DE3641108C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein wellenförmiges Federelement aus Flach­ stahl, welches zur Aufnahme von Druck oder Zugkraft geeignet ist. Für diesen Zweck werden allgemein üblich zylindrische Schrauben­ federn aus Federstahldraht mit unterschiedlicher Drahtstärke und Steigung verwendet.

Bei diesen bekannten zylindrischen Schraubenfedern ist es ein Nachteil, daß zur Erreichung einer bestimmten Federkraft oder eines bestimmten Federweges relativ viel Raum benötigt wird, weil der Zylinderinnenraum als meist ungenutzter Hohlraum besteht.

Der für die Federkraft erforderliche Materialquerschnitt liegt nur in der Randzone und die Federverbindungsgestaltung mit den angreifenden Kräften ist auf den Federdraht eingeschränkt, der hier besonders bei Zugfedern eine Schwachstelle ist.

Aus der DE-AS 10 68 925 ist eine Druckfeder bekannt, welche aus einem Federband durch serpentinenförmige Wellen gebildet ist, dabei sind tonnenförmige Aussparungen im Federband angebracht. Die Wellungen sind dabei zwischen den Aussparungen vorgesehen.

Die Anwendung dieser wellenförmigen Druckfeder ist für Stell­ glieder an Lochkartenmaschinen vorgesehen, wobei sehr kleine Druckfedern mit rechteckiger oder ovaler äußerer Form erforder­ lich sind, welche vor allem herstellungstechnisch nicht aus Federdraht angefertigt werden können.

Diese bekannte Druckfeder ist nicht geeignet, entsprechend der vorliegenden Erfindungsaufgabe hohe Federkräfte auf engem Raum durch Nutzung eines großen Materialquerschnittes aufzunehmen.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Federelement anzugeben, welches bei vergleichsweise hohem Federweg und hoher Federkraft kleine Abmessungen hat und für die Federverbindung die durch den Feder­ draht gegebenen Einschränkungen nicht gegeben sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht im Rahmen der Erfindung das Federelement aus mehreren nacheinander folgenden aus Flach­ material zusammenhängenden, winkel- oder u-förmigen Faltungen, deren Öffnungen in entgegengesetzte Richtungen weisen, wobei die Ecken der Federschenkel des Federelements in Richtung der Faltenzonen gebrochen sind.

Beim Anmeldungsgegenstand werden die Biegestreifen-Faltenzonen durch die gebrochenen Ecken in der Federfläche so weit verkleinert und derart geschwächt, daß ihre Steifigkeit der nicht durch den Faltungsvorgang verfestigten Federfläche entspricht.

Durch diese Flächenverkleinerung in den Faltenzonen nehmen die Faltenzonen gleichmäßig am Federungsvorgang teil.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Biegeform der einzelnen Federschenkel entsprechend der Anforderung als Zug- oder Druck­ feder ausgelegt.

Die in der Draufsicht gesehene Fläche des einzelnen Feder­ schenkels, welcher über eine Faltung mit dem nächsten Feder­ schenkel zusammenhängend verbunden ist, kann dem Zweck ent­ sprechend gestaltet sein.

Eine bevorzugte Ausführung ist dabei ein Rechteck, dessen Ecken abgeschrägt oder abgerundet sind.

Zur Erreichung eines gewünschten Biegeverhaltens können in den Schenkelflächen Ausstanzungen angebracht sein.

Ebenso kann im Zentrum der Federschenkel ein Loch zur Aufnahme einer Führungsstange angebracht sein, welche besonders bei einer längeren Druckfeder ein Ausknicken verhindert.

Das Federflachmaterial kann bei einer Zugfeder an den Enden umgelegt und mit einem Loch versehen sein. Ebenso können bei einer Druckfeder im angelegten Endschenkel Befestigungs-, Zentrierungs- oder Verdrehsicherungseinrichtungen ausgebildet sein.

Die Erfindung ist nachstehend am Ausführungsbeispiel einer Druckfeder und einer Zugfeder anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Druckfeder im Senkrechtschnitt in einer Seiten­ ansicht,

Fig. 2 die Druckfeder in der Draufsicht,

Fig. 3 eine Zugfeder in Seitenansicht in der Kantungsebene der Federschenkel,

Fig. 4 die Zugfeder nach der Fig. 3 in Seitenansicht quer zur Kantungsebene der Federschenkel.

In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Federelement 1 als Druckfeder dargestellt.

Das Federelement 1 besteht aus mehreren Federschenkeln 2, welche nacheinanderfolgend bei einer Faltung eines Federstahlflach­ materialstreifens an den Faltzonen 3 zusammenhängend gebildet werden.

Die Öffnungen 4 der Faltungen weisen in entgegengesetzte Richtungen.

Die Biegeradien an den Faltzonen 3 sind entsprechend der Materialdicke und dem Federzweck entsprechend ausgelegt.

In der Draufsicht hat der einzelne Federschenkel 2 die Form eines Rechteckes, welches an den Ecken 5 abgeschrägt ist und im Zentrum befindet sich ein Loch.

Durch die Löcher 6 in den Federschenkeln 2 kann bei Druckfedern eine Führungsstange 7 eingeführt sein, welche ein Ausknicken der Feder verhindert. Zugleich kann durch die Lochgröße oder Loch­ form das Biegeverhalten des einzelnen Federschenkels 2 beein­ flußt werden. Dieses Biegeverhalten kann auch durch Ausstan­ zungen in der Federschenkelfläche oder an den Faltzonen ge­ zielt vorgegeben werden.

Durch die Verwendung von Flachmaterial für das erfindungsge­ mäße Federelement ergeben sich zahlreiche Gestaltungsmöglich­ keiten für die Ausführung der Federenden als Auflagefläche mit Zentriereinrichtung oder mit Verdrehsicherung oder zur Verbindung mit einem Führungsgestänge, wie es beispielhaft in der Fig. 1 bei einer Druckfeder dargestellt ist.

Das Auflagefederende 8 ist dabei mit einem Zentrierungsloch 9 versehen und durch die große Auflagefläche erübrigt sich ein Auflageteller.

Im frei abstehenden Federende 10 sind die Federschenkel 11 und 12 zur Verbindung mit einer Führungsstange 7 ausgelegt.

Die Federschenkel 11 und 12 sind dabei parallel im 90° Winkel zur Führungsstange 7 gebogen, wobei der Schenkel 12 über eine Ab­ standskantung 14 am Schenkel 11 angelegt ist.

Über einem kleineren Loch 15 im Schenkel 11 und einem etwas größeren Loch 16 im Schenkel 12 sind dabei an sich bekannte Halbkeile 17 eingeklemmt, welche, wie bekannt, in einer Nut der Führungsstange 13 eingerastet sind.

Bei einer Zugfeder 18 entsprechend den Fig. 3 und 4 sind die Federschenkel 19 aus einem Federstahlflachmaterialstreifen zu­ sammenhängend durch u-förmige Faltungen 20, deren Öffnungen 21 in entgegengesetzte Richtungen weisen, gebildet.

Die Federenden 22 sind senkrecht zur Federzugrichtung abgewinkelt, zur Verstärkung zurückgebogen und mit einem Einhängeloch 23 versehen.

Wie beispielhaft aus der Fig. 3 aus der unteren Abbildungshälfte gezeigt ist, können die Federschenkel 19 a an der Öffnungsstelle 24 der Faltung zur Einsparung von Baulänge bei großen Biegeradien 25 zusammengedrückt sein.

Durch einen von einer Bandrolle ablaufenden Materialstreifen, welcher im Folgetakt gestanzt und gefaltet wird, kann die Her­ stellung von Federelementen nach der Erfindung weitgehendst vollautomatisch ablaufen.

Claims (4)

1. Federelement, das aus wellenförmig gefaltetem Flachstahl ge­ bildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken (5) der Feder­ schenkel (2) des Federelementes (1) in Richtung auf die Faltenzonen (3) gebrochen sind.

2. Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federschenkel (3) mit Ausstanzungen (6) versehen sind.

3. Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Endschenkel (11, 12) parallel verlaufen und mit Bohrungen unterschiedlicher Größe (15, 16) versehen sind.

4. Federelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schenkel (12) über eine Abstandskantung (14) am Schenkel (11) anliegt.