DE839295C - Wickelfeder - Google Patents

Description

• Wickelfeder Die I?rfndung bezieht sich auf eiüe Wickelfeder mit Eigendämpfung, die dazu bestimmt ist, große Kräfte in besc hränktein Rauem aufzunehmen und die Rückwirkung der aufgenommenenKräfte durch Reibungsarbeit auf ein bestimmtes Maß abzudämpfen. Sie tinidet deshalb vorwiegend dort Verwendung, wo rückwirkende Kräfte unerwünscht sind oder sich sch;iullich auswirken, z. B. bei Kupplungen :in Kraftfahrzeugen, in Puffern, als Abfederung für l@ahrzeu^e, als Bruchsicherung an Pressen usw.
• Die Erfindung bestellt ini wesentlichen darin,daß die vorteilhaft einen etwa parallelograminförmigen Querschnitt aufweisendeFedier nur eine beschränkte Zahl (etwa vier bis,sechs) Windungen hat und mit ihren Endrändern in den Endstücken mit seitlichem Spiel abgestützt ist.
• Gegenüber den Reibungsfedern bekannter # Art unterscheiidet sich die neue Feder dadurch., daß sie aus einem vorgeformten, aufgewickelten Stahiliband besteht und deshalib keiner mechanischen Nachbearbeitung bedarf. Sie ist daher in der Herstellung sehr einfach und sparsam im Werkstoffverbrauch, weil das verwendete Material ohne jede Abfälle restlos ausgenutzt wird. Ferner ist es durch die Profilierung möglich, die Felder in besonders engen Gehäusen unterzubringen, in denen Reibungsfedern an sich bekannter Art und gleicher Kraftaufnahme nicht eingebracht werden können.
• Durch die Beschränkung der Windungen wird eine besonders igute Arbeitswveise und eine gleichmäßige Kräfteverteilung auf das gesamte Faderband erzielt. Praktische Versuche haben ergeben, daß die günstige Zahl der Windungen nicht über sechs liegt. Wird einesolche Feder einem anhaltenden axialen Druck ausgesetzt, so werden die einzelnen Windungen übereinandergeschoben, wobei zwei bis drei Windungen- aufigeweitet, die übrigen Windungen jedoch etwas zusammengedrückt werden. Durch die Beschränkung der Windungszahl wird erreicht, tdaß das ganze Federband in Bewegung gerät und die auftretenden Kräfte gleichmäßig darauf übertragen werden.
• Würde man z. B. die Feder in doppelter oder dreifacher Länge herstellen, so würden sich bei einer Belastung die Windungen an einem Ende entsprechend crem Drück sehr stark aufweiben und am anderen Ende entsprechend stark zusammendrücken, wobei die Mitte der Feder kaum in Anspruch genommen wird. Der Nachteil einer solchen Feder besteht also darin, daß die Kräfteverteilung auf das Federband nicht gleichmäßig ist und die Federenden übermäßiger Beanspruchung unterworfen sind.
• Die Kraftaufnahme einer Feder ist bestimmt durch den Querschnitt des Federbandes und dessen Reibungsarbeit, die Reibungsarbeit durch die Kegelneigung, während der Federweg abhängig ist von der Anzahl der Windungen. In den Fällen, wo ein großer Federweg erwünscht bder erforderlich ist, kann nun erfindungsgemäß eine Mehrzahl der neuenFed@erelemente axial hintereinandtergeschaltet werden, wobei zwischen dien einzelnen Elementen je ein Ring mit etwa Z-förmigem Querschnitt eingebaut ist, der auf der einen Stirnfläche eine konische Vertiefung und auf der anderen Stirnfläche einen konischen Fortsatz zur Abstützung der äußeren bzw. inneren Federendfläche besitzt.
• Durch dien Einbau dieserZwischenringe läßt sich die Feder in zweifacher Weise beeinflussen. So können sich einerseits infolge des Spielraumes zwischen Federenden und Zwischenring die Endwindungen leicht aufweiten bzw. zusammenpressen lassen, wodurch das Federband leicht in Fluß gelangt. Umschließen jedoch andererseits die Zwischenringe fest idie Feder und greifen schließend in die Federöffnung ein, dann wirkt die Feder hart, und das Federband gerät schwerer in Fluß. Werden nun zwei derart verschieden ausgebildete Federelemente hintereinandergeschaltet, so ergibt sieh eine progressiv ansteigende Kennlinie im Kräftediagramm.
• Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Feder teilweise als Reibungsfeder, teilweise als Schraubenfeder arbeiten zu lassen, wenn bei der Wicklung der Feder zwischen :den einzelnen Windungen ein entsprechender Zwischenraum verbleibt. Durch crrtspreclrende Wahl des Abstandes zwischen den @\'indungen ist es möglich, die Charakteristik der Felder weitgehend den erforderlichen Verwendiungszwecken anzupassen.
• In` der Zeichnung sind zwei Aus,führungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeugt Fig. i eine Seitenansicht der Hälfte im Längsschnitt, während in Fig. 2 eine aus mehreren Federelementen zusammengesetzte Feder teilweise im Längsschnitt veranschaulicht ist.
• Die neue Wickelfeder hat erfindungsgemäß nur eilte geringe Anzahl Windungen i. Um in Durchmesserrichtung an Raum zu sparen, ist der Querschnitt des Federbandes etwa parallelogrammförmig gestaltet, wobei die inneren und äußeren Kegelflächen 2 bzw. 3 als Führungsflächen für die Windungen i dienen.
• Zur Abstützung der Federendwindungen srnd zwei Endstücke 4, 5 vorgesehen, von denen das Endstück 4 eine konische Vertiefung 6 hat, in die das zugehörige Federende mit Spiel eingreift. Das andere Endstück 5 ist mit einer Schulter 7 und einem vorstehenden Kegel 8 versehen, der eine zentrale Bohrung 9 zur Aufnahme einer Druckstange io enthält. Gegenüber der lx@lantelfläche dies Kegels 8 ist die zugehörige Endwindung ebenfalls mit entsprechendem Abstand angeordnet.
• Bei einem axialen Druck auf die Feder schieben sich die einzelnen Windungen übereinander, und zwar werden im Beispiel die unteren Windungen zusammengedrückt, während die oberen Windungen sich aufwehen. Infolge des Spielraumes zwischen den Federenden und den zugehörigen Stützflächen.6 bzw. 8 der Endstücke 4, 5 in Verbindung mitt der geringen Windungszahl werden die auftretenden Kräfte gleichmäßig auf die ganze Feder übertragen.
• In Fig. 2 ist, um trotz geringer Windungs=ha einen längeren Federweg zu erreichen, eine Mehrzahl von Federelementen axial hintereinander in einem zweiteiligen Gehäuse i 1, 12 untergebracht. In diesem Beispiel haben die Federelemente je eine größere Zahl von Windungen, wobei zwischen je zwei Federelemrenten ein zylindrischer Zwischen,-ring 13 vorgesehen ist. Der Zwischenring hat einen etwa Z-förmigen Querschnitt, wobei die kegelige Außenfläche 14 des Schenkels 15 undl die kegelige Innenfläche 16 dies Schenkels 17 die Begrenzungs-und Stützflächen für die zugehörigen Federendwinidungen bilden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Wickelfeder, .dadurch gekennzeichnet, daß c*ie vorteilhaft einen etwa parallelograrrnanförmigen Querschnitt aufweisende Feder nur eine beschränkte Zahl Windungen (i) hat und mit ihren Endrändern in den Endstücken (4, 5) mit seitlichem Spiel abgestützt ist.
2. 2. Wickelfeder nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, @daß eine Mehrzahl von Feldern in einem Gehäuse (io, 12) hintereinander angieordnet und dlurch je einen Ring (13) getrennt sind, dessen Stirnflächen mit einer Erhöhung (15) bzw. Vertiefung (i6) zur Abstützung der Federenden versehen sind.
3. 3. Zusammengesetzte Wickelfeder nach Anshruch 2, dadurch gekennzeichnet, daB ein Teil der Einzelfedern gegenüber den zugehörigen EIIdstücken (.f, 5) bzw. Zwischenringen (r3) mit Spiel abgestützt, der andereTeil derEinzelfedern jedoch fest damit verbunden ist.
4. 4. Wickelfeder nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daB einige Federn als Reibungsfedern, andere Federn bei entsprechend loser Wicklung als Schraubenfedern ausgebildet sind.