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Gegenstand der Erfindung ist eine Schraubenfederendwindungsbefestigung, umfassend einen Schraubeinsatz mit einem Grundkörper und einer an die radiale Mantelfläche angeformten, gewindegangähnlichen Einschraubkontur, die zum Einschrauben des Schraubeinsatzes in eine Endwindung einer Schraubenfeder mit ihrer gewindegangähnlichen Einschraubkontur in den Windungszwischenraum zweier benachbarter Federwindungen eingreift. Beschrieben ist des Weiteren ein Schraubeinsatz für eine solche Schraubenfederendwindungsbefestigung.
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Schraubenfederendwindungsbefestigungen der vorstehend genannten Art werden eingesetzt, wenn Schraubendruckfedern an eine Federaufstandsfläche angeschlossen werden sollen. Dieses ist beispielsweise bei Schwingungsdämpfungselementen der Fall, bei der ein oder auch mehrere, als Paket angeordnete Schraubendurckfedern jeweils mittels eines Schraubeinsatzes an und an der Federaufstandsfläche befestigt werden. Der Anschluss einer solchen Schraubendruckfeder an die Federaufstandsfläche ist erforderlich, damit diese auch bei einwirkenden Querkräften mit ihrer jeweiligen Endwindung in und an ihrer bestimmungsgemäßen Position verbleibt. Eingesetzt werden derartige Schraubenfederendwindungsbefestigungen im Zusammenhang einer Schwingungsdämpfung beispielsweise von schweren Maschinen, Turbinen oder auch im Zusammenhang mit der Gründung von Bauwerken, etwa im Zusammenhang mit Bauwerken, die in Erdbeben gefährdeten Gebieten errichtet werden sollen. Diese Schraubenfederendwindungsbefestigungen sind ausgelegt, sowohl eine Druckbelastung als auch einer Zugbelastung Stand zu halten.
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Schraubendruckfedern, die für diesen Zweck eingesetzt werden, weisen geschliffene Endwindungen mit parallelen Endwindungsebenen auf, um eine möglichst großflächige Abstützung der Endwindung auf der Federaufstandsfläche eines Federwiderlagers anliegt.
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Vorbekannte Schraubeinsätze, auch als Einschraubstopfen bezeichnet, zur Verwendung im Zusammenhang einer solchen Endwindungsbefestigung einer Schraubendruckfeder verfügen über einen Grundkörper, der in aller Regel zylindrisch ausgeführt ist und an dessen radialer Mantelfläche eine gewindegangähnliche Einschraubkontur angeformt ist. Die Einschraubkontur dient zum Eingreifen in den Zwischenraum zweiter benachbarter Federwindungen. Die Kontur der Einschraubkontur ist bei diesen vorbekannten Schraubeinsätzen an die Außenkontur der daran zur Anlage zu bringenden Federwindung angepasst. Damit ist die Flankenkontur einer solchen Einschraubkontur hinsichtlich ihrer Krümmung auf die Krümmung der Mantelfläche des Federdrahtes abgestimmt, und zwar derart, dass die sich auf der Schulter einer Federwindung abstützende Flanke des Einschraubgewindes vollflächig an der Mantelfläche des gewundenen Drahtes der Schraubenfeder anliegt. Der Durchmesser des Grundkörpers des Einschraubeinsatzes ist an den Innendurchmesser der Schraubenfeder angepasst, damit in Zusammenwirkung mit der Flankenkontur nach Einschrauben des Schraubeinsatzes in das Ende einer Schraubenfeder dieser mit der gewünschten in radialer Richtung wirkenden Schlusskraft reibschlüssig darin fixiert ist. Dieses ist erforderlich, damit eine Drehbewegung der Schraubenfeder gegenüber dem Schraubeinsatz weder bei einer statischen noch bei einer dynamischen Beanspruchung der Schraubenfeder und der daraus auf die Endwindungsbefestigung einwirkenden Kräfte wirksam verhindert ist.
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Um die in radialer Richtung benötigte Schlusskraft bereitstellen zu können, ist es erforderlich, die Kontur der Mantelfläche des Schraubeinsatzes vor allem hinsichtlich des Durchmessers seines Grundkörpers so auszulegen, dass dieser nur mit entsprechenden hohen Kräften in das Ende einer Schraubenfeder eingeschraubt werden kann. Schließlich wird die Schlusskraft durch die Endwindung der Schraubenfeder selbst bereitgestellt. Die zum Einschrauben erforderlichen Kräfte sind damit höher als die Schlusskraft, mit der die Innenseite der Endwindung der Schraubenfeder gegen die konturierte Mantelfläche des Schraubeinsatzes wirkt. In vielen Fällen sind Federn, die mit Hilfe eines solchen Schraubeinsatzes mit ihren Enden festgelegt werden sollen, beschichtet, um diese beispielsweise vor Korrosionen zu schützen. Aufgrund der Vorspannung mit der die radiale Mantelfläche des Einschraubeinsatzes gegen die Innenseite der Schraubenfeder wirkt, um die notwendige Schlusskraft nach Abschluss des Einschraubvorganges bereitzustellen, sind Beschädigungen an der Beschichtung einer solchen Schraubenfeder nicht zu vermeiden. Da sich diese auf der Innenseite der Schraubenfeder einstellen, sind diese Beschädigungen von außen nicht immer sichtbar. Infolge dessen besteht bei diesen Schraubeinsätzen die Gefahr, dass unerkannt Teile der Schraubenfeder und auch des typischerweise ebenfalls korrosionsgeschützten Schraubeinsatzes einer Korrosion ausgesetzt sind.
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Problematisch bei einer Schraubenfederendwindungsbefestigung der vorgenannten Art ist zudem, dass in vielen Anwendungsfällen Federn mit größeren Drahtdurchmessern verwendet werden, die aufgrund ihres Drahtdurchmessers warm geformt werden. Dieses hat zur Folge, dass größere Toleranzen in der Bemaßung der Schraubendruckfeder und somit auch im Bereich der Endwindungen, auf die es im Zusammenhang mit einer Endwindungsbefestigung mit einem solchen Schraubeinsatz ankommt, in Kauf genommen werden müssen. Infolge dessen können Schraubeinsätze oftmals nicht, jedenfalls nicht ordnungsgemäß in das Ende einer solchen Schraubenfeder eingeschraubt werden. Dann sind Nachbearbeitungen an der Einschraubkontur des Schraubeinsatzes durch Abtragen von Material notwendig. In Bezug auf ihren Durchmesser und die Flankenkontur sind die Schraubeinsätze dimensioniert, damit die Schraubenfedern einer Herstellungscharge mit dem typischerweise durch eine spanende Bearbeitung hergestellten Schraubeinsatz festgelegt werden können, die im Bezug auf den Durchmesser der Endwindung im Bereich der zugelassenen Toleranz die größte positive Abweichung aufweisen. Dieses bedeutet, dass auch bei einer solchen Schraubenfeder nach Einschrauben eines Schraubeinsatzes die notwendige Schlusskraft zwischen der Endwindung der Schraubenfeder und dem Schraubeinsatz vorhanden ist. Schraubenfedern aus einer solchen Charge, die eine geringere Abweichung oder eine negative Grenzabweichung aufweisen, sind in ihrem Innendurchmesser kleiner, sodass der Einschraubvorgang nur mit einem noch höheren Krafteinsatz möglich ist. Sollte dieses nicht mehr möglich sein, muss der Schraubeinsatz in seiner Konturierung und in seinem Durchmesser spanend nachbearbeitet werden, um diesen an die Dimensionierung im Durchmesser kleiner ausfallenden Endwindungen einer solchen Schraubenfeder aus dieser Charge anzupassen.
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Ausgehend von diesem diskutiertem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Schraubenfederendwindungsbefestigung vorzuschlagen, die trotz Inkaufnahme der vor allem bei einer Warmformung zum Herstellen der Schraubenfedern auftretenden Toleranzen einen weniger Kraft aufwändigen Einschraubvorgang zum Einschrauben des Schraubeinsatzes in das Ende einer Schraubenfeder gestattet, grundsätzlich eine Nachbearbeitung des Schraubeinsatzes trotz in Kauf zu nehmender Toleranzen nicht erforderlich macht und durch die dennoch die benötigte Schlusskraft bereitgestellt wird.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine eingangs genannte, gattungsgemäße Endwindungsbefestigung, bei der die Endwindungsbefestigung neben dem Schraubeinsatz über ein damit zusammenwirkendes, eine Aufstandsfläche für die Endwindung der Schraubenfeder bereitstellendes Klemmwiderlager verfügt, sodass zwischen einer auf die von dem zu befestigenden Ende der Schraubenfeder wegweisende Federschulter wirkende Flanke der Einschraubkontur des Schraubeinsatzes und der Federaufstandsfläche des Klemmwiderlagers ein Klemmspalt gebildet ist, in den zum Befestigen der Schraubenfeder an dem Federwiderlager ein Endabschnitt der letzten Federwindung eingreift und darin durch eine axial wirkende Klemmkraft gehalten ist.
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Bei dieser Schraubenfederendwindungsbefestigung wird die Schraubenfeder mit einer in axialer Richtung wirkenden Schlusskraft am Federlager mit ihrer Federaufstandsfläche festgelegt und ist dadurch sicher gehalten und gegenüber einen unbeabsichtigten Drehen gegenüber dem Schraubeinsatz gesichert. Dabei wird ein Abschnitt der Endwindung der festzulegenden Schraubenfeder mit in axialer Richtung wirkender Schlusskraft gehalten. Bei dieser Endwindungsbefestigung ist ein Abschnitt der Endwindung der Schraubenfeder in einem Klemmspalt verklemmt gehalten, der durch die Federaufstandsfläche des Klemmwiderlager und die zu der Federaufstandsfläche weisende Flanke der Schraubkontur des Schraubeinsatzes bereitgestellt wird. Dieses Konzept erlaubt die Ausgestaltung der Geometrie der Klemmflanke der Einschraubkontur, dass diese mit einem Linienkontakt oder einem weitestgehenden Linienkontakt an der Federschulter anliegt, da die Schlusskraft nicht oder jedenfalls nur in einem untergeordnetem Maße aus der Endwindung der Schraubenfeder selbst her resultiert. Es ist daher möglich, die Klemmflanke der Einschraubkontur so auszulegen, dass der Schraubeinsatz innerhalb der Endwindung beim Spannen der Endwindungsbefestigung zentriert wird. Dieses erlaubt somit in Bezug auf die Schwankungsbreite des Innendurchmessers einer Endwindung innerhalb einer Schraubenfedercharge, dass der Durchmesser des Grundkörpers des Schraubeinsatzes an eine Ausgestaltung mit der größten negativen Abweichung angepasst ist. Die vorbeschriebene Zentrierung des Schraubeinsatzes bei entsprechender Auslegung der Klemmflanke der Einschraubkontur sorgt bei den im Innendurchmesser sodann etwas größer ausfallenden Federendwindungen für eine sichere Befestigung auch in Querrichtung. Eine solche Zentrierung bzw. die dadurch bewirkte Anpassung an die Geometrie der Endwindung der festzulegenden Schraubenfeder kompensiert zugleich Abweichungen von der Idealform der Querschnittsgeometrie. Eine solche Flankengeometrie ist typischerweise geneigt und liegt nach Art einer Tangente an der Federschulter der eingespannten Endwindung an. Möglich ist auch eine Ausgestaltung der Geometrie der Klemmflanke, bei der diese einen größeren Krümmungsradius aufweist als derjenige der Federschulter oder auch eine zu der Federschulter gegensinnige Krümmung hat. Der Einfachheit halber wird man eine Ausführung der Klemmflanke der Einschraubkontur nach Art der Flanke eines Trapezgewindes ausführen.
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Die Kraft zum Einschrauben eines solchen Schraubeinsatzes in das Ende einer Schraubenfeder ist gering. Mitunter ist dieses auch werkzeuglos möglich. Dieses bedingt, dass beim Einschraubvorgang eine Beschichtung der Schraubenfeder nicht beschädigt wird. Vor dem vorbeschriebenen Hintergrund des möglichen Toleranzausgleiches ist eine solche Schraubenfederendwindungsbefestigung mangels der Notwendigkeit einer Nachbearbeitung am Schraubeinsatz rascher und vor allem auch kostengünstiger.
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Bei dieser Schraubenfederendwindungsbefestigung wurde in geschickter Weise die erforderliche Schlusskraft von dem gewünschten Formschluss in Querrichtung zur Federaufstandsfläche entkoppelt und die ohnehin vorhandenen Federaufstandsfläche des Federwiderlagers die zusätzliche Funktionalität einer Klemmbacke zugeteilt.
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Der Klemmspalt der Endwindungsbefestigung erstreckt sich typischerweise über weniger als 300 Grad. Untersuchungen zeigen, dass ein Einklemmen eines Abschnittes der Endwindung über 270 Grad im Klemmspalt für die gewünschten Zwecke ausreichend ist. Je nach Anwendungsfall ist auch ein Einklemmen über eine geringere Winkelerstreckung der Endwindung möglich.
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Die Mantelfläche des Grundkörpers des Schraubeinsatzes entspricht typischerweise der Geometrie der inneren Mantelfläche des Endabschnittes der Schraubenfeder. Da die Schraubendruckfedern für Anwendungsfälle mit derartigen Endwindungsbefestigungen zylindrisch sind, ist die Mantelfläche des Grundkörpers typischerweise ebenfalls zylindrisch.
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Der Schraubeinsatz selbst ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Stahlbauteil, hergestellt durch spanende Bearbeitung eines Rundstababschnittes.
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In einer bevorzugten Weiterbildung des Schraubeinsatzes trägt dieser an seinem von der zu befestigenden Schraubenfeder wegweisenden Ende einen einschraubkonturfreien Endabschnitt, typischerweise ebenfalls zylindrischer Geometrie. Dieser Endabschnitt ist im Vergleich zur Höhe eines solchen Schraubeinsatzes gering, beträgt beispielsweise etwa 5 % bis 7 % der Höhe des Schraubeinsatzes. Dieser Abschnitt dient zur Aufnahme von aus der Endebene der Endwindung abgestellten Materialresten, die beim Abschneiden des Endabschnittes des Drahtes entstehen können, sodass ein planes Anliegen der Schraubenfeder mit ihrer geschliffenen Endebene an der Federaufstandsfläche des Klemmwiderlagers durch derartige Materialreste nicht beeinträchtigt ist.
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Zum Verspannen des Schraubeinsatzes gegenüber dem Klemmwiderlager und damit zum Einspannen eines Abschnittes der Endwindung der Feder zwischen der Klemmflanke der Einschraubkontur und dem Klemmwiderlager dient gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung eine Spannschraube. Diese ist beispielsweise am Klemmwiderlager abgestützt und greift mit ihrem Schraubenschaft in eine Innengewindebohrung des Schraubeinsatzes ein. Diese Innengewindebohrung ist zentrisch im Schraubeinsatz angeordnet. Besonders zweckmäßig ist eine Ausgestaltung, bei der das Innengewinde dieser Innengewindebohrung zum Spannen der Endwindungsbefestigung gegensinnig zu der Steigung der Einschraubkontur geneigt ist. Dadurch ist sichergestellt, dass beim Einschrauben der Spannschraube der Schraubeinsatz an der gewünschten Position innerhalb der Endwindung verbleibt. Um den Spannvorgang zu unterstützen, ist in einer Weiterbildung vorgesehen, in einer die Mündung der in der Gewindebohrung einfassenden Vertiefung in der diesseitigen Stirnfläche des Schraubeinsatzes einen Sprengring oder einen anderen, eine Drehbewegung blockierenden Ring einzusetzen. Dieser dient dem Zweck, dass beim Einschrauben der Spannschraube der Schraubeinsatz nicht mitgedreht wird. Die vorgenannte Vertiefung, in der ein solcher Sprengring sitzt, ist tiefer als die minimale Höhe eines solchen Ringes, damit durch diesen eine plane Anlage der diesseitigen Stirnfläche des Schraubeinsatzes an dem Klemmwiderlager nicht beeinträchtigt ist.
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Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1: eine perspektivische Ansicht eines Schraubeinsatzes für eine Schraubenfederendwindungsbefestigung aus einer ersten Blickrichtung,
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2: eine perspektivische Ansicht des Schraubeinsatzes der 1 aus einem anderen Blickwinkel,
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3: einen Querschnitt durch den Schraubeinsatz der 1 und 2 entlang der Linie A-B der 1,
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4: eine perspektivische Schnittansicht einer Schraubenfederendwindungsbefestigung mit einem Schraubeinsatz der 1 bis 3,
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5: die Schnittansicht der perspektivischen Schnittdarstellung der 4,
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5a: eine Ausschnittsvergrößerung des in 5 gezeigten linken Abschnittes der Endwindung der eingespannten Schraubendruckfeder und
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6: die Schraubenfederendwindungsbefestigung der 4 in einer Schnittdarstellung, deren Schnittebene gegenüber derjenigen der 5 um 90 Grad gedreht ist.
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Ein Schraubeinsatz 1 ist ein aus einem Stahlstab spanend bearbeitetes Bauteil. Der Schraubeinsatz 1 verfügt über einen Grundkörper 2 mit einer zylindrischen äußeren Mantelfläche und einer daran angeformten Einschraubkontur 3. Die Einschraubkontur 3 ist nach Art eines Gewindeganges ausgelegt und dient im Zusammenhang mit der Bereitstellung einer Schraubenfederendwindungsbefestigung zum Eingreifen in den Zwischenraum zwischen zwei Federwindungen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Einschraubkontur über etwa 450 Grad. Der Durchmesser des Grundkörpers 2 ist an den Innendurchmesser einer mit dem Schraubeinsatz 1 festzulegenden Endwindung einer Schraubenfeder angepasst, und zwar dass die Innenwandung der Federendwindung ohne Vorspannung an der Sohle 4 der Einschraubkontur 3 anliegt oder von dieser geringfügig beabstandet. Die Steigung der Einschraubkontur 3 entspricht der Steigung der mit dem Schraubeinsatz 1 an einem Federwiderlager anzuschließenden Schraubenfeder im unbelasteten Zustand.
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Zentrisch ist in den Schraubeinsatz 1 in axialer Richtung eine Innengewindebohrung 5 eingebracht. Diese durchgreift den Schraubeinsatz 1. Die Steigung des Gewindes der Innengewindebohrung 5 ist gegensinnig zur Steigung der Einschraubkontur ausgelegt. Die in 2 erkennbare untere Stirnfläche 6 des Schraubeinsatzes 1 bildet die Anlagefläche, mit der der Schraubeinsatz 1 an einem Federwiderlager zur Anlage gebracht wird. Die Stirnfläche 6 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel plan ausgeführt, da das Federwiderlager, an welches der Schraubeinsatz 1 anzuschließen ist, ebenfalls plan ist. In die Stirnfläche 6 sind zwei Drehmitnahmeöffnungen 7, 7.1 eingebracht. Diese dienen zum Einstecken einer Werkzeugmitnahme, um den Schraubeinsatz 1 in die Endwindung einer Schraubenfeder einschrauben zu können. Der Mündungsbereich der Innengewindebohrung 5 ist in der Stirnfläche 6 durch einen vertieften Absatz 8 eingefasst. Dieser Absatz 8 dient zur Aufnahme eines Sprengringes oder einer anderen Sicherungsscheibe, durch die verhindert wird, dass beim Spannen des Schraubeinsatzes 1 gegenüber einem Federwiderlager beim Einschrauben einer Spannschraube in die Innengewindebohrung 5 der Schraubeinsatz 1 nicht mitgedreht wird.
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Die sich nach Art eines Gewindeganges um den Grundkörper 2 erstreckende Einschraubkontur 3 ist hinsichtlich der Geometrie seiner Flanken in der Schnittdarstellung der 3 deutlich erkennbar. Die Einschraubkontur 3 weist eine in Richtung zu der Stirnfläche 6 weisende Flanke 9 auf, die im Zusammenhang diesen Ausführungen als Klemmflanke angesprochen ist. Bei dem darstellten Ausführungsbeispiel ist die in die andere Richtung weisende Flanke 10 genauso ausgebildet wie die Flanke 9. Für die Beschreibung der Erfindung ist die Ausgestaltung der Klemmflanke 9 von besonderem Interesse. Die Flanke 10 kann grundsätzlich auch eine andere Kontur haben. Es ist nicht unbedingt erforderlich, dass die Flanke 10 der Einschraubkontur 3 bei unbelasteter Schraubenfeder an der benachbarten Federschulter anliegt. In vielen Fällen wird man die vertikale Erstreckung der Einschraubkontur 3, d.h.: der Abstand der Flanken 9, 10 voneinander an den Windungsabstand einer Schraubenfeder anpassen.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Einschraubkontur 3 nach Art eines Trapezgewindes ausgeführt. Die Klemmflanke 9 weist somit einen gerade ausgeführten, in Richtung zu der Stirnfläche 6 geneigten Flankenabschnitt auf. Dieser gerade ausgeführte Flankenabschnitt, der sich an gekrümmten Abschnitt anschließt, mit dem die Einschraubkontur 3 bzw. die Klemmflanke 9 in den Grundkörper 2 über geht, stellt die eigentliche Klemmfläche dar, die zum Einspannen der Endwindung einer Schraubenfeder an der Federschulter der Endwindung anliegt.
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Die Stirnseite 6 des Schraubeinsatzes 1 ist durch einen kurzen zylindrischen Endabschnitt des Schraubeinsatzes 1, der einschraubkonturfrei ist, gebildet. Dieser Abschnitt ist in 3 mit A kenntlich gemacht.
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Die Höhe des Schraubeinsatzes 1, soweit sich die Einschraubkontur 3 erstreckt, beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa dem 0,8-fachen der Drahtstärke der Schraubendruckfeder, die mit dem Schraubeinsatz 1 festgelegt werden soll. Es versteht sich, dass die Höhe des Schraubeinsatzes von der Steigung der festzulegenden Schraubendruckfeder abhängig ist.
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Der Schraubeinsatz 1 ist Teil einer Schraubenfederendwindungsbefestigung S, wie diese in einer perspektivischen Schnittdarstellung in 4 gezeigt ist. Neben dem Schraubeinsatz 1 verfügt die Schraubenfederendwindungsbefestigung S über ein eine Federaufstandsfläche 11 bereitstellendes Klemmwiderlager 12 und eine Spannschraube 13. Das Klemmwiderlager 12 ist in der Figur der Einfachheit halber als Platte gezeigt. Das Klemmwiderlager 12 stellt das Federlager dar, an der eine Schraubendruckfeder 14 mit ihrer geschliffenen Endwindung 15 anliegt. Die Spannschraube dient zum Verspannen des Schraubeinsatzes 1 gegenüber dem Klemmwiderlager 12. Zu diesem Zweck stützt sich die Spannschraube 13 mit ihrem Kopf 16 an einer durch das Klemmwiderlager 12 bereitgestellten Schulter 17 ab und greift mit ihrem Gewindeschaft 18 in die Innengewindebohrung 5 des Schraubeinsatzes 1 ein.
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Vor dem Verspannen des Schraubeinsatzes 1 gegenüber dem Klemmwiderlager 12 ist der Schraubeinsatz 1 in die Endwindung der Schraubendruckfeder 14 eingeschraubt worden. Der Schraubeinsatz ist so weit in die Endwindung 15 der Schraubendruckfeder 14 eingeschraubt worden, bis die Stirnfläche 6 bündig mit der Endwindungsebene der Schraubendruckfeder 14 angeordnet ist. Anschließend wird die Spannschraube 13 zum Spannen der Schraubenfederendwindungsbefestigung S in die Innengewindebohrung 5 eingeschraubt. Der Durchmesser des Grundkörpers 2 des Schraubeinsatzes 1 ist an den Innendurchmesser der Schraubendruckfeder 14 angepasst, und zwar dergestalt, dass dieser geringfügig, beispielsweise um wenige zehntel Millimeter kleiner ist als der Innendurchmesser der Endwindung 15 der Schraubendruckfeder 14.
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Die mittels des Schraubeinsatzes 1 an das Klemmwiderlager 12 angeschlossene Schraubendruckfeder 14 und die sich aus der Konzeption des Schraubeinsatzes 1 ergebende Klemmgeometrie ist besonders gut aus den 5 und 5a zu entnehmen. Die Klemmflanke 9 der Einschraubkontur 3 liegt aufgrund ihrer gerade, geneigten Auslegung mit einem Linienkontakt an der Federschulter der Endwindung 15 an. Die Kontaktlinie ist mit dem Bezugszeichen 19 kenntlich gemacht. Die geneigte Ausführung der Klemmflanke 9 sorgt zudem dafür, dass beim Verspannen des Schraubeinsatzes 1 gegenüber dem Klemmwiderlager 12 der Schraubeinsatz 1 und damit die an das Klemmwiderlager 12 anzuschließende Schraubendruckfeder 14 zentriert gehalten ist. Über die Klemmflanke 9 wird auf die von dieser erfassten Endwindung 15, und zwar soweit sich der vorbeschriebene Linienkontakt 19 erstreckt, was bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über etwa 270 Grad der Fall ist, mit ihrer Endwindungsebene gegen die Federaufstandsfläche 11 des Klemmwiderlagers 12 gepresst. Somit ist die Endwindung 12 in dem vorbeschriebenen Abschnitt zwischen der Flanke 9 der Einschraubkontur 3 und dem Klemmwiderlager 12 nach Art eines Schraubstockes eingespannt gehalten. Die durch das Spannen der Spannschraube 13 wirkende Spannkraft ist in 5 mit F1 angedeutet. Diese Kraft, welche die Schlusskraft darstellt, wirkt in axialer Richtung. Somit wird aus der Darstellung der 5, 5a erkennbar, dass eine Formfüllung des Endfederinnenraumes unabhängig von der an die Federlagerung gestellten Schlusskraft ist. Aufgrund der geneigten Auslegung der Klemmflanke 9 der Einschraubkontur 3 ist es grundsätzlich nicht erforderlich, dass die Innenseite der Endwindung 15 der Schraubendruckfeder 14 an der Mantelfläche des Grundkörpers 2 anliegt. Daher können mit dieser Schraubenfederendwindungsbefestigung S Toleranzen in den tatsächlichen Abmaßen der Endwindung einer Schraubendruckfeder 14, insbesondere wenn diese warm geformt ist, ohne Weiteres ausgeglichen werden.
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6 zeigt einen Schnitt entsprechend demjenigen der 5, jedoch in einer um 90 Grad versetzten Schnittebene.
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Der Gegenstand der beschriebenen Schraubenfederendwindungsbefestigung eignet sich für die Festlegung insbesondere von Schraubendruckfedern, jedoch auch zur Festlegung von zugbelasteten Schraubenfedern oder auch von Schraubenfedern, die wechselnden Beanspruchungen ausgesetzt sind. Daher eignet sich eine solche Schraubenfederendwindungsbefestigung für zahlreiche Anwendungen, wie beispielsweise im Zusammenhang mit einer Schwingungsdämpfung, und zwar sowohl zur stationären Schwingungsdämpfung oder auch zur Schwingungsdämpfung bei Fahrzeugen. Im letzteren Fall ist von besonderem Vorteil die besonders einfache Montage, da die Dimensionierung des Schraubeinsatzes so ausgeführt sein kann, dass dieser für sämtliche Schraubenfedern einer Herstellungscharge, ohne Nacharbeitungen erforderlich zu machen, eingesetzt werden kann. Schließlich ist bei einem Einsatz derartiger Endwindungsbefestigungen im Fahrzeugbereich, beispielsweise bei Drehgestellen für Schienenfahrzeuge davon auszugehen, dass eine Vielzahl derartiger Federn verbaut werden. Eine solche Montage ist daher rasch und vor allem ohne Nachbearbeitung, wie dieses beim Stand der Technik bei einer Verwendung von Schraubeinsätzen der Fall ist, vorzunehmen.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben worden. Ohne den Umfang der geltenden Ansprüche zu verlassen, ergeben sich für einen Fachmann zahlreiche weitere Ausgestaltungen, die Erfindung umsetzen zu können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schraubeinsatz
- 2
- Grundkörper
- 3
- Einschraubkontur
- 4
- Sohle
- 5
- Innengewindebohrung
- 6
- Stirnfläche
- 7, 7.1
- Drehmitnahmeöffnung
- 8
- Absatz
- 9
- Flanke
- 10
- Flanke
- 11
- Federaufstandsfläche
- 12
- Klemmwiderlager
- 13
- Spannschraube
- 14
- Schraubendruckfeder
- 15
- Endwindung
- 16
- Kopf
- 17
- Schulter
- 18
- Gewindeschaft
- 19
- Linienkontakt
- A
- Absatz
- S
- Schraubenfederendwindungsbefestigung
