DE137882C

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Publication number: DE137882C
Application number: DENDAT137882D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

KLASSE

Bei der praktischen Anwendung von Schraubenfedern im Maschinenbau spielt häufig die Baulänge derselben eine wichtige Rolle, indem es darauf ankommt, dieselbe so klein wie möglich zu machen, um eine gedrängte Construction zu erhallen. Da die Länge der Federn bei einer bestimmten Belastung einmal durch das Mafs bedingt ist, welches man erhält, wenn die Windungen auf einander liegen, andererseits durch das Mafs der Durchbiegung, welches dieser Belastung entspricht, so kann man die Forderung kürzester Baulänge der Feder so formuliren, dafs bei der einen Grenzbelastung P ihre Windungen auf einander liegen, bei der anderen Grenzbelastung P¹ ihre Länge um ein bestimmtes Mafs & gröfser ist. Diese Bedingung ist bei Druckfedern ohne Schwierigkeit zu erfüllen, dagegen nicht bei den gewöhnlichen Zugfedern, weil nach dem Wickeln die Windungen derselben im günstigsten Falle spannungslos an einander liegen, wenn nicht aufserdem noch ein gewisser Spielraum zwischen den einzelnen Windungen bleibt. Um also auf die kleinere Grenzbelastung P zu kommen, mufs man die Feder zunächst auf ein gewisses Mafs d₀ aus einander ziehen, wobei

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ist.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, die Feder so zu winden, dafs dieses Mafs 6₀ verschwindet oder beliebig verkleinert wird, indem man der Feder, deren Windungen an einander liegen, bereits eine Anfangsspannung ertheilt. Das Verfahren besteht darin, dafs man den zur Bildung der Feder bestimmten Draht vor dem Aufwickeln elastisch verdreht. Es beruht auf der Ueberlegung, dafs jeder axialen Durchbiegung der Feder eine Verdrehung des Federdrahtes um ein bestimmtes mathematisch festliegendes Mafs und jeder axialen Belastung eine proportionale Torsionsspannung des Drahtes entspricht.

Ertheilt man daher dem aufzuwickelnden Draht von vornherein eine Torsionsspannung, so mufs die fertige Feder eine Axialkraft ausüben, welche durch axiale Durchbiegung der Feder diese Torsionsspannung aufzuheben sucht. Je nachdem man den Draht nach rechts oder links verdreht, wird die daraus entstehende Axialkraft die Feder auseinanderzuziehen oder zusammenzuziehen suchen. Nach dem vorliegenden Verfahren wird die Drehung so vertheilt, dafs die Feder sich zusammenziehen will. Da sie diesem Bestreben nicht folgen kann, weil ihre Windungen bereits an einander liegen, so wird zum Oeffhen der Windungen eine gewisse Anfangskraft nothwendig sein.

In der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 ' wird der Federdraht d mit einem Ende an dem Dorn α, auf dem er aufgewickelt werden soll, befestigt; das andere Ende ist zwischen der aus den beiden Klemmbacken b und c bestehenden Klemmvorrichtung eingespannt, welche in einem Schlitten I drehbar gelagert ist. Die Drehung dieser Klemmvorrichtung kann auf beliebige Weise hervorgebracht werden, im vorliegenden Falle durch ein Schneckenrad g und Schnecke f, welche durch eine Kurbel von Hand gedreht werden kann.

Ehe das Aufwickeln des Drahtes d erfolgt, werden die Klemmbacken b und c und damit auch das eingespannte Ende desselben durch das erwähnte Schneckengetriebe f g so lange gedreht, bis der Draht diejenige Torsion besitzt, welche die gewünschte Axialkraft der Feder hervorbringt.

Nicht unbedingtes Erfordernifs ist es, dafs der Draht zuerst in die Klemmvorrichtung eingespannt und dann mitsammt dieser gedreht wird; es kann vielmehr dem Draht auch schon vor dem Einspannen zwischen die Klemmbacken b c die gewünschte Torsion ertheilt werden. Wird nun der Dorn α von einer Drehbank oder sonst von einer geeigneten Vorrichtung in Drehung versetzt, so wird sich der vorher tordirte Draht d auf diesen aufwickeln, indem der Schlitten / mit dem eingespannten Ende in der Bahn k nachgezogen wird.

Beim Aufwickeln des'Drahtes mufs dafür Sorge getragen werden, dafs die Achse des Dornes α und der auflaufende Theil des Drahtes d stets senkrecht zu einander stehen. Man kann dies leicht dadurch erreichen, dafs man den Schlitten / aufser seiner Vorwärtsbewegung noch eine Bewegung nach der Seite, entsprechend der Zunahme der Windungen, ausführen läfst.

Denselben Erfolg erzielt man durch entsprechende Verschiebung des Dornes a.

Am Schneckenrade g kann noch eine Scheibe m mit Marke angebracht sein, welche beim Drehen desselben an einer am Lagerbock η angebrachten Eintheilung vorbeigleitet und auf diese Weise ein genaues Mafs für die Torsion giebt.

Fig. 3' zeigt eine weitere Ausfuhrungsform, bei der die Schnecke und das Schneckenrad in Wegfall kommen.

Das mit einem Arme ο versehene Klemmfutter r der Backen b und c ist an einer Seite befestigt, weiche im Schlitten / gelagert ist. Die Torsion des eingespannten Drahtes erfolgt hier durch Drehen des Futters r mittelst dessen Arm o, welcher am Schlitten / durch Stift oder Klemmschrauben fixirt wird.

Claims

Patent- Anspruch :
Ein Verfahren zum Winden von schraubenförmigen Zugfedern, dadurch gekennzeichnet, dafs dem Federdraht (d) vor seiner Aufwickelung eine elastische Verdrehung ertheilt und diese Verdrehung des Drahtes beim Wickeln der Feder aufrecht erhalten wird, um der aufgewundenen Feder eine bestimmte Anfangsbelastung zu ertheilen, bevor sich ihre Windungen öffnen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.