DE3508283A1

DE3508283A1 - CLAMPING OF SPRING BANDS

Info

Publication number: DE3508283A1
Application number: DE19853508283
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.-Ing. 7141 Steinheim Huhnen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1985-03-08
Filing date: 1985-03-08
Publication date: 1986-09-11
Also published as: EP0214193A1; JPS62502134A; WO1986005246A1

Abstract

A method for tensioning springs made from spring band steel, preferably leaf springs, whereby intermediate layers (5, 6) are arranged between metal tensioning elements (2, 3) and the tensioning region of the spring (1) in order to reduce the additional loading of the spring (1) caused by the tensioning. The material used for the intermediate layers (5, 6), preferably teflon, has a higher sliding capability than the material of the tensioning elements (2, 3) and the tensioning surfaces of the tensioning elements (2, 3) are provided with a roughness such as can be obtained, for example, by subsequent blasting with a granular or sharp-edged blasting material. As a result, the formation on the spring (1) of rust caused by friction and the lateral escape of the intermediate layers (5, 6), preferably produced in the form of foil, especially on the forward tensioning edge, is prevented.

Description

Einspannung von Federn ausClamping from springs

Federband Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Einspannung von Federn aus Federband nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei den bekannten Einspannungen dieser Gattung sind die zur Minderung der zusätzlichen Beanspruchungen der Feder an der Einspannstelle vorgesehenen Zwischenschichten als Beilagen aus Kunststoff, Gummi oder weichen Nichteisenmetallen ausgebildet. Wenn diese Beilagen sehr weich sind, fließen sie unter dem Einspanndruck und den Bewegungen der Feder in der Einspannstelle, insbesondere an der der angreifenden äußeren Kraft zugekehrten Einspannkante, aus der Einspannstelle heraus. Der für die Federrate (= Federkonstante) maßgebende Einspannpunkt wandert dadurch von der Einspannkante gegen den mittleren Bereich der Einspannstelle weg. Das hat zur Folge, daß bei gleichen Federwegen wie kurz nach Herstellung der Federeinspannung die Federraten und -kräfte kleiner werden. Wenn zur Vermeidung dieses Effektes härtere oder fasergefüllte Kunststoffe oder härtere Nichteisenmetalle verwendet werden, tritt in den Einspannstellen Scheuerwirkung auf. Die Bewegung beispielsweise einer Blattfeder hört nämlich nicht an der Einspannkante auf, sondern erstreckt sich auf eine Länge, die der ein- bis vierfachen Materialstärke des Federbandes entspricht, in die Einspannstelle hinein.State of the art spring band The invention is based on a restraint of springs made of spring strip according to the preamble of the main claim. With the known Restraints of this type are used to reduce the additional stresses the spring at the clamping point provided intermediate layers as enclosures Plastic, rubber or soft non-ferrous metals. If these side dishes are very soft, they will flow under the clamping pressure and movements of the spring in the clamping point, especially at the one facing the external force Clamping edge, out of the clamping point. The one for the spring rate (= spring constant) The decisive clamping point moves from the clamping edge towards the middle one Area of the clamping point away. This has the consequence that with the same spring travel as shortly after the spring is clamped, the spring rates and forces decrease. If to avoid this effect harder or fiber-filled plastics or Harder non-ferrous metals are used, abrasion occurs in the clamping points on. the Movement of a leaf spring, for example, does not stop at the clamping edge, but extends over a length that corresponds to the one to corresponds to four times the material thickness of the spring band, into the clamping point.

Bei einer nur schwellend in einer Richtung belasteten Feder ist die Scheuerwirkung auf der Druckseite der Feder nicht schädlich. Auf der Zugseite der Feder tritt die Scheuerwirkung aber mindestens in dem Bereich auf, in dem die Kraft angreift, die zusammen mit der Druckkraft an der Einspannkante das Kräftepaar bildet, welches der äußeren Federbeanspruchung das Gleichgewicht hält. Bei sehr elastischer Einspannung kann diese Scheuerwirkung bis nahe zur Einspannkante auftreten, wodurch also auch die Zugspannungsseite der Feder in der Einspannstelle einer Scheuerwirkung ausgesetzt ist. Scheuerstellen, die zusätzlich zu Zugbeanspruchungen auftreten, setzen die Dauerschwingfestigkeit der Feder herab. Verstärkt wird dieser Effekt, wenn Reibungsrost auftritt. Dabei ist es erwiesen, daß auch eine Paarung Stahlfeder - gefüllter Kunststoff zu Reibungsrost führen kann. Bei Wechselbeanspruchungen werden die Verhältnisse für die Federn noch ungünstiger, da hierbei jede Scheuerstelle an der temporären Druckseite nach insgesamt einem halben Schwingspiel zur Zugseite wird.In the case of a spring that is only swellingly loaded in one direction, the Abrasive action on the pressure side of the spring is not harmful. On the train side of the Spring, however, the abrasive action occurs at least in the area in which the force is applied attacks, which together with the pressure force on the clamping edge forms the force couple, which of the external spring stress keeps the balance. With very elastic Clamping, this chafing effect can occur up to the clamping edge, as a result of which thus also the tension side of the spring in the clamping point of a chafing effect is exposed. Chafing points that occur in addition to tensile stress, reduce the fatigue strength of the spring. This effect is intensified when frictional rust occurs. It has been proven that there is also a pairing of steel springs - Filled plastic can lead to friction rust. With alternating loads the conditions for the springs are even more unfavorable, since every chafing point on the temporary pressure side after a total of half an oscillation play to the tension side will.

Aus diesen Beobachtungen und Erkenntnissen heraus ergibt sich die Aufgabe, die bekannte Federeinspannung so weiterzubilden, daß das Material der Zwischenschichten nicht aus der Einspannstelle herausfließen kann und daß dennoch eine Reibungsrostbildung sicher vermieden ist.From these observations and findings, the Task to develop the known spring restraint so that the material of the intermediate layers can not flow out of the clamping point and that still a frictional rust formation is safely avoided.

Vorteile der Erfindung Diese Aufgabe ist mit einfachen Mitteln durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Die zwischen den Spannstücken und der Feder angeordneten Zwischenschichten, die vorzugsweise aus eingelegten Folien aus Teflon gebildet sein können, werden durch den Einspanndruck in die durch den Aufrauhvorgang gebildeten kammerartigen Vertiefungen in den Spannflächen der Spannstücke hineingedrückt und durch diese an einem seitlichen Wegfließen weitgehend gehindert. Dadurch ist sichergestellt, daß sich die Einspannlänge auch nach längerem Betrieb der Feder nicht oder nicht merklich verändert.Advantages of the Invention This task is accomplished with simple means the characterizing features of the main claim solved. The one between the clamping pieces and the spring arranged intermediate layers, which are preferably made of inlaid foils can be made of Teflon, are by the clamping pressure in the through the Roughening process formed chamber-like depressions in the clamping surfaces of the clamping pieces pressed in and largely prevented by this from flowing away to the side. This ensures that the clamping length increases even after prolonged operation the spring not or not noticeably changed.

Durch gezielte Versuche hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, daß die Rauhtiefe der Spannflächen an den Spannstücken mindestens 5 % und höchstens 60 %, vorzugsweise 7 % bis 15 , der Dicke der Zwischenschichten beträgt.Through targeted experiments, it has been found to be advantageous that the surface roughness of the clamping surfaces on the clamping pieces is at least 5% and at most 60%, preferably 7% to 15%, of the thickness of the intermediate layers.

Die Dicke der Zwischenschichten bzw. Folien kann zweckmäßig etwa ein Zwanzigstel bis ein Fünftel der Materialstärke der eingespannten Feder betragen.The thickness of the intermediate layers or foils can expediently be approximately one Twentieth to one fifth of the material thickness of the clamped spring.

Bei 1 mm dicken Blattfedern, die mit einer Flächenpressung 2 von 33 N/mm eingespannt waren und die bis an ihre Elastizitätsgrenze und bis an die Grenze ihrer Dauerschwingfestigkeit beansprucht wurden, haben sich 0,1 mm dicke Folien aus Teflon und eine mittlere Rauhtiefe von 0,015 /um an den Spannstücken gut bewährt.In the case of 1 mm thick leaf springs with a surface pressure of 2 of 33 N / mm and which were clamped to their elastic limit and to the limit Their fatigue strength has been claimed, foils 0.1 mm thick have been used made of Teflon and a mean surface roughness of 0.015 / µm on the clamping pieces.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt vergrößert einen Schnitt durch eine einseitig eingespannte Blattfeder und deren Einspannstelle.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing and in the following description in more detail explained. The figure shows an enlarged section through a leaf spring clamped on one side and their clamping point.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Eine aus bandförmigen Federmaterial bestehende Blattfeder 1 ist an einem Ende durch zwei metallische Spannstücke 2 und 3 eingespannt, welche durch nicht gezeigte Mittel mit einer Kraft P gegeneinander gepreßt sind. Im Betrieb ist die Blattfeder 1 am freien Ende durch äußere Kräfte F und Fb perioa disch wechselnd beansprucht.Description of the exemplary embodiment One made of band-shaped spring material existing leaf spring 1 is at one end by two metallic clamping pieces 2 and 3 clamped, which by means not shown with a force P against each other are pressed. In operation, the leaf spring 1 is at the free end by external forces F and Fb alternately stressed periodically.

Der im Einspannbereich liegende Abschnitt der Blattfeder 1 wirkt dort im Mikrobereich gewissermaßen als Brechstange, die die beiden Spannstücke 2 und 3 an der vorderen Einspannkante 4a bzw. 4b auseinanderhebelt. Dabei tritt eine Scheuerbeanspruchung an der Oberseite und der Unterseite des eingespannten Blattfederabschnittes auf. Um diese Beanspruchung so gering wie möglich zu halten und die Bildung von Reibungsrost zu verhindern, sind zwischen die Spannstücke 2, 3 und die Blattfeder 1 dünne Folien 5, 6 eingelegt, die aus einem Material bestehen, welches eine höhere Gleitfähigkeit als das Material der Spannstücke 2, 3 hat. Die Folien 5, 6 können vorzugsweise aus Teflon bestehen und eine Dicke von ein Zwanzigstel bis ein Fünftel der Wandstärke der Blatt feder 1 haben.The section of the leaf spring 1 lying in the clamping area acts there in the micro range, as it were, as a crowbar, which the two clamping pieces 2 and 3 levered apart at the front clamping edge 4a or 4b. In the process, there is abrasion on the top and bottom of the clamped leaf spring section. In order to keep this stress as low as possible and the formation of friction rust To prevent this, thin foils are to be placed between the clamping pieces 2, 3 and the leaf spring 1 5, 6 inserted, which consist of a material that has a higher lubricity than the material of the clamping pieces 2, 3. The foils 5, 6 can preferably be made of Teflon are made and a thickness of one twentieth to one fifth of the wall thickness the leaf spring 1 have.

Die der Blattfeder 1 bzw. den Folien 5, 6 zugekehrten Spannflächen der Spannstücke 2, 3 sind mit einer Aufrauhung versehen, wie sie beispielsweise durch kurzzeitiges Strahlen mit Stahlkies, oder durch feine Kreuzrändelung erhalten wird. Durch diese nachträgliche Behandlung der Spannstücke 2, 3 sind an deren Spannflächen der Rauhtiefe entsprechende kammerartige Ausnehmungen gebildet, in welche das Material der Folien 5, 6 durch die Einspannkraft P hineingedrückt ist. Die Folien 5, 6 haften danach so fest und formstabil an den Spannflächen an, daß ein Wegfließen des Folienmaterials aus den Randzonen der Einspannstelle nicht oder nur noch in einem vernachlässigbaren Umfang möglich ist. Die Rauhtiefe ist so gewählt, daß selbst bei extrem hohen Einspannkräften P die Folien nicht vollständig in die kammerartigen Ausnehmungen der Spannflächen eingedrückt werden, so daß eine metallische Berühung der Spannstücke 2, 3 mit der Blattfeder 1 mit Sicherheit vermieden ist.The clamping surfaces facing the leaf spring 1 or the foils 5, 6 the clamping pieces 2, 3 are provided with a roughening, as they are for example obtained by briefly blasting with steel grit or by fine cross knurling will. Through this subsequent treatment of the clamping pieces 2, 3 are chamber-like recesses corresponding to the surface roughness on their clamping surfaces formed, into which the material of the foils 5, 6 is pressed by the clamping force P. is. The foils 5, 6 then adhere firmly and dimensionally stable to the clamping surfaces, that the film material does not flow away from the edge zones of the clamping point or is only possible to a negligible extent. The surface roughness is chosen so that even with extremely high clamping forces P the foils are not completely are pressed into the chamber-like recesses of the clamping surfaces, so that a metallic contact of the clamping pieces 2, 3 with the leaf spring 1 is avoided with certainty is.

- Leerseite-- blank page-

Claims

Claims 1. clamping of springs made of spring band, with against each other pressed clamping pieces and intermediate layers arranged between these and the spring made of a material, which the additional caused by the restraint Reduces stresses on the spring, characterized in that that of the leaf spring (1) The facing clamping surfaces of the clamping pieces (2, 3) are roughened as they are caused by subsequent blasting with granular or

sharp-edged blasting material or fine cross knurling or the like. is obtained, and that the stress-reducing intermediate layers (5, 6) from one Material are made, which has a higher sliding ability than the material of the clamping pieces (2, 3) has.

2. Clamping according to claim 1, characterized in that the surface roughness of the clamping surfaces on the clamping pieces (2, 3) at least 5% and at most 60%, preferably 7% to 15% of the thickness of the intermediate layers (5, 6).

3. Clamping according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate layers are formed by inserted foils (5, 6).

4. Clamping according to claim 3, characterized in that the thickness of the foils (5, 6) about one twentieth to one fifth of the material thickness of the clamped Spring (1).

5. Clamping according to claim 3 or 4, characterized in that the inserted foils (5, 6) are made of Teflon.