DE1010331B

DE1010331B - Spiralfeder

Info

Publication number: DE1010331B
Application number: DEK18394A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Benz; Dipl-Ing Johann Keylwert
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1953-06-11
Filing date: 1953-06-11
Publication date: 1957-06-13

Description

Spiralfeder Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer einstückig mit einer Nabe ausgeführten Spiralfeder zur elastischen Verbindung zweier verdrehbar gelagerter Körper, beispielsweise zweier Kupplungshälften.
Der Werkstoff einer Spiralfeder ist bekanntlich dann am besten ausnutzbar, wenn das Verdrehmoment über eine Einspannstelle eingeleitet wird. Die bessere Werkstoffausnutzung beruht in diesem Falle auf der gleichmäßigeren Verteilung des Biegemoments über die gesamte Federlänge. Von großem Einfluß auf die Haltbarkeit solcher Federn ist allerdings die Ausgestaltung der Einspannstellen, insbesondere derjenigen des inneren Federendes. Zu hohen spezifischen Beanspruchungen des Federwerkstoffes an den Einspannstellen führende sprunghafte Querschnittsänderungen und Einkerbungen müssen vermieden werden, eine Forderung, die sich am ehesten mit einer einstückig mit der Nabe ausgeführten Spiralfeder erfüllen läßt. Die Herstellung solcher einstückigen Federn ist jedoch recht schwierig. Darauf, dieselben zu schmieden, wird man in den meisten Fällen aus Materialgründen und/oder mit Rücksicht auf den charakteristischen Aufbau der Federn verzichten müssen. Eine bekannte, einstöckig mit der Nabe ausgeführte Feder ist durch Aussägen aus einer kreisrunden Scheibe entstanden:. Dieses Verfahren ist sehr umständlich und zeitraubend und liefert insofern schlechte Ergebnisse, als sich bei dem gekrümmten Verlauf der Schnittfläche Einkerbungen nicht vermeiden lassen, die, wie die Praxis zeigt, früher oder später zum Bruch der Feder führen. Besonders zeitraubend und daher unwirtschaftlich gestaltet sieh dieses Verfahren dann, wenn einer Nabe mehrere gleichsinnig wirkende Federn zugeordnet sind und sich der Querschnitt dieser Federn von dem einen Ende zum anderen ändern muß. In diesem Falle müßte sich auch die Schnittbreite entsprechend ändern. Erfindungsgemäß wird. zur Herstellung solcher Federn ein durchaus befriedigende Ergebnisse zeigendes Verfahren vorgeschlagen, darin bestehend, daß die Federn gegossen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei größtmöglicher Unabhängigkeit hinsichtlich der gewünschten Form einfach und wirtschaftlich. Es ermöglicht es außerdem, den Federn in einem einzigen Arbeitsgang von vornherein eine glatte, d. h. keine Einkerbungen aufweisende Oberfläche zu geben.
In der Zeichnung ist beispielsweise eine mit nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Spiralfedern aufgebaute Kupplung dargestellt.
Abb.I zeigt einen Schnitt durch die Kupplung nach der Linie I-I der Abb. 2; Abb. 2 stellt einen Schnitt durch die Kupplung nach der Linie II-II in Abb. 1 dar. Die in Abb. 1 dargestellte elastische Kupplung besteht aus einer ringförmigen äußeren Hälfte 1 und einem konzentrisch in dem Ring angeordneten, auf einer Welle ,2 sitzenden Zapfen 3. Die elastische Verbindung zwischen der Kupplungshälfte l und der Welle 2 ist mittels vier Spiralfedern 4, 5, 6 und 7 hergestellt, von denen die beiden Federn 4 und 5 von innen nasch außen entgegen dem Uhrzeigersinn und die beiden anderen Federn im Uhrzeigersinn gewunden sind. Sowohl die Innenenden der Federn 4 und 5 als auch diejenigen der Federn 6 und 7 gehen. in je eine Nabe 8 bzw. 18 über, die über den Zapfen 3 geschoben und mittels Bolzen 9 mit der Welle 2 fest verspannt sind. Die Außenendender Federn sind walzen. förmig verdickt und rasten spielfrei in keilförmig nach außen sich verjüngenden Lücken, die zwischen vier in der äußeren Kupplungshälfte gleitenden Bakken 10, 11, 12 und 13 belassen sind. Den Enden der Federn 4 und 5 sind die Lücke 14 bzw. die um 180° versetzte Lücke 15, den Federn 6 und 7 die Lücke 16 bzw. 17 zugeordnet. Die Federn 4 bis 7 einschließlich der Naben 8 und 18 sind gegossen und treten aus letzteren ohne schroffe Querschnittsänderung aus. Der Querschnitt verringert sich zu den Außenenden hin stetig in einem solchen Ausmaß, daß nahezu über die ganze Federlänge eine gleichmäßige Verteilung der Biegebeanspruchung herrscht. Einrisse an der Einspannstelle sind hierdurch vermieden. Durch Bemessung der Backen 10 bis 13 läßt sich die Wirkung einer Rutschkupplung in dem Sinne erreichen, da,ß für jede Drehzahl der Welle 2 ein bestimmtes Drehmoment auf die äußere Kupplungshälfte 1 übertragen werden kann. Wird dieses Moment überschritten., beginnen die Backen zu gleiten. Wie aus Abb. 2 zu ersehen, weist die Gleitbacke 13 einen Bund 19 auf, der schließend in einer Ausnehrnung des Ringes 1 geführt ist und eine axiale Versetzung der Gleitbacke verhindert. Die übrigen Backen 10, 11 und 12 tragen gleicherweise einen solchen Bund. Die Naben 8 und 18 sind mittels der Sehrauben 9 zwischen der Welle 2 und einem über den Zapfen 3 geschobenen Ring 20 eingespannt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Spiralfeder zur elastischen Verbindung zweier verdrehbar gegeneinander gelagerter Körper, beispielsweise zweier Kupplungshälften, deren inneres Ende eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder mit ihrem als Nabe ausgebildeten inneren Einspannende in einem Stück gegossen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 541737, 718 377, 804 875; österreichische Patentschrift Nr. 116 920; französische Patentschrift Nr. 443 300.