Spiralfeder Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
einstückig mit einer Nabe ausgeführten Spiralfeder zur elastischen Verbindung zweier
verdrehbar gelagerter Körper, beispielsweise zweier Kupplungshälften.The invention relates to a method for producing a
Coiled spring made in one piece with a hub for the elastic connection of two
rotatably mounted body, for example two coupling halves.
Der Werkstoff einer Spiralfeder ist bekanntlich dann am besten ausnutzbar,
wenn das Verdrehmoment über eine Einspannstelle eingeleitet wird. Die bessere Werkstoffausnutzung
beruht in diesem Falle auf der gleichmäßigeren Verteilung des Biegemoments über
die gesamte Federlänge. Von großem Einfluß auf die Haltbarkeit solcher Federn ist
allerdings die Ausgestaltung der Einspannstellen, insbesondere derjenigen des inneren
Federendes. Zu hohen spezifischen Beanspruchungen des Federwerkstoffes an den Einspannstellen
führende sprunghafte Querschnittsänderungen und Einkerbungen müssen vermieden werden,
eine Forderung, die sich am ehesten mit einer einstückig mit der Nabe ausgeführten
Spiralfeder erfüllen läßt. Die Herstellung solcher einstückigen Federn ist jedoch
recht schwierig. Darauf, dieselben zu schmieden, wird man in den meisten Fällen
aus Materialgründen und/oder mit Rücksicht auf den charakteristischen Aufbau der
Federn verzichten müssen. Eine bekannte, einstöckig mit der Nabe ausgeführte Feder
ist durch Aussägen aus einer kreisrunden Scheibe entstanden:. Dieses Verfahren ist
sehr umständlich und zeitraubend und liefert insofern schlechte Ergebnisse, als
sich bei dem gekrümmten Verlauf der Schnittfläche Einkerbungen nicht vermeiden lassen,
die, wie die Praxis zeigt, früher oder später zum Bruch der Feder führen. Besonders
zeitraubend und daher unwirtschaftlich gestaltet sieh dieses Verfahren dann, wenn
einer Nabe mehrere gleichsinnig wirkende Federn zugeordnet sind und sich der Querschnitt
dieser Federn von dem einen Ende zum anderen ändern muß. In diesem Falle müßte sich
auch die Schnittbreite entsprechend ändern. Erfindungsgemäß wird. zur Herstellung
solcher Federn ein durchaus befriedigende Ergebnisse zeigendes Verfahren vorgeschlagen,
darin bestehend, daß die Federn gegossen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist bei größtmöglicher Unabhängigkeit hinsichtlich der gewünschten Form einfach
und wirtschaftlich. Es ermöglicht es außerdem, den Federn in einem einzigen Arbeitsgang
von vornherein eine glatte, d. h. keine Einkerbungen aufweisende Oberfläche zu geben.The material of a spiral spring is known to be best exploitable,
when the torque is introduced via a clamping point. The better use of material
is based in this case on the more even distribution of the bending moment over
the entire length of the spring. Is of great influence on the durability of such springs
however, the design of the clamping points, especially those of the inner one
Spring end. Too high specific stresses on the spring material at the clamping points
leading abrupt cross-sectional changes and notches must be avoided,
a requirement that most closely resembles an integral part of the hub
Can meet spiral spring. The manufacture of such integral springs is, however
quite difficult. In most cases one will try to forge them
for reasons of material and / or with regard to the characteristic structure of the
Have to do without springs. A well-known spring made in one piece with the hub
was created by sawing out of a circular disc :. This procedure is
very cumbersome and time-consuming and gives poor results in that
notches cannot be avoided with the curved course of the cut surface,
which, as practice shows, sooner or later lead to the breakage of the spring. Particularly
This method is time-consuming and therefore uneconomical, if
several springs acting in the same direction are assigned to a hub and the cross-section
these springs must change from one end to the other. In this case it would have to be
also change the cutting width accordingly. According to the invention. for the production
such springs proposed a method showing quite satisfactory results,
consisting in that the springs are cast. The inventive method
is simple with the greatest possible independence with regard to the desired shape
and economical. It also enables the springs to be removed in a single operation
from the outset a smooth, d. H. to give no indented surface.
In der Zeichnung ist beispielsweise eine mit nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Spiralfedern aufgebaute Kupplung dargestellt.In the drawing, for example, is one with according to the invention
Process produced coil springs assembled clutch shown.
Abb.I zeigt einen Schnitt durch die Kupplung nach der Linie I-I der
Abb. 2; Abb. 2 stellt einen Schnitt durch die Kupplung nach der Linie II-II in Abb.
1 dar. Die in Abb. 1 dargestellte elastische Kupplung besteht aus einer ringförmigen
äußeren Hälfte 1 und einem konzentrisch in dem Ring angeordneten, auf einer Welle
,2 sitzenden Zapfen 3. Die elastische Verbindung zwischen der Kupplungshälfte l
und der Welle 2 ist mittels vier Spiralfedern 4, 5, 6 und 7 hergestellt, von denen
die beiden Federn 4 und 5 von innen nasch außen entgegen dem Uhrzeigersinn und die
beiden anderen Federn im Uhrzeigersinn gewunden sind. Sowohl die Innenenden der
Federn 4 und 5 als auch diejenigen der Federn 6 und 7 gehen. in je eine Nabe 8 bzw.
18 über, die über den Zapfen 3 geschoben und mittels Bolzen 9 mit der Welle 2 fest
verspannt sind. Die Außenendender Federn sind walzen. förmig verdickt und rasten
spielfrei in keilförmig nach außen sich verjüngenden Lücken, die zwischen vier in
der äußeren Kupplungshälfte gleitenden Bakken 10, 11, 12 und 13 belassen sind. Den
Enden der Federn 4 und 5 sind die Lücke 14 bzw. die um 180° versetzte Lücke 15,
den Federn 6 und 7 die Lücke 16 bzw. 17 zugeordnet. Die Federn 4 bis 7 einschließlich
der Naben 8 und 18 sind gegossen und treten aus letzteren ohne schroffe Querschnittsänderung
aus. Der Querschnitt verringert sich zu den Außenenden hin stetig in einem solchen
Ausmaß, daß nahezu über die ganze Federlänge eine gleichmäßige Verteilung der Biegebeanspruchung
herrscht. Einrisse an der Einspannstelle sind hierdurch vermieden. Durch Bemessung
der Backen 10 bis 13 läßt sich die Wirkung einer Rutschkupplung in dem Sinne erreichen,
da,ß für jede Drehzahl der Welle 2 ein bestimmtes Drehmoment auf die äußere Kupplungshälfte
1 übertragen werden kann. Wird dieses Moment überschritten., beginnen die Backen
zu gleiten. Wie aus Abb. 2 zu ersehen, weist die Gleitbacke 13 einen Bund 19 auf,
der schließend in einer Ausnehrnung des Ringes 1 geführt
ist und
eine axiale Versetzung der Gleitbacke verhindert. Die übrigen Backen 10, 11 und
12 tragen gleicherweise einen solchen Bund. Die Naben 8 und 18 sind mittels der
Sehrauben 9 zwischen der Welle 2 und einem über den Zapfen 3 geschobenen Ring 20
eingespannt.Fig.I shows a section through the coupling along the line I-I of
Fig. 2; Fig. 2 shows a section through the coupling along the line II-II in Fig.
1. The elastic coupling shown in Fig. 1 consists of an annular
outer half 1 and one concentrically arranged in the ring, on a shaft
, 2 seated pins 3. The elastic connection between the coupling half l
and the shaft 2 is made by means of four coil springs 4, 5, 6 and 7, of which
the two springs 4 and 5 from the inside nasch outside counterclockwise and the
the other two springs are wound clockwise. Both the inner ends of the
Springs 4 and 5 as well as those of springs 6 and 7 go. in one hub 8 resp.
18 over, which is pushed over the pin 3 and fixed to the shaft 2 by means of bolts 9
are tense. The outer ends of the springs are rolling. thickened and ratcheted
clearance-free in wedge-shaped outwardly tapering gaps between four in
the outer coupling half sliding jaws 10, 11, 12 and 13 are left. The
Ends of the springs 4 and 5 are the gap 14 and the gap 15 offset by 180 °,
the springs 6 and 7 are assigned the gap 16 and 17, respectively. Springs 4 to 7 inclusive
the hubs 8 and 18 are cast and emerge from the latter without a sharp change in cross-section
the end. The cross section decreases steadily towards the outer ends in such a way
Extent that a uniform distribution of the bending stress almost over the entire length of the spring
prevails. This avoids tears at the clamping point. By design
the jaws 10 to 13 can achieve the effect of a slip clutch in the sense
there, ß for each speed of the shaft 2 a certain torque on the outer clutch half
1 can be transmitted. If this moment is exceeded, the jaws begin
to slide. As can be seen from Fig. 2, the sliding jaw 13 has a collar 19,
the closing performed in a recess of the ring 1
is and
an axial displacement of the sliding block prevents. The remaining jaws 10, 11 and
12 also have such a covenant. The hubs 8 and 18 are by means of
Visible screws 9 between the shaft 2 and a ring 20 pushed over the pin 3
clamped.