DE2509934C3 - Schraubendruckfeder, insbesondere mit progressiver Kennlinie - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schraubendruckfeder, insbesondere mit progressiver Kennlinie, bei der sich Windungsteile während des Einfederns berühren und im Bereich der Berührungslinien eine elastische, streifenförmige Kunststoffauflage angeordnet ist.

Schraubendruckfedern, insbesondere solche mit progressiver Kennlinie aber auch solche mit linearer Kennlinie, können im Fährbetrieb zu Klappergeräuschen führen. Diese Klappergeräusche haben ihre Ursache in einem nicht kontinuierlichen Abwälzen von Windungen aufeinander. Derartige Unregelmäßigkeiten im Abwälzverhalten sind auf Fertigungsungenauigkeiten insbesondere hinsichtlich der Steigung der Federwindungen sowie eventuell auch des Drahtdurchmessers zurückzuführen und/oder auf die geomefrischen Verhältnisse bei der Anordnung der jeweiligen Feder im Fahrzeug, wie z. B. Einfederung im Kreisbogen, Schrägstellung der Federenden oder Ausbauchen der Feder selbst. Diese Klappergeräusche treten insbesondere dann auf, wenn die Feder oder die Achse in Eigenschwingungen gerät. Zur Vermeidung dieser Klappergeräusche sind eine Reihe von Lösungen bekannt, wie z. B. e^;n vollständiger Kunststoffüberzug, Verwendung von Schläuchen sowie das Aufklammern von Kunststoffteilen, die jedoch wegen ihrer jeweiligen Nachteile, in den meisten Fällen insbesondere wegen des hohen Aufwandes an Material- und Aufbringekosten, nicht befriedigen konnten.

Es ist auch bereits entsprechend der eingangs näher bezeichneten Gattung aus dem DT-Gbm 19 79 962 bekannt, nur noch eine hinsichtlich Querschnitt und räumlicher Ausbildung vorgeformte, flache, streifenförmige Kunststoffauliage im Bereich der Berührungsiinien der einzelnen Windungen durch Klebung anzuordnen. Auch diese Ausführung hat sich in der Praxis nicht durchsetzen können, da sowohl der Aufwand als auch die Haltbarkeit sowohl des Streifens selbst als auch seiner Klebeverbindung nicht befriedigten. Dabei sind insbesondere als nachteilig hervorzuheben die hohen Kosten für den vorzuformenden, dem jeweiligen, gegebenenfalls unterschiedlichen Durchmesser des Federdrahtes anzupassenden Streifen und den zusätzlich erforderlichen Kleber sowie hinsichtlich des Arbeitsaufwandes, da ein Kleberauftrag auf Streifen und Feder in mehreren, schlecht zu automatisierenden Arbeitsgängen erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile der vorbekannten Ausführungen bei einer Schraubendruckfeder insbesondere den Aufwand an Material und Aufbringzeit zu verringern und eine gute Haltbarkeit mit verhältnismäßig einfachen Mitteln zu erreichen.

Gemäß der Erfindung wird dazu bei einer Schraubendruckfeder der eingangs näher bezeichneten Gattung vorgeschlagen, daß die Kunststoffaufjage die jeweils gegenüberliegenden Windungsteile nur stellenweise abstützt.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens kann es bei besonders ungünstigen Betriebszuständen, insbesondere bei hohen Flächenpressungen und radialen Relativbewegungen der Windungen aufeinander \on besonderem Vorteil sein, wenn die Kunststoffauflage die Berührungslinie kreuzend oder in Längsrichtung der Federwindungen in Abständen angeordnet ist.

Dadurch wird sichergestellt, daß auch bei derartigen extrem hohen Beanspruchungen durch die zusätzlichen Schubkräfte in radialer Richtung nicht größere Teile der Kunststoffauflage abgeschert werden, sondern eine Abnutzung allenfalls nur an bestimmten Stellen auftreten kann, während die restlichen Kunststoffauflagen weiterhin die Geräusche erzeugende Berührung von Metall auf Metall verhindern. Weiterhin wird dadurch erreicht, daß eventuell angesetzter Schmutz von der Kunststoffauflage besser verdrängt werden kann.

\m wesentlichen die gleichen Vorteile der nur stellenweisen Abstützung werden erreicht bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei der die Kunststoffauflage entlang der Berührungslinie durchgehend angeordnet ist und über ihre gesamte Länge im Querschnitt in der Dicke wechselt.

Die die Berührungslinie kreuzenden bzw. die in Abständen angeordneten Kunststoffauflagen können über ihre gesamte Länge einen gleichbleibenden Querschnitt aufweisen. Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn auch diese Kunststoffauflagen über ihre Länge einen in der Dicke wechselnden Querschnitt aufweisen. Dadurch wird ebenfalls durch Schaffung von Sollbruchstellen mit geringerem Querschnitt einem Abschälen von Kunststoffauflagen größerer Länge entgegengewirkt sowie ebenfalls ein gewisser Selbstreinigungseffekt der Feder erreicht, der noch, wie auch bei den vorgenannten, dem gleichen Zweck dienenden Merkmalen, dadurch begünstigt wird, daß die Kunststoffauflagen bezogen auf die Einbaulage jeweils an der Unterseite der Windungen angebracht werden, so daß der Schmutz nach unten herunter fallen kann.

Die erfindungsgemäße Schraubendruckfeder zeichnet sich durch einen verhältnismäßig geringen Materialverbrauch des Kunststoffes wegen der besonderen, den aufgebrachten Werkstoff weitgehend ausnutzenden Anordnung und der verluslosen Aufbringung aus. Es ist weiterhin kein aufwendiges Formstück erforderlich, sondern der Kunststoff kann in nur einem Arbeitsgang sowohl bei der Herstellung im Werk als auch im Bedarfsfall später in der Werkstatt universell auch bei

verschieden ausgebildeten Federn ohne zusätzliche Klebe- oder andere Arbeiten auf die kugelgestrahlte oder fertiglackierte Feder ferthaftend aufgebracht werden. Die Aufbringung kann ohne weiteres mechanisiert bzw. automatisiert werden. Da die Klappergeräusche je nach Konstruktion, EinbaulagR, Belastung der Feder und Schmutzanfall an verschiedenen Windungen auftreten können, ist es weiterhin von besonderem Vorteil, daß die Kunststoffauflage an jeder beliebigen Stelle der Feder aufgebracht werden kann.

Während der erfindungsgemäße Vorschlag vorwiegend für Schraubendruckfedern mit progressiver Kennlinie Anwendung findet, ist aber auch eine Verwendung für Schraubendruckfedern mit linearer Kennlinie mit den gleichen Vorteilen möglich.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 einen Windungsteil und den zugehörigen Querschnitt bei entlang der Berührungslinie verlaufender, durchgehender Kunststoffauflage mit in der Dicke wechselndem Querschnitt (siehe F i g. 4),

Fig.2 einen Windungsteil und den zugehörigen Querschnitt bei die Berührungslinie kreuzender Kunststoffauflage,

Fig.3 einen Windungsteil und den zugehörigen Querschnitt bei entlang der Berührungslinie in Richtung der Federwindungen in Abständen angeordneter Kunststoffauflage,

Fig.4 eine Teilansicht gemäß Pfeilrichtung IV in F i g. 1 mit einer Kunststoffauflage mit in der Dicke wechselndem Querschnitt.

Gemäß Fig. 1 ist auf dem Federdraht 1 entlang der Berührung3Üriie 10 eine durchgehende gemäß F i g. 4 in der Dicke wechselnde Kunststoffauflage It aufgebracht, die einen sichelförmigen Querschnitt aufweist.

Bei der gemäß der Fig. 2 auf dem Federdraht 2 angeordneten, die Berührungslinie 20 kreuzenden Kunststoffauflage 21 kann bei extremen Beanspruchungen allenfalls nur ein auf der Berührungslinie 20 angeordneter Teil der Kunststoffauflage 21 beschädigt werden, ohne die Wirkung der danebenliegenden Teile zu beeinflussen. Außerdem kann eventueller Schmutz

to leicht in die freien Räume 22 neben der Kunststoffauflage 21 entlang der Berührungslinie 20 befördert werden. Bei der Ausführung gemäß der Fig.3 ist auf dem Federdraht 3 entlang der Berührungslinie 30 die Kunststoffauflage 31 in Längsrichtung der Federwindüngen nur in Abständen angeordnet, zwischen denen ebenfalls freie Räume 32 belassen worden sind.

Entsprechend der Fig.4 können wie die Kunststoffauflage 11 (Vertiefung 110) auch 21, 31 selbst noch entlang ihrer Länge eine abwechselnde Dicke und Vertiefungen 210, 310 zur Schaffung von Sollbruchstellen bzw. zur Schmutzaufnahme aufweisen. Die Kunststoffauflagen 11, 21, 31 werden in nicht näher dargestellter Weise dadurch hergestellt, daß eine pastenartige, selbsthaftende, schnell aushärtende Kunst-

*5 stoffmasse, z. B. Polyurethan, Epoxidharz oder Silikonkautschuk, über eine Düse vorgeformt auf den Federdraht 1,2,3 gebracht wird und dort nach Bildung eines sichelförmigen Querschnittes aushärtet. In den F i g. 1 bis 4 sind die Kunststoffauflagen 11,21, 31 zur Verdeutlichung an der Oberseite der Windungen dargestellt, während in den meisten Fällen die Einbaulage um 180° gedreht gewählt wird, damit Schmutz nicht an den Kunststoffauflagen haften kann, sondern herunterfällt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schraubendruckfeder, insbesondere mit progressiver Kennlinie, bei der sich Windungsteile während des Einfederns berühren und im Bereich der Berührungslinien eine elastische, streifenförmige Kunststoffauflage angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffauflage (11, 21,31) die jeweils gegenüberliegenden Windungsteile nur stellenweise abstützt. '

2. Schraubendruckfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffauflage (21) die Berührungslinie (20) kreuzend angeordnet ist.

3. Schraubendruckfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffauflage (31) in Längsrichtung der Federwindungen in Abständen angeordnet ist.

4. Schraubendruckfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffauflage (11) entlang der Berührungslinie (10) durchgehend angeordnet ist und über ihre gesamte Länge im Querschnitt in der Dicke wechselt.

5. Schraubendruckfeder nach den Ansprüchen 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffauflage (21, 31) über ihre gesamte Länge im Querschnitt in der Dicke wechselt.