DE8530850U1 - Coil spring - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F1/00—Springs
- F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
- F16F1/04—Wound springs
- F16F1/06—Wound springs with turns lying in cylindrical surfaces
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Description
SKF GmbH Schweinfurt, 29.10.1985SKF GmbH Schweinfurt, October 29, 1985
DE 85 018 DE TPA/ko/mhDE 85 018 DE TPA / ko / mh
SchraubenfederCoil spring
Die Neuerung betrifft eine Schraubenfeder nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The innovation relates to a coil spring according to the preamble of the main claim.
Federn, wie für diesen genannten Anwendungsfall, werden in der Maschinenbautechnik an verschiedenen Stellen eingesetzt. Sie werden aus Federstahldraht gewickelt und weisen mehrere Windungen auf. Um entsprechende Anlageflächen zu schaffen, sind bei Druckfedern die Federenden meist an die anschließende Windung angelegt, d.h. durch Reduzieren der Steigung der letzten Windung wird diese nahezu :.n eine Radialebene gebogen. Die sich so ergebende Stirnfläche wird oft noch angeschliffen, so daß eine präzise Anlagefläche entsteht. Dabei wird das betreffende Federende hinsichtlich der Drahtstärke stark geschwächt und läuft spitzwinklig aus.Springs, as for this application mentioned, are used in various places in mechanical engineering. They are wound from spring steel wire and have several turns. In order to create appropriate contact surfaces, the spring ends of compression springs are usually placed on the subsequent turn, ie by reducing the pitch of the last turn, it is almost bent into a radial plane. The resulting end face is often sanded, so that a precise contact surface is created. The end of the spring in question is greatly weakened in terms of wire thickness and ends at an acute angle.
In einschlägigen Fachbüchern, beispielsweise Tochtermann/ Bodenstein, Konstruktionselemente des Maschinenbaues, Springer-Verlag, werden dem Fachmann Ierechnungsgrundlagen und Hinweise zur Fertigung von Sohraubenfedern gegeben. Darin ist zu lesen, daß die Endpunkte der auslau-In relevant specialist books, for example Daughtermann / Bodenstein, construction elements of mechanical engineering, Springer-Verlag, will be the basis of calculation for the expert and instructions for the production of Sohraubenfedern are given. It can be read that the endpoints of the final
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fenden Windungen um etwa 180° gegeneinander versetzt liegen sollen, ϊη der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß nach dieseh Empfehlungen hergestellte Schraubenfedern für den genannten Anwendungsfall nicht oder nur mit erheblichen Mängeln einsetzbar sind. Beim Zusammendrücken einer solchen bekannten Feder unter exakt axial gerichteter Kraft wird diese auf eine der anderen Feder seite als Anlage dienende Fläche nicht in einheitlich r Richtung* übertrafen. Die bsk^nnt an dieser Anlagefläche eine radial gerichtete Krafckomponente. Da im genannten Anwendungsfall ein Wälzlager diese Anlagefläche bildet, wird dieses radial vorgespannt und bei entsprechender beweglicher Anordnung auch radial verschoben. Die gesamte Anordnung aus Feder und Wälzlager bildet danach kein koaxiales Fluchten mit anderen Maschinenteilen mehr. Da die radial gerichtete Kraftkomponente sich stetig mit dem zurückgelegten Federweg ändert, muß mit ständig wechselnden Verschiebungen des Wälzlagers gerechnet werden. Bei ähnlichen Anwendungsfällen sind entsprechend nachteilige Auswirkungen zu erwarten, die mindestens das präsize Betriebsverhalten solcher Anordnungen stören und auf Dauer zum vorzeitigen Ausfall von empfindlichen Maschinenteilen führen können.fenden turns offset from each other by about 180 ° should lie, ϊη in practice has shown, however, that coil springs produced according to these recommendations are not or only not for the application mentioned can be used with significant defects. When compressing such a known spring under exactly axial Directed force is this on one of the other spring side serving as a plant surface not uniform r direction * exceeded. The bsk ^ nnt a radially directed force component on this contact surface. Since in the application mentioned a roller bearing forms this contact surface, this is radially pretensioned and with a corresponding movable arrangement also shifted radially. The entire arrangement of spring and roller bearing then does not form any coaxial alignment other machine parts more. Since the radially directed force component increases steadily with the travel distance covered changes, constantly changing displacements of the rolling bearing must be expected. For similar use cases detrimental effects are to be expected, at least the precise operating behavior such arrangements interfere and lead in the long term to the premature failure of sensitive machine parts can.
Aufgabe der Neuerung ist es, eine Schraubenfeder der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine ausschließlich axiale Übertragung der Druckkraft gewährleistet.The task of the innovation is to provide a coil spring To create the type mentioned above, which ensures an exclusively axial transmission of the compressive force.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Zahl der Windungen der Schraubenfeder ganzzahlig ist.The object is achieved in that the number of turns of the helical spring is an integer.
Dadurch treffen die Federenden am gleichen, jedoch axial voneinander entfernten ümfangspunkt, d.h. an einer axial verlaufenden Mantellinie zusammen. Dadurch daß nur ganz-As a result, the spring ends meet at the same circumferential point, but axially separated from one another, i.e. at one axially running surface line together. Because only completely
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zahlige Windungen vorgesehen sind, weist die erfindungsgemäße Schraubenfeder an jedem Punkt ihres Ümfanges die gleichen Federeigenschaften auf/ weil an jeder Stelle die gleiche Anzahl Federwindungen wirksam ist. Die Erzeugung einer radialen Kraftkomponente innerhalb der Schraubenfeder ist dabei vorteilhafterweise ausgeschlossen. Diese überraschende Wirkung hat sich bei VersuchenNumerous turns are provided, the coil spring according to the invention has at each point of its extent the same spring properties because the same number of spring coils is effective at every point. The production a radial force component within the helical spring is advantageously excluded. This surprising effect has been found in trials
in der Prssic hpstätint· . Dahsi -nii-rli- rli ρ prf inrtiinncne- - - „———-. — — j, — - _____ ... ___ ___ ______________in the Prssic hpstätint ·. Dahsi -nii-rli- rli ρ prf inrtiinncne- - - "———-. - - y, - - _____ ... ___ ___ ______________
mäße Feder mit einer Stirnseite über eine linear bewegliehe Wälzlagerscheibe auf einer ebenen Stahlplatte mit hochwertiger Oberfläche abgestützt. Die Wälzlagerscheibe war in der Lage/ infolge der hervorragenden Rolleigenschaften in alle radiale Richtungen auszuweichen. Danach wurde die Feder mit einer reinen Axialkraft belastet und über den gesamten Federweg zusammengedrückt. Radial an der Wälzlagerscheibe angeordnete Meßuhren zeigten keinen nennenswerten Ausschlag.moderate spring with one end face over a linearly movable one Rolling bearing washer supported on a flat steel plate with a high quality surface. The roller bearing disc was able / due to the excellent rolling properties to give way in all radial directions. Thereafter the spring was loaded with a pure axial force and compressed over the entire spring travel. Radial on Dial gauges arranged on the roller bearing disc showed no significant deflection.
Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung sind die Federenden an die jeweils anschließende Windung angelegt und weisen an der dieser zugekehrten Seite eine der Steigung dieser Windung entsprechend geneigte Anlagefläche auf. Wenn die letzte Windung der Schraubenfeder lediglich an die anschließende angelegt und danach die Stirnfläche plangeschliffen wird, ergibt sich ein sehr spitzförmig auslaufendes Federende bzw. eine Anlagelinie über einen weiten ümfangsbereich. Durch das Anschleifen des Federendes auf der der Stirnfläche abgewandten Seite kann das Federende durch Verformen der letzten Windung insgesamt näher angelegt werden. Das Federende muß dadurch nur auf geringer Länge plangeschliffen werden, wodurch die Gleichmäßigkeit des Federvermögens über den Umfang der Schraubenfeder optimiert ist.According to a further feature of the innovation, the spring ends are applied to the respective subsequent coil and have, on the side facing this, a contact surface which is inclined in accordance with the slope of this turn. When the last turn of the coil spring is only on the subsequent applied and then the face is ground flat, the result is a very pointed shape tapering spring end or a contact line over a wide circumferential area. By grinding the end of the spring on the side facing away from the end face, the end of the spring can be completely deformed by deforming the last turn be laid out in more detail. The end of the spring only has to be ground flat over a short length, which means the uniformity of the resilience is optimized over the circumference of the helical spring.
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Die Neuerung wird nachfolgend an dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel beschrieben.The innovation is described below using the example shown in the drawing.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Schraubenfeder mit angelegten, sich an einem Umfangspunkt treffenden Federenden und1 shows a helical spring with applied spring ends that meet at a point on the circumference and
Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt eines der Federenden nach Fig. 1.FIG. 2 shows the enlarged section of one of the spring ends according to FIG. 1.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Schraubenfeder ist aus Federstahldraht gewickelt und als Druckfeder ausgeführt. Dadurch ist zwischen den Windungen 1 ein Abstand 2 vorgesehen und die Stirnflächen 3 sind als ebene Anlageflächen ausgebildet. Die Federenden 4 sind so abgetrennt, daß sich eine ganzzahlige Windungszahl ergibt. Dabei treffen die Federenden 4 auf eine gemeinsame axiale Mantellinie 5, d.h. sie treffen sich hinsichtlich des Wicklungssinnes an einem Winkelpunkt des Omfanges. Die beiderseits außen liegenden Windungen 1 sind jeweils an die anschließende angebogen, wobei die Federenden 4 an dieser jeweils zur Anlage kommen. Im Bereich der Anlage sind die Federenden 4 mit einer der Steigung der anschließenden Windung 1 entsprechenden, angeschliffenen, geneigten Fläche 6 versehen. Was insbesondere aus Fig. 2 deutlich hervorgeht. Die Stirnflächen 3 sind nach dem vollständigen Formen der Feder und Herstellen der geneigten Fläche 6 durch Schleifen planbearbeitet, so daß diese in einer Radialebene liegen.The helical spring shown in FIGS. 1 and 2 is wound from spring steel wire and designed as a compression spring. As a result, there is a 1 between the windings Distance 2 is provided and the end faces 3 are designed as flat contact surfaces. The spring ends 4 are separated so that an integer number of turns results. The spring ends 4 meet a common one axial surface line 5, i.e. they meet with regard to the winding direction at an angular point of the Omfanges. The outer turns on both sides 1 are each bent to the adjoining one, with the spring ends 4 each coming into contact with this. In the area of the system are the spring ends 4 with a slope corresponding to the subsequent winding 1, ground, inclined surface 6 provided. This is particularly evident from FIG. 2. The end faces 3 are machined flat after the spring has been completely formed and the inclined surface 6 has been produced by grinding, so that they lie in a radial plane.
Claims (2)
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