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Drehstabfeder Die Erfindung betrifft eine Drehstabfeder in Gestalt
einer Lamelle mit polygonalem; beispielsweise rechteckigem Querschnitt; die in einer
Federnuß eingespannt ist, wobei die Auflagefläche der Verwindungsfläche der Lamelle
entspricht.
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Es ist bereits eine Federruß für Torsionsfedem bekannt, die die jeweilige,
aus flachen Einzelblättern zusammengesetzte Feder als entsprechend- geformte Muffe
übergreift, wobei die den Schmalseiten der Einzelblätter zugekehrten Muffenflächen
derart gekrümmt sind, daß sie die Einzelblätter lediglich längs einer etwa quer
zur Feder verlaufenden Geraden berühren. Diese Ausbildung hat den Zweck, Hochkantbeanspruchungen
der Einzelblätter zu vermeiden. DieAusbildung hat jedoch denNachteil; daß die Torsionskräfte
praktisch linienförmig von den Federblättern auf die Federnüß übertragen werden.
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Bei einer weiteren bekannten Einrichtung zum Einspannen von Federelementen
sind außer den eigentlichen Federlamellen weitere Federblätter mit in .die Federruß
eingespannt. Die Federblätter erstrecken sich dabei über die Einspannkante der Federruß
hinaus und weisen kammartige Zungen an ihren Enden auf.
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Die Federblätter der bekannten Anordnung bewirken, daß an der I7bergangsstelle
zwischen der Federruß und der frei verlaufenden Feder die Auflagefläche sich der
Verwindungsfläche der Feder anpassen kann, wodurch der Spannungsanstieg abgeflacht
und die Kräfte gleichmäßiger verteilt werden.
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Über den größten Teil der Einspannfläche werden bei der bekannten
Drehstabfeder jedoch keine Federungskräfte übertragen. Die Kraftübertragung findet
vielmehr im Bereich der Federblätter und der Einspannkante statt.
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Allerdings wird insbesondere durch die zungenartigen Vorsprünge der
Federblätter, welche auch bei einer Verdrehung der eigentlichen Federlamellen in
Anlage an diesen bleiben, eine Abflachung des Spannungsanstiegs im Bereich der Einspannung
erzielt.
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Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Drehstabfeder der eingangs
genannten Gattung, bei der ein weicher und gleichmäßiger übergang der Torsionskräfte
unter statischer Belastung im Bereich der Einspannung erzielt wird.
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Hierzu sieht die Erfindung vor, daß die der statischen Federbelastung
entsprechend verwundene Auflagefläche innerhalb der Federruß ausgebildet ist. Durch
diese Maßnahme setzt sich die verwundene Form der Drehstabfeder bei der statischen
Belastung ungestört ins Innere der Federruß fort, so daß die Torsionskräfte völlig
gleichmäßig über die Einspannfläche verteilt werden. Alle Bereiche der Einspannfläche
sind also an der Kraftübertragung beteiligt. Im Falle der statischen Belastung tritt
demnach bei der Drehstabfeder gemäß der Erfindung kein Spannungssprung auf.
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Vorzugsweise ist die Federruß längs der Auflagefläche geteilt. Diese
Ausbildung ist an sich bekannt und dient dem einfachen Zusammenbau.
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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnung
beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten
Ausführungsform einer in eine Federnuß eingesetzten Drehstabfeder gemäß der Erfindung;
wobei die Feder im unbelasteten Zustand in vollen Linien und unter normaler, statischer
Belastung in gestrichelten Linien dargestellt ist, F i g. 2 einen Schnitt nach Linie
2-2 in Fi g.1 und F i g. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 in F i g.1. Wie besonders
in F i g.1 dargestellt, weist eine zweiteilige Federruß 2 eine verwundene Auflagefläche
4 auf, die in die Federnuß eingearbeitet ist und im Querschnitt einer Drehstabfeder
6 mit rechteckigem Querschnitt entspricht. Die Federruß 2 besteht aus einer oberen
Hälfte 8 und einer unteren Hälfte 10, die in einer verwundenen Fläche 12 aneinanderliegen.
Die Hälften 8, 10 der Federruß werden mit der Drehstabfeder 6 durch Bolzen
14 und 16 zusammengespannt. Die Federnuß 2 wird bestimmungsgemäß an einem nicht
dargestellten Konstruktionsteil, beispielsweise - eines Fahrzeuges, befestigt.
Der
Verlauf der in die Federnuß eingearbeiteten Auflagefläche 4 wird gemäß einer Schraubenfläche
gewählt, wie sie von einem freien Teil der Drehstabfeder 6 unter der statischen
Normalbelastung gebildet wird. Die beiden Hälften 8 und 10 werden danach zum Beispiel
im Konturfräsverfahren hergestellt, so daß sie einander gegenüberliegende, zusammenpassende
Flächen 18 und 20 haben, die der gewählten Schraubenfläche entsprechen.
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In die einander gegenüberliegenden Hälften 8 und 10 werden dann ähnliche
Vertiefungen 22 und 24 eingearbeitet, deren Breite und Tiefe der Breite und Stärke
der Feder 6 entsprechen.
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Wenn das Endstück 26- der Feder 6 zwischen die zusammenpassenden Hälften
8, 10 gelegt ist und die beiden Hälften mit dem dazwischenliegenden Endstück der
Feder durch die Bolzen 14 und 16 zusammengeklemmt sind, wird das Endstück 26 dauernd
in einer Schraubenflächenform gehalten, ,die der Schraubenfläche entspricht nach
- der sich das freie Ende 28 der Feder verformt, wenn sie statisch belastet wird.
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Die ganze Länge der Feder 6 einschließlich des eingespannten Endstückes
26 erhält dadurch einen weichen und gleichmäßigen Spannungsübergang unter statischer
Belastung. Die -geringe entgegengesetzte Verdrehung des -geiles 28, die im Betrieb
auftritt, ruft-nur eine geringfügige Unterbrechung des weichen Spannungsüberganges
hervor, wodurch eine Konzentration der Beanspruchung oder Reibkorrosion in dem Teil
der Feder, der direkt an der Vorderseite 30 der Federruß 2 liegt, beträchtlich vermindert
wird. Sehr gute Betriebseigenschaften und lange Lebensdauer werden somit erzielt.
Als Arbeitsgang zur Erzielung der gewünschten Form wurde das Konturfräsen nur beispielsweise
erwähnt, da auch andere bekannte Arbeitsweisen wie Gießen, Formen und Schmieden
verwendet werden können, um die gewünschte Form zu erhalten. Außerdem können für
manche Anwendungsfälle die Federnüsse aus Materialien hergestellt werden, die mäßige
Elastizitäts- oder Schmiereigenschaften haben, wie beispielsweise Polyamide, Acetal
oder Fluorkohlenstoff-Kunststofle. Das andere Ende der Feder (nicht dargestellt)
wird normalerweise mit einem Betätigungsglied oder Hebel (nicht dargestellt) versehen,
der eine verwundene Auflagefläche ähnlich der Auflagefläche 4 hat.