstellen kann, wahrend bei den üblichen elastischen Werkstoffen dieses Verhältnis grossenordnungsmässig einige Tausendstel beträgt. So beträgt z.B. bei Stahl der Elastizitätsmodul E im Mittel 22000 kg/mm und der Betriebsdruck 40 bis 200 kg/m , so dass die Verformung im allgemeinen einige Tausendstel beträgt und selten 1 i» übersteigt. Ebenso gilt für die (unter der Fabrikmarke PLEXIGLASS) bekannten kunstglasartigen Werkstoffe E «50000 kg/cm , und der Betriebsdruck übersteigt nicht 40 bis 100 kg/cm .

Die Erfindung bezweckt ferner, den Nachteilen der in der genannten Patentschrift beschriebenen Vorrichtung abzuhelfen.

Weitere Zwecke der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung angegeben.

Die erfindungsgemässe als Feder wirkende

009 8^6/0 977

Vorrichtung enthält einen Stapel ron sich gegenseitig aneinander abstutzenden Teilen, wobei wenigstens ein Teil derselben elastisch verformbar ist, und bei welcher wenigstens einer der elastischen Zwischenteile zwischen voneinander entfernten Abstützungen angebracht ist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abstutzungen in Gruppen von wenigstens zwei angeordnet sind, welche auf Lücke beiderseits des betreffenden Teils angeordnet sind.

Gemass einer bevorzugten Anordnung können

Gruppen von auf lücke angeordneten Doppelabstutzungen gebildet werden, indem nur ein einziges Zwischenstück zur Herstellung von zwei Abstützungen benutzt wird«

Die Rechnung und die Praxis zeigen, dass

die Benutzung von Gruppen von zwei Abstützungen einen betrachtlichen Vorteil in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht verschafft , da die Verteilung der Beanspruchungen bei Belastung gestattet, die für die elastischen Teile erforderliche Werkstoffmenge gegenüber den Vorrichtungen mit einfachen auf Lücke angeordneten Abstützungen betrachtlich zu verringern.

Geaass einer zweckmäesigen Aueführungsform

haben die Zwischenstücke etwa die gleiche Form wie die benachbarten Abschnitte des elastischen Teils bei Belastung, so dass dieser im Querschnitt linear abgestützt wird·

Durch Aufstapelung der so gebildeten Elemente erhalt man eine zusammengesetzte Feder, deren mechanische Eigenschaften besondere interessant/und bequem dem Lastenheft angepasst werden können. So kann insbesondere die elastische Grenzverformung Werte von grossenordnungsmässig 10 bis 80 # erreichen, wahrend die Querverformung praktisch null ist.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

fig. 1 ist ein Schema einer Elementaranordnung für eine Vorrichtung mit Doppelabstutzung.

Tig· 2 zeigt das Diagramm der Biegungsmomente bei Belastung der Vorrichtung der Pig. 1.

Pig· 3 ist eine schematische Sclinittansicht

einer erfindungsgemässen industriellen Ausführung ler Vorrichtung mit Doppelabstützung in der Euhestellung.

Pig. 4 zeigt die Vorrichtung der Pig. 3

C 0 9 3 £ ^ / 0 9 7 7

■ - 4 -

unter Belastung.

Pig. 5 ist eine schaubildliche Teilansicht

einer anderen industriellen erfindungsgemässen Ausfuhrung mit linearen Abstützungen.

Pig. 6 ist eine Schnittansicht einer Ausfuhrungsabwandlung.

Pig. 7 ist- eine schaubildliche Teilansicht einer anderen Ausführung.

Fig. 8 ist eine geschnittene schaubildliche Teilansicht einer weiteren Ausfuhrung.

Pig. 9 ist eine schaubildliche Teilansicht einer Ausführung mit fadenförmigen elastischen Teilen.

Pig. 10 ist eine schaubildliche Teilansicht einer Ausführung mit bandförmigen elastischen Teilen.

Pig. 11 ist eine schematische Schnittansicht einer Ausführung mit verformbaren Zwischenstücken.

Pig. 12 zeigt schematisch eine Elementaranordnung für eine Vorrichtung mit einfachen auf lücke angeordneten Abstützungen.

Pig. 13 zeigt das Diagramm der Biegungsmomente bei Belastung der Vorrichtung der Pig. 12.

Pig. 14 ist die Draufsicht einer besonderen eine Feder bildenden Vorrichtung.

Pig. 15 ist ein Schnitt einer anderen Ausführungsform längs der Linie XV-XV der Pig. 16.

Pig» 16 ist ein Schnitt längs der Linie XVI-XVI der Fig. 15.

Pig» 17 zeigt die Anwendung der Erfindung auf einen Mast fuss.

Pig. 18 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsabwandlung .

Pig» 19 zeigt im Schnitt längs der Linie

XIX-XIX der Pig. 20 die Anwendung der Erfindung auf Strassen aus Spannbeton·

Pig ο 20 ist die entsprechende Draufsicht.

Figv 21 zeigt in einer schematischen Seitenansicht die Anwendung der Erfindung auf ein Dehnungsauflager für Brücken.

Zig. 22 zeigt das Auflager der 11g. 21 bei einer Dehnung.

Flg. 23 zeigt die Anwendung der Erfindung auf die Herstellung einer hyperstatischen Abstützung·

Hg. 24 zeigt Bchematisch die Anwendung der Erfindung auf eine Materialprufmaschine.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung mit elastisch verformbaren Teilen 1, bei welchen wenigstens eine Abmessung vorscherrschend ist, und welche zwischen Gruppen von zwei verformbaren oder unverformbaren Abstützungen oder Doppelabstützungen 2 angeordnet sind. In dem Diagramm der Pig. 2, welches der Vorrichtung der Pig. 1 bei Belastung entspricht, ist das Biegungsmoment H in Funktion der Abszisse χ am grosaten an der Stelle der Abstützungen, behält aber einen konstanten Wert zwischen zwei aufeinanderfolgenden auf der gleichen Seite des betreffenden Seils liegenden Abstützungen bei. Dies entspricht der üblichen Durchbiegung eines Balkens auf vier Stützen, oder der kreisförmigen Biegung·

Aue Pig. 12 und 13» welche eine Vorrichtung mit einfachen auf Lücke angeordneten Abstützungen betreffen, geht hervor, dass das grosste Biegungsmoment an der Stelle der Abstützungen erreicht wird, wobei das Diagramm der Fig.13 der Biegung eines Balkens auf drei Stützen entspricht«

Nun ist die in einem gebogenen Balken aufgespeicherte elastische Energie zu der Oberflache der Diagramme der Momente lange des Balkens proportional. Bei der Vorrichtung mit einfachen Abstützungen ist diese Oberfläche gleich 1/2 M^. 2L, worin M+ das höchste zulassige Moment und 2L die Lange des Balkens bedeuten, wahrend bei der Vorrichtung mit Doppelabstützungen diese Energie gleich M^.L + 1/2 K^ I » 5/4 it^.XL· ist, wobei angenommen ist, dass zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abstützungen ein und derselben Gruppe und zwei benachbarten Gruppen der gleiche Abstand vorhanden ist.

Sie zur Herstellung der elastischen Teile

erforderliche theoretische Werkstoffmenge ist also bei gleicher aufgespeicherter Energie in de» fall der Vorrichtung mit Doppelabstützung erheblich geringer« Hierdurch werden das Gewicht und die Kosten der erfindungagemaesen Federn in der Praxis üb etwa ein Drittel verringert, und noch mehr, wenn die Abstüt-

009846/0977

■ungen 2 der Fig· 1 einander genähert werden.

Bureh Wiederholen« der eo gebildeten

Crrundanordnong kann man einen Stapel erhalten, dessen Anordnung und Tollmen unter Berücksichtigung der Bestimmung der Vorrichtung und des Eastenheftes bedarfsgemass verändert werden können.

Venn der so gebildete Stapel einer Bean—

spruohung ausgesetzt wird, wird diese durch die Doppelabstutzungen übertragen, welche eine Biegungeverformung der Teile 1 zwischen den Doppelabstützungen erzeugen. Diese Verformung ist elastisch.

Ii Crenzfall können die einander gegenüberliegenden Flachen von zwei aufeinanderfolgenden Teilen T zwischen den betreffenden Doppelabstutzungen 2 miteinander in Berührung kommen (Grenzverformung).

Diese elastisohe Verformung des Stapels kann eich nur aber einen Teil desselben mti nicht über die Gesamtheit seiner Oberflaehe erstrecken. Venn ferner die Anordnung ausser der Beanspruchung einem Moment mit waagerechter Achse ausgesetzt wird, kippt jedes Bett in dem Sinn des Moments unter Erzeugung einer Rüokholkraft» Ss ist su bemerken, dass diese Eigenschaft von der Richtung des Moments unabhängig ist·

In allen fallen verlauft bei einer bestimmten Verformung unter der Wirkung einer ein Moment umfassenden Beanspruchung alles so, als ob einer der Endteile am den anderen Endteil in Besag auf einen etwa in der Mitte des . Stapels liegenden Drehpunkt verdreht ward·»

Die erfindungsgemasse sueammengesetzte

eine Feder bildende Vorrichtung kann also einer ausseren Beanspruohung einen Widerstand entgegensetzen, wobei sie jedoch eine Verformung spezifischer Art aufweist, welche insbesondere durch die Amplitude der elastischen Grenzverformung bemerkenswert ist.

Um immer steifere Federn zu erhalten, kann

man den Teil 1 in der nachstehenden Weise beeinflussen, wobei diese Mittel miteinander kombiniert werden können ι

-Durch Wahl eines immer steiferen Werkstoffs zur Bildung des Teils 1 (im Grenzfall hochfester Stahl).

009846/0977 BÄDORIGINAL

- Durch Vergrösserung der Trägheit des Teile 1, insbesondere durch Vergroeserung seiner Dicke«

- Durch Verringerung des Abetands zwischen den einander gegenüberliegenden Flachen von zwei aufeinanderfolgenden Teilen 1, welcher gleich der Hohe der Abstützungen 2 ist, und durch Verringerung der Entfernung zwischen zwei beiderseits eines Teils liegenden aufeinanderfolgenden Abstützungen.

Die erfindungsgemasse Wiederholung der

Grundanordnung bietet zahlreiche Möglichkeiten bei der Anpassung der elastischen Vorrichtung an das vorgesehene Lastenheft. So ist insbesondere die Zahl der aufzustapelnden Teile 1 eine funktion, der gewünschten elastischen Grenzverschiebung. Je gros- ' ser diese Verschiebung sein soll, umso grosser muss die Zahl der Teile 1 selbst sein·

Je nach der gegenseitigen Anordnung der

Teile 1 und der Abstützungen 2 und der Art dieser letzteren kann man eine Verformung in funktion der Beanspruchung erhalten, welche eines zusammengesetzten Werkstoff des Typs elastisch und blockierend oder des Typs elastisch und plastisch entspricht· Der Werkstoff des ersteren Typs wird erhalten, wenn die einander gegenüberliegenden flachen der Teile 1 unter der Wirkung der Abstützungen 2 miteinander in Berührung kommen. Der Werkstoff dee zweiten Typs entspricht der Benutzung von Teilen 1 aus weichem Stahl und von genügend nahe beieinanderliegenden Abstützungen 2.

Offenbar ist es durch Veränderung der Zahl

und der Lage der Abstützungen ² in Bezug auf die Platten 1 möglich, den Young-Modul der feder auf den gewünschten Wert einzustellen.

Ein anderes wesentliches Merkmal der so

gebildeten zusammengesetzten feder ist die Tatsache, dass die Querverformungen praktisch null sind.

Der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Teilen 1 begrenzt und definiert den Blockierungshub oder den Fliesshub (wie oben erläutert). Wenn dieser Abstand gleich der Dicke der Platten ist, erreicht die Verformung vor der Blockierung 25$ der Hohe des Stapels·

Die Rechnung und die Erfahrung zeigen,

dass eine erfindungsgemasse Vorrichtung eine sehr grosse Zusammendrückbarkeit besitzen kann, wobei der Youg-Modul insbesondere von 0,1 Bar bis 500 Bar gehen kann.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäs-

sen Vorrichtung besteht darin, dass der Bruch eines Teils 1 durch Überlastung infolge der vorgesehenen Blockierung unwahrscheinlich ist. Wenn jedoch dieser Bruch auftritt, verändert er nur sehr teilweise die Eigenschaft der Feder, da die anderen Teile 1 ihre Aufgabe weiter erfüllen und in dem Rahmen einer elastischen und blockierenden Vorrichtung die von dem örtlichen Bruch herrührende Verschiebung ausgleichen.

Nachstehend sind einige diese Ergebnisse ausnutzende industrielle Ausführungsbeispiele beschrieben.

Die in Pig. 3 und 4 dargestellte Vorrichtung enthält z.B. durch Stahlplatten gebildete elastische Teile 3, welche sich an zylindrischen durch Stäbe mit Rechteckquerschnitt gebildeten Zwischenstücken 4 abstützen. Jedes Zwischenstück 4 bildet mit seinen parallelen Kanten zwei lineare Abetützungen 5 für den benachbarten elastischen Teil, wobei die Querabmessung a zwischen den Kanten so gross gewählt ist, dass dieses Ergebnis bei Belastung erzielt wird (Fig. 4).

Der benachbarte Bogen des elastischen Teils

3 nimmt dann eine vollkomnene Kreisform an, wobei die Berührung «wischen zwei 'Wellungen von zwei aufeinanderfolgenden Teilen am Hubende der Feder auftritt.

Bei der Ausführung der Flg. 5 sind die

zylindrischen Zwischenstücke 8 so geformt, dass sie etwa die Form des benachbarten Abschnitte-des elastischen Teils 7 bei Belastung haben. Die dann gewählte Kreisbogenform gewährleistet eine Berührung längs einer Hantellinie 9 in der Ruhestellung (strichpunktiert dargestellte Stellung), während sich der Teil 7 bei Belastung an der im Querschnitt kreisbogenförmigen . Fläche 10 abstützt, nachdem er sieh um die Mantellinie herum durchgebogen hat. Der Krümmungshalbmesser der Stützflächen des Zwischenstücks 8 ist so bemessen, dass die Verformung des elastischen Teils nlsht die Elastizitätsgrenze übersteigt.

Me so hergestellte Feder hat zunächst eine lineare ^erfornuns, auf welche eine nicht lineare aber

¹ : ? - - i / C S 7 7

BAD ORIGINAL

elastische und umkehrbare Änderung folgt (veränderliche Nachgiebigkeit), was keineswegs einen Nachteil bildet.

Die Zwischenstucke 8 können dann leicht

durch Punktsehweissung an einem der Teile 7 längs der entsprechenden Berührungsmantellinie befestigt werden.

Die in Pig· 6 dargestellte Ausführungsabwandlung unterscheidet sich von der vorhergehenden Ausfuhrung dadurch, dass die Zwischenstücke zu einem einheitlichen Teil 12 zusammengefasst sind, welcher ia Querschnitt Kreisbögen 13 mit gleichem Krümmungshalbmesser besitzt, welche abwechselnd konvex und konkav sind, und an welchen sich die elastischen Teile 11 abstützen·

Anstelle der duroh zylindrische Stäbe gebildeten durchlaufenden Zwischenstücke können diskontinuierliche Zwischenstücke vorgesehen werden, wie in Fig· 7 und 8 dargestellt.

Bei der Ausführung der Fig. 7 werden diese

Zwischenstücke durch Scheiben 16 oder Ringe gebildet, welche an die elastischen Teile 15 angeschweisst sind und für den getragenen Teil zwei Stützpunkte bilden·

Die in Pig· 8 dargestellten Zwischenstücke

haben die Form von Bikonvexlinsen 18, deren Krümmungshalbmesser gleich dem des Kreisbogens der zylindrischen Zwischenstücke der Pig. 5 ist. Die Berührung mit dem belasteten elastischen Teil 17 ist im Querschnitt linear, wie in dem Pail der zylindrischen Zwischenstücke 8, wobei der elastische Teil 17 jede Linse 18 gemass einer Kugelfläche umhüllt.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten Beispiel

werden die elastischen Teile durch Drahte 21 und die Zwischenstücke durch Streifen 22 mit Rechteckquerschnitt gebildet, welche mit ihren Kanten Doppelabstützungen bilden.

Gemass einer Ausführungsabwandlung können

die elastischen Teile auch durch Streifen 23 gebildet werden, wie in Fig. 10 dargestellt. Die Zwischenstücke 24 sowie die Teile 23 besitzen dann im Querschnitt die Form von zueinander komplementären Kreisbögen der Langsverformung.

Eine in industrieller Hinüicht vorteilhafte Ausführung (Fig. 11) besteht darin, elastische Teile in

009846/0977

Form von ebenen flatten 25 und Zwischenstücke in Form von verformbaren Sinheitsanordnungen 26 zu benutzen, welche durch vorgeformte Platten gleicher Sicke wie die ebenen Platten gebildet werden. Die Vorverformung gemass abwechselnd konvexen und konkaven Kreisbögen beträgt das Doppelte der fur die Beanspruchung festgelegten Grenze.

Die Dicke der Zwischenstüoke kann von

der der ebenen Teile verschieden sein, wenn man die Amplitude der Vorverformung der Zwischenstücke verändert.

Unter der Höohstlast erfolgt die Berührung zwischen den ebenen und den vorverformten Platten. Diese Ausfuhrungsform ist wirtschaftlich, da die Kosten der vorgeformten Platten nicht von der Grosse der Vorverformung abhängen, wahrend die ebenen Platten offenbar billig sind. Die vorverformten Platten können übrigens einfach aus den gleichen Stählen durch Biegen von ebenen Platten über ihre Elastizitätsgrenze hinaus mit einer nachfolgenden Wärmebehandlung zur Normalisierung hergestellt werden.

Bei allen obigen Beispielen sind die Krümmungshalbmesser so gewählt, dass die Verformung unter Last nicht die Elastizitätsgrenze des benutzten Werkstoffs übersteigt« Dieser kann ein beliebiger elastischer Werkstoff sein, wie Stahl oder sogar Pappe,

Für industrielle Anwendungen hat sich

hochfester Stahl als besonders zweckmsssig erwiesen. In technischer und wirtschaftlicher Eineicht interessante Ausführungen können mit Bandmaterial mit einer Dicke zwischen 0,5 und 2 mm erhalten werden, insbesondere mit Bandeisen aus gehärtetem Stahl mit weniger als 1 # Kohlenstoff, welcher in den Normen AFNOR mit den Bezugszeichen XC 75 f und ZC 90 f bezeichnet ist.

Unabhängig von der Ausführung der Stapel

können die Umrisse derselben unter Berücksichtigung der zu lösenden technischen Aufgabe auf die gewünschte Form zugeschnitten werden. So ist schematisch in Fig· 14· eine Federanordnung der in Fig. 3 dargestellten Art gezeigt, welche gemass einem beliebigen Umriss H ausgeschnitten ist» Da in diesem Fall die Abstützungen durch Stäbe 4 gebildet werden,

0Ö984G/0977

können diese unter Berücksichtigung der vorgesehenen Beanspruchungen eine geeignete Lage erhalten, wobei zu bemerken ist, dass die seitliche Verformung der Feder in dem Sinn der Stäbe 4 null ist·

Das Ausschneiden des Stapele gemäss dem

Umriss H ermöglicht die genaue Verteilung der Beanspruchung auf die gewünschte Oberfläche. Der Druck kann übrigens dadurch eingestellt werden, data der Abstand der Abstutzungen gemäss ihrer Lage verändert wird.

Fig. 15 und 16 zeigen eine industrielle

Anwendung der zusammengesetzten ausgeschnittenen Feder zur Bildung einer ringförmigen Feder aus zwei eine mittlere Achse 36 umgebenden Ringhälften 35a, 35b, Bei dieser Ausführung wird der Stapel der verformbaren Teile 41 durch Schutzplatten 37 grosaerer Dicke eingefasst. Bs ist dann möglich, die Feder ohne Ausbau der Achse 36 zu entfernen.

Sine besondere Anwendung der erfindunge-

gemässen Vorrichtung zur Bildung eines Kugelgelenks ist in Fig. 17 dargestellt, in welcher der Stapel A die Sohle 48 eines Hastes trägt, dessen unterer Teil bei 49 dargestellt ist. Der Stapel A ersetzt hier ein Kugelgelenk«

Gemäss einer anderen industriellen Anwendung ist der Stapel A (Fig· 18) in einen Behälter 51 eingesetzt, welcher mit einer viskosen Flüssigkeit 52 gefüllt ist, z.B« einem Silikonöl, welche die freien Zwischenräume zwischen den elastischen Teilen und den Abstutzungen ausfüllt· Die Flüssigkeit 52 erzeugt eine umso grossere Dämpferwirkung, je grosser ihre Viskosität ist.

Die Ausführung gem&ss Fig. 19 und 20 zeigt

die Anwendung der Erfindung auf die aktive Vorspannung von Beton. Die durch einen Stapel eines Typs der obigen Art gebildete Feder A ist zwischen zwei Betonplatten 53 in eine eine Dehnungsfuge zwischen diesen beiden Platten bildende !Tut eingesetzt. Die Vorspannung soll sich trotz der thermischen Änderungen, welche Dehnungen oder Zusammenziehungen der Platten 53 in der Längsrichtung erzeugen, um den Anfangawert herum halten· Hierfür genügt es, die Federn A hoch genug zu wählen, damit die Änderung des Vorspannungsdrucks klein ist· In dem Fall des

obigen Beispiele kann dieses Ergebnis mit einem Plattenstapel erhalten werden, welcher der Feder eine Hohe von etwa 10cm gibt.

Ein Stapel A der betrachteten Art kann auch zweckmassig benutzt werden, um eine dauernde Vorspannung von einem Anschlag aus zu erzeugen, z.B_e für ein Brückenwiderlager oder ein Tunnelgewölbe.

Fig. 21 zeigt die Anwendung der Erfindung

auf die Herstellung einer Dehnungsabstützung für eine Brücke, deren Decke bei 54 dargestellt ist. Die Decke 54 stützt sich an einem festen Halter 55 über zwei durch einen Zwischenteil 56 getrennte Stapel A1, Α2 ab·

Wenn infolge einer thermischen Änderung

auf die Decke 54 eine Kraft in der Richtung S (Fig. 22) wirkt, verformt sich die so gebildete Dehnungsabstützung in der dargestellten Weise, wobei sie die Aufgabe eines doppelten Pseudogelenka erfüllt.

Eine weitere Anwendung der Erfindung ist

die Herstellung von elastischen Abstützungen für hyperstatische Verbindungen· Bekanntlich halten steife aber empfindliche Gebilde schlecht einen Fehler des Fundaments aus, welcher sich durch ein Einsinken oder im Gegenteil durch ein Anheben aussert. Zur Vermeidung dieser Gefahr ist es bekannt, zwischen das zu unterstützende Gebilde und das Fundament an den verschiedenen vorgesehenen Stützpunkten Federn, einzuführen, welche so nachgiebig sind, dass sich ihre Kraft mit der Verschiebung des Fundaments nicht zu stark ändert. Derartige Federn müssen jedoch stark genug sein, um die durch das Gebilde erzeugte Belastung zu tragen· Die Erfindung findet eine besonders interessante Anwendung auf diesem Gebiet, wie dies Fig. 23 zeigt, in welcher 57 das steife Gebilde ist, welches über Zwischenstücke von an seinen Enden angeordneten Stützen 58 (z.B. Posten aus Eisenbeton) getragen werden soll» Für das Gebilde 57 sind ein oder mehrere Zwischenstützen 63 vorgesehen. Zwischen den Zwischenstützen 63 und dem Gebilde sind erfindungsgemasse Stapel A angeordnet. Wenn eine Feder von 1 m aus zehn Platten zur Bildung des Stapels A benutzt wird und die Belastung desselben 300 Tonnen beträgt, zeigen die Rechnung und die Erfahrung', dass ein Zusammensinken von 1 mm der Zwischenstütze 63 eine Verrin-

0098Z,6/0977

. gerung der Tragkraft von nur 10 Tonnen zur Folge hat, was sehr gering ist und das Gebilde 57 nicht gefährdet.

Ein weiteres Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Herstellung von elastischen Kissen fur stossfreie Abfederungen zum Schutz von Bauwerken gegen von dem Boden kommende Erschütterungen.

Eine weitere Anwendung ist die Herstellung von Unterlagen fur Rüttelmasehinen.

Gemass einer weiteren Anwendung werden die

Stapel A durch Platten aus weichem Stahl mit grosser Bruchdehnung gebildet, welche sich in nicht umkehrbarer ¥eise an der Stelle der Abstützungen durchbiegen können.

Eine derartige Ausführung ist zweckmassig

zur Herstellung einer Abstützung mit konstanter Kraft für den Ausbau von Gruben benutzbar.

Eine weitere Anwendung der Erfindung ist

die Erzeugung von von thermischen Schwankungen unabhängigen Kräften. Derartige Federn können zweokmässig für Katerialprüfmasehinen zur Prüfung von Materialien beim Fliessen oder bei der Entspannung benutzt werden· D&s Schema einer derartigen Maschine ist in Fig. 24 dargestellt· Die Haschine besitzt einen Rahmen aus zwei Teilen 64a, 64b, welche einander durch Festziehglieder 56 genähert werden können und Finger 66a, 66b zur übertragung einer Belastung bestimmten Werts auf die Probe 67 tragen. Der Finger 66b ist erfindungsgemass von dem Rahmen 64b durch einen erfindungsgemassen Stapel A getrennt. Unter diesen Bedingungen bleibt die Kraft, welcher die Probe 67 ausgesetzt ist, bei beliebigen Dehnungen der Rahmenelemente 64a, 64b praktisch konstant. Der Elastizitätsmodul der für die Bildung des Stapels benutzten Haterialien ändert sich nämlich sehr wenig mit der Temperatur, insbesondere bei Stahl, so dass die Steifigkeit der Feder nicht beeinflusst wird·

JtIs Federn wirkende erf indungsgemass e Vorrichtungen sind auch besonders nützlich zur Kontrolle der Spannung von Kabeln oder Zugschrauben im Bauwesen und bei öffentlichen Arbeiten.

00984 ti/Ü977

Claims (7)

1. - 14 Patentansprüche

   Als Feder wirkende Vorrichtung mit einem Stapel von sich gegenseitig aneinander abstutzenden Bestandteilen, von denen wenigstens ein Teil elastisch verformbar ist, wobei wenigstens einer der elastischen Teile zwischen voneinander entfernten Abstützungen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstutzungen (2) in Gruppen von wenigstens zwei angeordnet sind, welche auf Lücke beiderseits des elastischen Teils (1) angeordnet sind.
2. 2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, dass die Abstützungen durch Zwischenstücke (4, 8, 12, 16 oder 18) gebildet werden, welche so ausgebildet sind, dass sie im Querschnitt je wenigstens zwei Stützpunkte (5, 10) für den elastischen Teil bilden, wenn die Vorrichtung belastet ist.
3. 3.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, dass die elastischen Teile durch Platten gebildet werden.
4. 4.) Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3»

   dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenstücke durch zylindrische Stäbe (4) mit Rechteckquerschnitt gebildet werden, deren Querabmessung (a) eine solche Grosse hat, dass jedes Zwischenstück mit seinen Kanten zwei Abstützungen (5) fur den elastischen Teil (3) bildet.
5. 5·) Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,

   dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenstücke (8, 18) eine Form haben, welche etwa der der benachbarten Abschnitte des elastischen Teils (7» 17) unter Last entspricht, derart, dass im Querschnitt' eine lineare Abstützung für den elastischen Teil entsteht.
6. 6») Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch

   gekennzeichnet, dass die Zwischenstücke durch zylindrische Stäbe (8) gebildet werden, deren mit dem elastischen Teil (7) in Berührung kommende Flächen konvex (10) sind und den gleichen Krümmungshalbmesser wie der benachbarte Abschnitt des elastischen Teils unter Last haben.
7. 7.) Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch

   00984Ü/0977

   gekennzeichnet, dass die Zwischenstücke zu einheitlichen Teilen (12) zusammengefasst sind, welche im Querschnitt abwechselnd konvexe und konkave Kreisbogen (13) besitzen*

   8·) Torrichtung nach Anspruch 2, dadurch

   gekennzeichnet, dass die Zwischenstücke durch getrennte Scheiben oder Ringe (16) nit einem solchen Halbmesser gebildet werden, dass sie im Querschnitt je zwei Stützpunkte für den elastischen Teil (15) bilden·

   9·) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch

   gekennzeichnet, dass die Zwischenstücke durch Bikonvexlinsen (18) mit den gleichen Krümmungshalbmesser wie der benachbarte Abschnitt des elastischen Teils (17) unter Belastung gebildet werden«

   10·) Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 5»

   dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Teile längliche Teile sind, z.B. Drahte (21) oder Streifen (23), wahrend die Zwischenstucke (22 oder 24) bandförmig sind·

   11·) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch

   gekennzeichnet, dass die Xwisohenstücke zu verformbaren einheitlichen Teilen (26) zusammengefasst sind, welohe durch gemess abwechselnd konvexen und konkaven Kreisbogen vorgeformte Platten gebildet werden·

   12«) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, dass eine Dämpferflüssigkeit den Stapel von Bestandteilen umspült·

   13·) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Anwendung auf die Herstellung eines eine Last tragenden Kugelgelenks·

   14·) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Anwendung auf die Erzeugung einer Vorspannung von Teilen aus Eisenbeton.

   15·) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Anwendung zur Herstellung von Haltern ■it Ausgleich des Spiels für auf Stützen angebrachte Teile.

   16·) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Anwendung zur Verwirklichung von Dampfern für Beanspruchungen ausgesetzte Teile.

   009846/0977

   Leerseite