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Die
Erfindung betrifft eine Schraubenfeder, deren Verwendung sowie ein
Verfahren zu deren Herstellung.
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Der
vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Schraubenfeder
zu schaffen mit einem besonders hohen Beanspruchungspotential bei gleichzeitigem
hohem Arbeitsvermögen
bzw. großer Energiespeicherkapazität. Insbesondere
soll die erfindungsgemäße Feder
bei Anwendungen einsetzbar sein, bei denen die Federwindungen auf
Block beansprucht werden und dabei einer hohen Belastung ausgesetzt
werden. Weiterhin soll die Feder in besonders einfacher und wirtschaftlicher
Weise herstellbar sein.
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Gemäß der Erfindung
wird diesdurch eine Schraubenfeder, insbesondere für Drehschwingungsdämpfer im
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges erzielt, mit einem im Wesentlichen
kreisförmigen Querschnitt
des Drahtes, wobei der Draht in Längsrichtung der Federachse
betrachtet wenigstens auf einer Seite eine angeformte Abflachung
aufweist und bei auf Block beanspruchter Feder die Abflachung einer
Windung an der benachbaten Windung zur Anlage kommen, weiterhin
die in Längsrichtung
der Feder gemessene Abmessung des Querschnittes bei 0,92 bis 0,98
liegt und die wenigstens eine Abflachung einem gehärteten Federdraht
angeformt ist. Durch die Anbringung einer derartigen Abflachung
kann bei auf Block beanspruchten Federn, also bei Federn, die in einem
Aggregat derart eingebaut sind, das infolge der aufgebrachten Kräfte die
einzelnen Windungen der Federn aneinander zur Anlage kommen und
mit einer verhältnismäßig hohen
Kraft aufeinander gepreßt
werden, vermieden werden, daß zumindest einzelne
Windungen in bezug aufeinander ausknicken bzw. radial verschoben
werden. Eine derartige relative radiale Verschiebung bzw. Verlagerung
der Windungen kann bei Federn mit vollständig kreisförmigem Querschnitt auftreten,
und zwar weil infolge der kreisartigen Drahtkonturen im Kontaktbereich zwischen
den einzelnen Windungen Radialkräfte
auf diese Windungen einwirken können.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
des Drahtes wird gewährleistet,
daß im
Berührungsbereich
zwischen benachbarten Windungen eine definierte Anlage bzw. Fläche vorhanden
ist, so daß ein
Verrutschen bzw. ein Ausknicken der aneinander liegenden Windungen
vermieden werden kann. Es kann also durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
erzielt werden, daß bei
auf Blockgehen einer Feder praktisch keine Querkräfte durch
die die Feder in Achsrichtung beanspruchende Kraft im Bereich der
Berührungsstellen zwischen
den Federwindungen erzeugt werden.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen,
daß der
Draht bzw. die Windungen der Feder – in Achsrichtung der Feder
betrachtet – beidseits
eine Anformung bzw. Abflachung aufweist bzw. aufweisen. Eine derartige Ausgestaltung
hat den Vorteil, daß die
Abflachungen derart ausgebildet werden können, daß bei auf Blockgehen der Feder
eine praktisch flächige
Anlage zwischen den einzelnen Windungen vorhanden ist. Dies ist
insbesondere bei Federn, die mit sehr hohen Kräften auf Block gedrückt werden,
vorteilhaft, da dadurch die spezifische Flächenpressung im Bereich der
Kontaktstellen zwischen den einzelnen Windungen wesentlich reduziert
werden kann.
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Besonders
vorteilhaft kann es sein, wenn die Abflachung als praktisch ebene
Fläche
ausgebildet ist. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die
Abflachung – in
radialer Richtung der Feder betrachtet – eine Breite aufweist in der
Größenordnung
zwischen 0,3 und 3 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 mm, wobei
der Drahtdurchmesser in der Größenordnung zwischen
1,5 und 8 mm, vorzugsweise zwischen 2 und 6 mm liegen kann. Die
fiktive Bogenhöhe
im Bereich einer Abflachung kann dabei in der Größenordnung zwischen 0,05 und
0,4 mm liegen. Unter Bogenhöhe
ist der senkrecht zur Abflachung gemessene maximale Abstand zwischen
der Abflachung und einem über
die Abflachung sich erstreckenden Bogen mit einem Radius, der dem
Querschnittsradius des ursprünglich
ringförmigen
Drahtringes entspricht.
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Besonders
vorteilhaft kann es sein, wenn die in Achs- bzw. Längsrichtung
der Feder gemessene Drahtringabmessung im Verhältnis zur radialen Drahtringabmessung
in der Größenordnung
von 0,85 bis 0,98 liegt, wobei es besonders zweckmäßig sein kann,
wenn dieses Verhältnis
im Bereich zwischen 0,92 und 0,98 liegt.
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Für die Herstellung
von entsprechend der Erfindung ausgestalteten Schraubenfedern kann
es vorteilhaft sein, wenn die in Achsrichtung einer Feder betrachtet
beidseits einer Drahtwindung angeformten Abflachungen im wesentlichen
parallel zueinander verlaufen. Vorteilhaft kann es jedoch auch sein,
wenn die beidseits der Drahtwindungen angeformten Abflachungen relativ
zueinander in einem Winkel in der Größenordnung zwischen 0,5 und
6 Grad, vorzugsweise in einem Winkel zwischen 1 und 4 Grad keilartig,
vorzugsweise von der Achse der Feder weg gerichtet, verlaufen. Eine
solche winkelmäßige Ausrichtung
der Anformungen ist insbesondere bei Schraubenfedern mit im entspannten
Zustand bogenartiger Gestalt vorteilhaft. Derartige Schraubenfedern
können
dabei zumindest annähernd
einen Krümmungsradius
aufweisen, der im wesentlichen dem Einbauradius dieser Federn in
einer Einrichtung entspricht. Durch entsprechende Abstimmung des
Krümmungsradius,
entlang dem eine Feder komprimiert wird, und der winkelmäßigen Anordnung
zwischen den Anformungen kann erzielt werden, daß bei auf Block beanspruchter
Feder zwischen den einzelnen Windungen praktisch eine flächige Abstützung bzw.
Anlage stattfindet.
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Die
erfindungsgemäße Ausgestaltung
einer Schraubenfeder kann insbesondere bei Federn Anwendung finden,
bei denen die Länge
ein vielfaches des mittleren Windungsdurchmessers aufweist. Dieses
Verhältnis
kann in der Größenordnung
zwischen 2,5 und 30 liegen, vorzugsweise in der Größenordnung
zwischen 3 und 10.
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Die
erfindungsgemäßen Schraubenfedern können in
besonders vorteilhafter Weise zwischen zwei relativ zueinander verdrehbaren
Bauteilen vorgesehen werden, deren Drehbewegung durch Anschlag der
Federwindungen, also durch auf Blockgehen der Federn begrenzt wird.
So kann wenigstens eine derartige Schraubenfeder in einem Drehschwingungsdämpfer eines
Zweimassenschwungrades oder einer Kupplungsscheibe eingebaut werden. Zweimassenschwungräder sind
beispielsweise durch die
DE
41 17 584 A1 und
DE
37 21 712 A1 bekannt geworden. Entsprechend der Erfindung
ausgebildete Schraubenfedern können
jedoch auch bei Wandlerdämpfer,
wie sie beispielsweise durch die
DE 42 13 341 A1 bekannt geworden sind, oder
bei Riemendämpfer,
z. B. gemäß der
DE 42 25 304 A1 oder
DE 42 25 314 A1 Anwendung
finden.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung von
Federn wird bei Federn, die in einer gekrümmten Lage in ein Aggregat
eingebaut sind und entsprechend der Krümmung ihrer Anordnung komprimiert werden,
gewährleistet,
daß zumindest
im radial inneren Bereich der Windungen eine verbesserte Abstützung, vorzugsweise
eine flächige
Abstützung
zwischen den Windungen vorhanden ist. Dies ist bei derartigen Federn
besonders wichtig, da deren Windungen sich lediglich über einen
Abschnitt ihrer Länge beim
auf Blockgehen der Federn abstützen.
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Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Federdrahtquerschnittes
besteht darin, daß der
Draht aufgrund seiner praktisch noch im wesentlichen runden Gestalt
rißgeprüft werden kann.
Der Draht kann jedoch aufgrund der geringen Verformungen bereits
vor der Umformung auf Risse geprüft
werden oder rißgeprüft bezogen
werden.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß aufgrund der möglichen
Flächenanlage
zwischen den Windungen, beim Aufeinanderprallen der Windungen, keine
bzw. nur noch sehr geringe Verformungen am Draht auftreten. Dadurch
wird erzielt, daß die
Feder im Betrieb sich erheblich weniger setzt, also sich in der
Länge praktisch
nicht oder wesentlich weniger verkürzt in bezug auf die ursprüngliche
Länge,
als dies der Fall ist bei einer Feder ohne eine erfindungsgemäße Anformung.
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In
besonders vorteilhafter Weise kann die wenigstens eine Anformung
bzw. Abflachung einem im Querschnitt runden Federdraht nachträglich durch eine
Umformoperation, wie zum Beispiel Walzen, angeformt werden. Die
Anformung bzw. Abflachung kann jedoch auch bereits bei der Herstellung
des Federdrahtes gebildet werden. Die Anformung kann in besonders
vorteilhafter Weise beim Wickeln der Schraubenfedern erzeugt werden.
Dies ist zweckmäßig, da
dadurch gleichzeitig eine einwandfreie Ausrichtung, also Lagepositionierung,
der Abflachung bzw. Anformung in bezug auf die Feder bzw. deren Windungen
erzielt werden kann. Die wenigstens eine Anformung kann dabei durch
eine Walzstation erzeugt werden, welche vor der Wickelmaschine oder gar
an der Wickelmaschine vorgesehen ist.
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Für manche
Anwendungsfälle
kann es vorteilhaft sein, wenn die mit wenigstens einer Anformung
versehenen Federn einer thermischen Behandlung unterzogen werden,
um die eventuell stellenweise im Federdraht vorhandenen sehr hohen Spannungen
zu reduzieren.
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Bei
Schraubenfedern, die in Achsrichtung der Feder betrachtet, beidseits
des Drahtes eine ebene Seitenfläche
aufweisen, wie dies beispielsweise auch bei Drahtquerschnitten mit
im wesentlichen rechteckigem Querschnitt der Fall ist, und die außerdem eine
gekrümmte
Gestalt aufweisen oder gekrümmt
eingebaut werden, kann die erfindungsgemäße winkelartige bzw. keilartige
Anordnung dieser Seitenflächen
ebenfalls in vorteilhafter Weise Verwendung finden. Bei einer derartigen
Ausgestaltung besitzen die Windungen einen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt,
wobei der Winkel zwischen den schräg zueinander verlaufenden Flächen derart bemessen
ist, daß die
radial inneren Bereiche der Windungen praktisch flächig zur
Anlage kommen.
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Die
erfindungsgemäße keilartige
Anordnung der Anformungen eines Federdrahtes können auch bei Federn mit anderen
Drahtquerschnitten, wie zum Beispiel ovalartigen oder ähnlichen
Querschnitten, in besonders vorteilhafter Weise Anwendung finden.
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Weiterhin
kann die – in
Achsrichtung der Feder betrachtet – auf wenigstens einer Seite
der Windungen vorgesehene Anformung – im Querschnitt des Drahtes
betrachtet – anstatt
eines geraden Verlaufes einen konkaven Verlauf aufweisen, so daß der Federdraht
eine zur Achse des Drahtes hin weisende Vertiefung besitzt. Der
konkave Verlauf kann dabei zumindest im wesentlichen eine Krümmung aufweisen,
die dem Radius des im wesentlichen kreisförmigen Drahtquerschnittes entspricht.
Durch eine derartige Anformung wird ebenfalls zumindest stellenweise
eine flächige
Abstützung
zwischen den einzelnen auf Block beanspruchten Federwindungen gewährleistet.
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Anhand
der Figuren sei die Erfindung näher erläutert.
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1 zeigt
eine teilweise dargestellte Dämpfungseinrichtung
für Drehschwingungen,
wie sie beispielsweise durch die
DE-OS 37 21 712 vorgeschlagen wurde, in Ansicht
und mit Ausbrüchen.
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2 zeigt
Federwindungen einer konventionellen Schraubenfeder, die auf Block
beansprucht wird.
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3 zeigt
im Schnitt Federwindungen einer auf Block beanspruchten Feder, die
gemäß der Erfindung
ausgebildet ist.
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Die 4 und 5 zeigen
in einem vergrößerten Maßstab weitere
Ausgestaltungsmöglichkeiten
des Querschnittes eines Federdrahtes zur Herstellung von erfindungsgemäßen Schraubenfedern.
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Die
in 1 teilweise dargestellte Dämpfungseinrichtung für Drehschwingungen
besitzt Kraftspeicher 1, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
jeweils durch eine äußere Schraubenfeder 2 und
eine in dieser aufgenommene Schraubenfeder 3 gebildet sind.
Die Längsachse 4 der
Schraubenfedern 2 und 3 besitzt einen Krümmungsradius 5,
dessen Mittelpunkt zumindest annähernd
mit der Drehachse 6 der Dämpfungsein richtung übereinstimmt. Vorzugsweise
sind zumindest die Kraftspeicher 2 derart ausgebildet,
daß sie
im nicht montierten und entspannten Zustand eine Krümmung aufweisen,
die zumindest im wesentlichen der in 1 dargestellten Krümmung entspricht.
Der Krümmungsradius 5 der Federachse 4 der
nicht montierten Schraubenfeder 2 und/oder 3 kann
also im wesentlichen gleich sein mit dem in 1 dargestellten
Krümmungsradius.
Dieser kann jedoch auch größer oder
klein sein. Auch kann zumindest eine der Federn 2, 3 im
nicht montierten und entspannten Zustand zumindest annähernd in
Längsrichtung
gerade sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Kraftspeicher 1 verwendet,
die sich jeweils zumindest annähernd über die
Hälfte
eines Kreises mit dem Radius 5 erstrecken.
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Die
Schraubenfedern 2, 3 sind zwischen zwei relativ
zueinander verdrehbaren Bauteilen 7, 8 komprimierbar.
Zur Begrenzung der Relativverdrehung der Bauteile 7 und 8 werden
zumindest die Schraubenfedern 2 auf Block beansprucht,
so daß die
radial inneren Bereiche 9 der Federwindungen 10 sich
berühren,
wie dies aus den 2 bis 3 ersichtlich
ist.
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In 2 sind
im vergrößerten Maßstab die radial
inneren Abschnitte 9 von Windungen 10 einer Schraubenfeder 2 dargestellt.
Bei vollrundem Querschnitt des Federdrahtes 11 werden die
auf Block beanspruchten Abschnitte 9 der Feder windungen 10 infolge
der auf die Feder 2 einwirkenden axialen Kraft, in radialer
Richtung zueinander verlagert, so daß stellenweise im Draht 11 zusätzliche
Spannungen auftreten können,
die zu einem vorzeitigen Federbruch führen und somit die Lebensdauer
der Feder 2 verringern können. Ursache für die relative
Verschiebung zwischen den Federwindungen 10 ist unter anderem
die ungünstige
Abstützung
zwischen den Federwindungen 10 aufgrund der aufeinander
liegenden balligen bzw. im Querschnitt kreisförmig ausgebildeten Flächen, die
bei einem geringen Versatz zwischen den Windungen 10 Querkräfte auf
diese Windungen 10 erzeugen. Weiterhin wird die Verschiebung
zwischen den Windungen 10 noch dadurch begünstigt,
daß diese
nicht voll aufeinander zur Anlage kommen, sondern lediglich über eine
radial innen angeordnete Teillänge
der Windungen 10.
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Ein
weiterer Nachteil von Federn mit einem Querschnitt gemäß 2 besteht
darin, daß bei
sehr hohen axialen Beanspruchungen, aufgrund der Punkt- bzw. linienförmigen Berührung zwischen
den einzelnen Windungen 10, das Schraubenfedermaterial
an den Berührungsbereichen
zwischen den einzelnen Windungen verformt wird, also zum Beispiel flach
gedrückt
wird, so daß nachträglich zusätzliche Spannungen
in die Federn eingebracht werden, die eine Veränderung, nämlich Verkürzung, der entspannten Länge der
Federn 2 gegenüber
ihrer Länge im
Neuzustand bewirken.
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Weiterhin
wird durch die in den meisten Fällen
unerwünschte
Verformung im eingebauten Zustand der Federn 2 deren Blocklänge verringert,
was zu Beschädigungen
an anderen Bauteilen führen kann.
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In 3 sind
auf Block gehende Windungen 110 einer gemäß der Erfindung
ausgebildeten Schraubenfeder 102 dargestellt. Die Windungen 110 besitzen
in Längsrichtung 112 der
Feder 102 betrachtet beidseits eine Abflachung 113,
so daß die
auf Block beanspruchten Windungen 110 sich über die Abflachungen 113 in
Längsrichtung 112 bzw.
Achsrichtung 104 der Feder 102 abstützen. Bei
Federn, die eine gekrümmte
Einbaulage, zum Beispiel gemäß 1 aufweisen
und in einer gekrümmten
Lage auf Block beansprucht werden, ist es vorteilhaft, wenn, wie
dies aus 3 ersichtlich ist, die in Längsrichtung 112 der
Feder 102 beidseits des Drahtes 111 angeformten
Abflachungen 113 derart in bezug aufeinander ausgerichtet
sind, daß die
radial innen liegenden Bereiche der Windungen 110 flächig aneinander
liegen bei Blockbeanspruchung der Feder 102. Hierfür können die
beidseits des Federdrahtes 111 angeformten Abflachungen 113 derart
ausgerichtet sein, daß sie
in einem bestimmten Winkel 114 relativ zueinander verlaufen,
wobei dieser Winkel abhängig ist
vom Krümmungsradius
der Feder 102. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
gemäß 3 liegt der
Winkel 114 in der Größenordnung
von 3 Grad. Zweckmäßig ist
es, wenn die Abflachungen 113 derart angeformt sind, daß deren
fiktiven radialen Verlängerungen 115 an
den radial innersten Abschnitten der Windungen 110 einer
in gekrümmter
Lage eingebauten Feder 102 zumindest annähernd durch
die Drehachse des Schwingungsdämpfers,
in der sie aufgenommen ist, also zum Beispiel durch die Drehachse 6 gemäß 1,
verlaufen.
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Durch
die flächige
Anlage über
die Anformungen 113 werden auf die einzelnen Windungen 110 praktisch
keine Querkräfte
erzeugt, die eine Relativverschiebung dieser Windungen 110 zur
Folge hätten.
Weiterhin wird durch die Anformungen 113 die spezifische
Flächenpressung
an den Berührungsstellen
zwischen den einzelnen Windungen 110 reduziert. Dadurch
können
auch schlagartig auftretende sehr hohe Momentenstöße bzw.
Kräfte,
die ein Aufeinanderschlagen der einzelnen Windungen 110 verursachen,
durch die Feder 102 aufgenommen werden und dies praktisch
unter Vermeidung einer Querschnittsveränderung des Drahtes 111.
Dadurch wird auch eine unzulässig
große
Veränderung
der Federlänge
im entspannten Zustand oder bei Blockbeanspruchung vermieden.
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In 4 ist
im vergrößerten Maßstab der Querschnitt
einer Federwindung 210 bzw. eines Federdrahtes 211 dargestellt.
Der Federdraht 211 besitzt lediglich eine Anformung bzw.
Abflachung 213. An dieser Abflachung 213 stützt sich
bei auf Blockgehen der entsprechenden Feder die benachbarte Windung
ab. Für
manche Anwendungsfälle
kann eine derartige Ausbildung der Windungen 210 ausreichend
sein, da auch durch die einseitige Anbringung einer Anformung 213 gewährleistet
ist, daß eine
radiale Verschiebung zwischen den einzelnen Federwindungen bei auf
Blockgehen der Feder praktisch nicht möglich ist. Auch können durch
eine derartige Ausgestaltung die Setzverluste, also die Längenreduzierung
der Feder während
des Betriebes in bezug auf die ursprüngliche Länge im Neuzustand reduziert werden.
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Bei
den üblicherweise
bei Schwingungsdämpfer
verwendeten Drahtquerschnitten kann die Breite 216 der
Anformungen 113, 213 in der Größenordnung zwischen 0,3 und
3 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 mm liegen. Die fiktive Bogenhöhe 217 im
Bereich einer Abflachung kann in der Größenordnung zwischen 0,05 und
0,4 mm liegen.
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Besonders
vorteilhaft kann es sein, wenn die Drahtringabmessung 218,
in Längs-
bzw. Achsrichtung der Feder gemessen im Verhältnis zur radialen Drahtringabmessung 219 in
der Größenordnung
von 0,85 bis 0,98 liegt.
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Bei
der Ausgestaltung eines Drahtringes 311 bzw. einer Federwindung 310 gemäß 5 kann
mit nur einer Anformung 313 eine flächige Abstützung zwischen den auf Block
beanspruchten Windungen 310 einer entsprechenden Feder
erzielt werden. Die – in
Längsrichtung
der entsprechenden Feder betrachtet – lediglich auf einer Seite
der Windungen 310 vorgesehene Anformung 313 ist
zum Drahtringmittelpunkt 311a hin konkav ausgebildet und
besitzt bei dem Ausführungsbeispiel
einen Krümmungsradius 320,
die dem Krümmungsradius
der zur Anlage kommenden Bereiche der benachbarten Federwindung 321 entspricht.
Dieser Krümmungsradius
entspricht bei einem Drahtring 311 mit im wesentlichen
kreisförmigem
Querschnitt dem Radius dieses Querschnittes. Durch die Anformung 313 gemäß 5 wird ebenfalls
ein radiales Verschieben von Windungen 310 bei auf Blockgehen
der entsprechenden Feder vermieden.
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Die
Anformungen 113, 213, 313 können beim
Walzen des Drahtes 111, 211, 311, also
bei der Herstellung des entsprechenden Drahtes mit angeformt werden.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn diese Anformungen dem
handelsüblichen Draht
angeformt werden, und zwar durch eine Kaltumformung. So können die
Abflachungen bzw. Anformungen 113, 213, 313 an
den bereits fertig behandelten, also die Federeigenschaften bereits
aufweisenden Draht angewalzt werden. Die Anformungen können jedoch
auch in anderer Weise hergestellt werden, zum Beispiel durch Schleifen.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Anformungen 113, 213, 313 während des
Wickelvorganges der entsprechenden Federn hergestellt werden, da
dadurch eine einwandfreie Ausrichtung der Anformungen am fertigen
Produkt erzielt werden kann. So können zum Beispiel die entsprechenden
Anformungen in einem Arbeitsgang, der unmittelbar dem Wickelvorgang
vorgeschaltet ist, hergestellt werden. Der entsprechende Federdraht
kann dabei unmittelbar von der Vorrichtung zur Herstellung der Anformungen
in die Wickelvorrichtung einlaufen.
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Die
erfindungsgemäß mit Anformungen
an den Windungen versehenen Schraubenfedern haben weiterhin den
Vorteil, daß sie
ein verbessertes Arbeitsvermögen
aufweisen gegenüber
aus dem gleichen Ausgangsdraht hergestellten, gleichlangen Schraubenfedern
ohne diese Anformungen. So kann z. B. bei gleicher Anzahl von Windungen
und gleichem Ausgangsdrahtquerschnitt durch die erfindungsgemäßen Anformungen
bzw. Abflachungen der Federweg gegenüber der konventionellen Feder mit
rundem Drahtquerschnitt vergrößert werden. Weiterhin
ermöglicht
die erfindungsgemäße Ausgestaltung
von Schraubenfedern – für eine gegebene Federlänge sowie
Anzahl von Windungen – die
Verwendung eines im Querschnitt bzw. im Durchmesser etwas größeren Drahtes,
da durch die erfindungsgemäßen Abflachungen
der durch den im Durchmesser etwas dickeren Drahtes normalerweise
vorhandene Wegverlust ausgeglichen werden kann. Dadurch ergibt sich
ebenfalls für
einen gegebenen Federweg ein größeres Arbeitsvermögen der
erfindungsgemäßen Feder
gegenüber
einer konventionellen Feder mit rundem Querschnitt. Die Spannungen
bzw. die Schubspannungen im Draht bleiben dabei praktisch gleich
bzw. die Spannungszunahme ist im Verhältnis zu dem gewonnenen Arbeitsvermögen sehr
gering. Durch die Möglichkeit
des Einsatzes eines im Durchmesser größeren Drahtes ergibt sich weiterhin
eine größere Federrate
sowie eine größere Endkraft
bei maximalem Federweg. Aufgrund der durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
der Schraubenfedern erzielbare Vergrößerung des Arbeitsvermögens dieser
Schraubenfedern gegenüber
konventionellen Schraubenfedern ist es in manchen Fällen gar
möglich,
auf eine Innenfeder, welche in einer erfindungsgemäßen Feder
aufgenommen ist, zu verzichten. Eine solche Innenfeder ist in 1 mit
dem Bezugszeichen 22 versehen.
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Zu
bemerken ist noch, daß in
den Figuren die Querschnitte der Windungen bzw. des entsprechenden
Federdrahtes idealisiert dargestellt sind. Durch die Anbringung
der Anformungen können
jedoch die ursprünglich
runden Drahtquerschnitte eine geringfügige Querschnittsveränderung,
wie zum Beispiel Ovalität,
erhalten. Weiterhin können
in den Übergangsbereichen
zwischen den. Anformungen und den übrigen Querschnittsbereichen
Abrundungen bzw. Materialaufwerfungen auftreten.