DE2118728A1

DE2118728A1 - Teleskopfeder

Info

Publication number: DE2118728A1
Application number: DE19712118728
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 8904 Friedberg; Blaimberger Robert; Schulz Günter; 8900 Augsburg. P Imme
Original assignee: JN Eberle und Cie GmbH
Current assignee: JN Eberle Federnfabrik GmbH
Priority date: 1971-04-17
Filing date: 1971-04-17
Publication date: 1972-12-07
Also published as: JPS5039773B1; US3819169A; DE2118728C3; DD95723A5; DE2118728B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Teleskopfeder, bestehend aus einem fortlaufenden Band federnden Materials, das schraubenlinienförmig in Form eines hohlen Kegelstumpf es' auf sich selbst aufgewickelt ist. Solche federnden Glieder werden ζ. B. als Abdeckungen von Präzisionsspindeln an hochwertigen Werkzeugmaschinen oder Wellen zwischen hin- und hergehenden MascHnenteilen gegen Schlagschäden, Schmutz und dgl. verwendet.

Vom Verwendungszweck her muß also eine solche Feder verhindern, daß Fremdkörper, auch nicht in feinster Form, in dan Bereich der zu schützenden Präzisionsspindeln gelangen können, Außerdem besteht die Bedingung, daß bei horizontalem Einbau

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der Feder intjeder LängsposLtion ein Höchstmaß an Steifigkeit vorhanden ist. Dies 1st notwendig, um größeren Durchhang und, bei senkrechtem Einbau, die Seitenbeweglichkeit auszuschalten. Wenn ein solcher Durchhang in größerem Maße auftritt, kann es nämlich in vielen Anwendungsfällen notwendig sein,die nächstgrößre Fedatype einzusetzen, was oft zu konstruktiven Schwierigkeiten führt.

Bei den bisher bekannten Ausführungsformen sind diese Voraussetzungen nicht gegeben. Bei einer bekannten Teleskopfeder gemäß¹ der Offenlegungsschrift 1 575 134- tritt beispielsweise ein radiales Spiel auf, wenn die betreffenden Fetern sich in "teilweise zusammengedrücktem Zustand ^finden" (Beschreibung der Figuren 2 und 12). Diese Federn haben bekanntlich eine oder zwei Endwindungen, die schon im vJLlkommen entspannten Zustand senkrecht zur Längsachse verlaufen. Die schraubenförmigen Windungen, die mit ihrer gleichmäßigen Steigung daraus hervortreten, haben zur Folge, daß durch die plötzlich notwendige Materialverformung ungünstige geometrische Verhältnisse eintreten. Je nach Ausdehnungszustand der Feder führt dies dann dazu, daß zwischen benachbarten Windungen infolge schlechter Anlage in größerem Umfang nachteiliges Zwischenspiel auftritt, so daß damit die von der Feder geforderte Abdichtung nicht mehr gegeben ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Nachteile zu beseitigen, und die Teleskopfeder so zu gestalten, daß über die ganze Federlänge, d. h. in jeder Längsposition bei spiel-

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freier Anlage zwischen den Windungen stets eine ausreichende Dichtheit sowie ein Minimum an Durchbiegung bei der horizontal eingebauten Feder gewährleistet sind.

Die Lösung dieses Problems wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Steigung der Windungen über die gesamte Länge der Feder von den Federenden zur Federmitte hin progressiv verläuft, und zwar beginnend am einen Federende mit flacher und kontinuierlich größer werdenden Steigung bis zu einem Höchstwert in Federmitte und dann wieder mit kontinuierlich abnehmender Steigung bis zu einem flachen Wert am anderen Federende.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung mit ungleichmäßiger Steigung der Windungen wird erreicht, daß bei hinreichender Anlage und Dichtheit die unumgänglich notwendige Verformung der Feder auf einen größeren Bandabschnitt verteilt wird. Der progressiv angeordnete Verlauf der Steigung bei den Windungen der erfindungsgemäßen Teleskopfeder bewirkt, daß sie aus dem zusammengedrückten Zustand heraus ein wesentlich besseres Öffnungsverhalten zeigt als die bisher bekannten Ausführungen. Dieser neuartige Verlauf der Windungen trägt auch dazu bei, daß beim Öffnen der Teleskopfeder unter Einwirkung des gespeicherten Arbeitsvermögens nicht mehrere Windungen gemeinsam aus dem Federpaket sich lösen und eventuell ein Verklemmen verursachen, sondern daß eine Windung nach der anderen geordnet sich in die neue Längspositioh begibt.

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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß entsprechend der flachen Steigung an beiden Enden der Teleskopfeder jeweils ein Bogenabschnitt der Endwindungen leicht übersteht. Im eingebauten Zustand wiad die notwendige plane Anlage der Enden an den angrenzenden Maschinenteilen zwanglos von selbst erreicht, weil die überstehenden Bogenabschnitte der beiden Endwindungen, unter Einfluß der in Richtung der Längsachse wirkenden Vorspannung, zuerst federnd nachgeben. Wegen der geringen Steigung im Bereiche der Anfangs- und Endwindungen ist eine nachteilige Verformung oder Verbiegung derselben ausgeschaltet.

Im Rahmen der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, daß zwecks Verbesserung des Aufeinandergleitens der einzelnen Windungen auf der Oberfläche des federndenBandes ein die Reibung zwischen den Windungen mindernder Belag vorgesehen ist. Ein solcherBelag kann.insbesondere aus Kunststoff bestehen, z. B. aus Viton oder Teflon, der auf die Feder aufgesprüht wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, daß an dem Federende mit dem kleinsten Durchmesser ein in seinem Außendurchmesser mindestens dem Innendurchmesser der End'windung in entspanntem Zustand entsprechender zylindrischer Körper, z. B. eine Hülse, einsteckbar ist. Durch einen solchen, die Endwindung geringfügig in radialer Richtung dehnenden zylindrischen Körper kann die Radialkraft, der Windungen bei noch spielfreier Anlage, und damit die Dichtigkeit

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der Feder, erhöht werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: Eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Teleskopfeder im entspannten Zustand und

Fig. 2: einen Längsschnitt durch eine Teleskopfeder im eingebauten Zustand.

Gemäß Fig. 1 weisen die Windungen 2 der Teleskopfeder 1 am jeweiligen Federende zunächst eine geringe Steigung auf. Diese Steigung nimmt allmählich zur Mitte hin zu und von dort wieder zum anderen Federende hin ab. An den Endwindungen 5 und 4- steht jeweils entsprechend der Steigung dieser Endwindung der äußere Bogenabschnitt 5 bzw. 6 geringfügig über.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Feder 1 im eingebauten Zustand zwischen zwei Maschinenteilen, durch die sie besits geringfügig zusammengedrückt, d. h. vorgespannt ist. Das Federende mit dem kleineren Durchmesser ist auf einen zylindrischen Körper 9 aufgeschoben, der einen Befestigungsflansch 10 oder dgl. aufweist. Der zylindrische Körper 9 kann dem Durchmesser der Endwindung so angeoaßt sein, daß er diese geringfügig in radialer Richtung dehnt, derart, daß die Windungen mit größtmöglicher,noch zulässiger Radialkraft., jedoch noch npielfrei, aufeinanderliegen. Das andere Federende mit dem größten Durchmesser int in die zylindrische Bohrung

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eines weiteren Endstückes 7, das ebenfalls einen Befestigungsflansch 8 oder dgl. aufweist, eingeschoben, und liegt an dessen Innenmantelfläche mit leichtem Spiel, so daß eine Drehung der Feder 1 möglich ist, an. Bei Änderung des Abstandes zwischen den Befestigungen 7*8 und 9,10 paßt sich die Feder ohne Verzögerung diesen Abstandänderungen an, wobei die Windungen spielfrei und dennoch dicht aufeinandergleiten.

Der erfindungsgemäße, progressive Windungsverlauf von den Federenden zur Federmitte hin ermöglicht in einfacher Weise
ein Teleskopfederelement, bei dem man gute Beweglichkeit und
gute Dichtheit ohne Verbiegune: der Feder erreicht, und bei dem die Gefahr einer Blockierung oder/und Deformation sowie ein
Verklemmen der Windungen weitgehend vermieden werden kann.
Die Ausbildung: mit progessivem Windungsverlauf ist grundsätzlich bei Federn beliebiger Länge und jeglichen Durchnessers
realisierbar. Die Erfindungr'ist daher nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt.

Patentansprüche:

' ° ^{1 6 9} ORIGINAL ,NSPECTH)

Claims

? ι ι fr/ /η Tel.(0821)54035 Telegr. Technikrat Augsburg Augsburg -1£>. Αγ>ΓΪί 1T." Ihr Zeichen Akte 197-4-8, 49 ni/bw PATENTANSPRÜCHE

1.) Teleskopfeder, bestehend aus einem fortlaufenden Band federnden Materials, das schraubenlinienförmig in Form eines hohlen Kegelstumpfes auf sich selbst aufgewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Windungen (2) über die gesamte Länge der Feder (1) von den Federenäen zur Federmitte hin progressiv verläuft und zwar beginnend am einen Federende mit flacher und kontinuierlich größer werdender Steigung bis zu einem Höchstwert in Federmitte und dann wieder mit kontinuierlich abnehmender Steigung bis zu einem flachen Wert am anderen Federen©.

2.) Teleskopfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend der flachen Steigung an beiden Federenden jeweils exn Bogenabschnitt(5,6) der Endwindungen (3,4) leicht übersteht.

2 0 9 8 5 0 /_0 l§ 9

OFHGlNM* INSPECTED

3.) Teleskopfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der-Oberfläche des federnden Bandes ein die Reibung zwischen den Windungen (2) mindernder Belag vorgesehen ist.

4.) Teleskopfeder nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Pederende mit dem kleinsten Durchmesser ein in seinem Außendurchmesser mindestens dem Innendurchmesser der Endwindung (4-) in entspanntem Zustand erisptechender zylindriaäier Körper (9), z. B. eine Hülse, einsteckbar ist.

Dipl.-Ing.H.-D.Ernicke Patentanwalt

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