-
Wickelfeder Gegenstand der Erfindung ist eine vorteilhafte Weiterentwicklung
der durch Patent 839295 geschützten Wickelfeder mit etwa parallelogrammförmigem
Querschnitt, beschränkter Windungszahl und in Endstücken mit seitlichem Spiel abgestützten
ebenen: Endrändern. Bei der im Hauptpatent beschriebenen und dargestellten Feder
sind die Enden der einander übergreifenden Windungen im Gegensatz zu den Hauptwindungen
auf einen allmählich auslaufenden, immer dünner werdenden Querschnitt ausgeschmiedet,
damit an den Federenden normale Kegelflächen gebildet werden können. Es hat sich
herausgestellt, daß diese im Querschnitt verjüngten Windungsenden der Anwendung
höherer Federbelastungen entgegenstehen, da sie bei Überschreiten einer gewissen
Federbelastung abbrechen.
-
Die Erfindung vermeidet dies, indem die Endwindungen der Feder bei
zu den Endrändern abnehmender Höhe eine in radialer Richtung gleichbleibende Wandstärke
aufweisen und die Kegelführungsflächen der Endstücke einen spiralförmigen Querschnitt
haben. Auf diese Weise verbleibt trotz Beibehaltung der Wandstärke bis zu den Windungsenden
zwischen der Feder einerseits und der Kegelführungsfläche spiraligen Querschnittes
andererseits ringsum ein, gleichbleibender Spalt.
-
Auf diese Weise wird die höchstzulässige. Federbelastung gegenüber
der Ausführung nach dem Hauptpatent beträchtlich heraufgesetzt und die
Gefahr
eines Bruches der Windungsenden vermieden. Dabei ist die Feder gegenüber der Wickelfeder
mit ausgeschmiedeten Enden nach dem Hauptpatent einfacher und wohlfeiler erzeugbar,
da das lästige Ausschmieden ihrer Enden entbehrlich ist. Dabei liegt es im Rahmen
der Erfindung, an Stelle des parallelogrammförmigen Querschnittes einen rechteckigen
Windungsquerschnitt zu verwenden, wodurch sich die Kosten weiter senken lassen.
-
Es ist an sich nicht grundsätzlich neu, spiralige Stützflächen an
Federendstücken vorzusehen. Bei den bekannten Federn dieser Art handelt es sich
jedoch im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung nicht um Wickelfedern, mit einander
über- bzw. untergreifenden. Windungen, die sowohl axial als auch radial belastet
werden, sondern um Schraubenfedern mit axial nebeneinanderliegenden Windungen. Auch
haben die bekannten Federn keine ebenen Stützflächen; vielmehr ist der Gesamtfederquerschnitt
bis zum Ende durchgeführt. Die Stützflächen an den Endstücken sind deshalb keine
ebenen, sondern räumliche Spiralen nach Art eines Gewindeganges. Infolge der Eigenart
der bekannten Federausbildung neigen solche Federteller zum vorzeitigen Verschleiß,
da die Feder in der Regel nur mit ihrer Endkante am Federteller anliegt und nicht,
wie beim Erfindungsgegenstand, mit der vollen Endstirnfläche. Zudem sind die bekannten
Endstücke oder Federteller nur für eine bestimmte Federsteigung brauchbar, d. h.,
für jede Federsteigung müssen entsprechende Federteller vorrätig gehalten werden,
wohingegen die Endstücke gemäß der Erfindung von der Ganghöhe bzw. Steigung der
Feder unabhängig sind.
-
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es zeigt Fig. I eine Wickelfeder mit unterem und oberem Endstück, teils
in Seitenansicht, teils im senkrechten Längsschnitt, und Fig. 2 eine Draufsicht
auf das untere Endstück der Fig. I.
-
Die Windungen I der Wickelfeder, deren Zahl begrenzt ist und tunlichst
sechs nicht übersteigen sollte, liegen mit ihren Innenflächen 2 und ihren Außenflächen
3 längs einer schraubenförmig verlaufenden Fläche aneinander an, so daß die Innen-und
Außenflächen der Windungen zu deren Führung dienen. Der Querschnitt der Feder ist
etwa parallelogramm- oder rechteckförmig.
-
Zur Abstützung der Federwindungen I sind zwei Endstücke 4, 5 vorgesehen,
von denen das in der Zeichnung obere Endstück 4 eine konische Vertiefung 6 aufweist,
deren kegelmantelförmige Innenfläche die Form einer ebenen Spirale aufweist, so
daß die bis zum Ende der letzten Windung in gleichbleibender Wandstärke durchlaufende
Feder bei zu den Endrändern abnehmender Höhe ringsum mit geringem Spiel in der kegelig-spiraligen
Vertiefung des oberen Endstückes oder Deckels 4 ruht.
-
Das untere als Federboden dienende Endstück 5 ist mit einer Schulter
7 und ein-cm vorstehenden Kegel 8 versehen, dessen Mantel 8' gleichfalls, wie die
Draufsicht nach Fig. 2 zeigt, spiralig in einer Ebene verläuft und über eine gerade
Verbindungslinie 18 in: sich zurückkehrt. Auch hier hat die Feder bis zum Ende ihrer
Windung eine durchlaufend gleichbleibende Dicke, während ihre Höhe zum Ende hin
zwecks Bildung einer ebenen Stirnfläche abnimmt. Auch am Boden 5 liegt die Endwindung
der Feder mit einem gewissen Spiel um die Kegelführungsfläche ebenspiraligen Querschnittes
herum.
-
Sowohl der Deckel 4 als auch der Boden 5 weisen eine mittlere Bohrung
9 zum Durchtritt einer Druckstange Io od. dgl. auf.
-
Bei einem axialen Druck auf die Wickelfeder schieben sich die einzelnen
Windungen übereinander, und zwar werden im Beispiel die unteren Windungen zusammengedrückt,
während sich die oberen Windungen aufweiten. Infolge des Spielraumes zwischen den
Endwindungen einerseits und den Kegelführungsflächen spiralförmigen Querschnittes
andererseits in Verbindung mit der nur geringen Windungszahl der Feder werden die
auftretenden Kräfte gleichmäßig auf die gesamte Feder verteilt.
-
Die dargestellte Ausführungsform ist nur ein Beispiel für die Verwirklichung
der Erfindung, es sind noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich,
insbesondere hinsichtlich der in gewissen Grenzen veränderbaren Windungszahl. Auch
kann man - wie im Hauptpatent beschrieben - mehrere derartiger Wickelfedern unter
Zwischenschaltung Z-förmigier Zwischenringe mit Kegelführungsflächen spiralförmigen
Querschnittes hintereinander anordnen, um einen langen Federweg ohne Überschreiten
der als zweckmäßig erwiesenen. Höchstwindungszahl zu erreichen.