DE2506420A1 - Schraubendruckfeder aus draht mit kreisfoermigem querschnitt, insbesondere zur anwendung bei kraftfahrzeugen - Google Patents

Schraubendruckfeder aus draht mit kreisfoermigem querschnitt, insbesondere zur anwendung bei kraftfahrzeugen

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DE2506420A1 DE19752506420 DE2506420A DE2506420A1 DE 2506420 A1 DE2506420 A1 DE 2506420A1 DE 19752506420 DE19752506420 DE 19752506420 DE 2506420 A DE2506420 A DE 2506420A DE 2506420 A1 DE2506420 A1 DE 2506420A1
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Description

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2506A20
Akte 75-10/20-10 14. Februar 1975
WF/Si
Firma Gebrüder Ahle, 5251 Karlsthal/Post Berghausen
Schraubendruckfeder aus Draht mit kreisförmigem Querschnitt, insbesondere zur Anwendung bei Kraftfahrzeugen.
Die Erfindung betrifft eine Schraubendruckfeder, die aus Draht mit kreisförmigem Querschnitt gewickelt ist, und die insbesondere zur Verwendung im Kraftfahrzeugbau, beispielsweise als Chassisfeder, geeignet ist und eine teilweise progressiv verlaufende Kennlinie besitzt.
Es sind bereits zylindrische Schraubendruckfedern mit teilweise progressiv verlaufenden Kennlinien und optimaler Werkstoffausnutzung bekannt. Die optimale Werkstoffausnutzung wird dadurch erreicht, daß die Federn eine inkonstante Drahtdicke besitzen, die eine konstante Werkstoffbeanspruchung in allen Windungen ermöglicht.
Ein Nachteil der zylindrischen Schraubendruckfeder besteht darin, daß die Windungen, die zur Erreichung einer progressiven Kennlinie ausgeschaltet werden müssen, sich aufeinanderlegen und infolgedessen Geräusche verursachen. Zur Vermeidung der Geräusche werden oft Kunststoffschläuche über die sich aufeinanderlegenden Windungen geschoben, wodurch allerdings die Kosten der Federn erhöht werden. Ein weiterer Nachteil der zylindrischen Schraubendruckfeder ist darin zu sehen, daß das
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Verhältnis der größten zur kleinsten Drahtdicke ziemlich groß ist, wie weiter unten noch ausführlicher gezeigt wird, wodurch sich die Fertigungskosten stark erhöhen und zwar sowohl bei spanloser Reduzierung der Drahtdicke als auch bei spanabhebenden Verfahren, wie Ziehdrehen oder Schälen. !
Es sind weiterhin Kegel- und Doppelkegelstumpffedern mit teilweise progressiv verlaufender Kennlinie bekannt, bei denen die ι Windungen, die wegen der progressiven Kennlinie ausgeschaltet werden müssen, sich bei zunehmender Belastung spiralförmig ι ineinanderlegen ohne sich zu berühren (S. z.B. DT-OS 20 00 472)4 Bei diesen Federn entstehen also keine Geräusche. Ein schwerwiegender Nachteil der Kegel- und Doppelkegelstumpffeder be- steht aber darin, daß das Verhältnis der größten zur kleinsten Drahtdicke noch größer ist als bei zylindrischen Federn, wie weiter unten genauer gezeigt wird.
Ein gemeinsamer Nachteil aller aus Draht gewickelten Schraubendruckfedern besteht darin, daß der Druckmittelpunkt der Feder nicht mit dem geometrischen Mittelpunkt der Feder zusammenfällt,, sondern außerhalb des geometrischen Mittelpunktes liegt. Dies : hat zur Folge, daß die Feder bei Belastung auf die Unterlage ein Drehmoment ausübt, dessen Größe durch den jeweiligen Ab- ■ stand der beiden obengenannten Punkte bestimmt ist. i
Bei der zylindrischen Schraubendruckfeder ist der wirksame j Windungsdurchmesser, der seinen Druck auf die Unterlage überträgt, konstant. Dies hat zur Folge, daß auch der Abstand des DruckmitteIpunktes vom geometrischen Mittepunkt im wesentlichen konstant bleibt. Bei einer Kegel- oder Doppelkegel stumpf-) feder mit progressiver Kennlinie verändert sich jedoch dieser Durchmesser und zwar wächst er mit wachsender Belastung. Dies hat zur Folge, daß der Druckmittelpunkt mit wachsender Last nach außen wandert, d.h. vom geometrischen Mittelpunkt weg. Der Abstand der beiden Punkte wird also mit wachsender Belastung größer.und demzufolge steigt das auf die Unterlage ausgeübte Drehmoment stark an.
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Schließlich ist ein weiterer Nachteil der Kegel- oder Doppelkegelstumpffeder darin zu sehen, daß sie bei gleichem Kennlinienverlauf einen gegenüber der zylindrischen Feder größeren Außendurchmesser aufweist, der die Anwendung solcher Federn in vorhandenen Konstruktionen nicht zuläßt. Doppelkegelstumpffedern haben zudem herstellungstechnische Nachteile, da sie nicht ohne weiteres auf einen Dorn gewickelt werden können.
Gegenstand der Erfindung ist eine Schraubendruckfeder aus Draht mit kreisförmigem Querschnitt, die eine teilweise progressiv verlaufende Kennlinie besitzt und aus mindestens zwei einstückig miteinander verbundenen Teilen besteht, von denen einer als kegelstumpfförmiger Teil ausgebildet ist, an den sich ein zylindrischer und/oder ein weiterer kegelstumpfförmiger Teil so anschließt, daß die Windungen mit größtem Durchmesser jeweils an einem Ende bzw. beiden Enden der Feder liegen, wobei der zylindrische Teil eine konstante und jeder kegelstumpfförmige Teil eine inkonstante Drahtdicke aufweist und bei Höchstbelastung die Windungen jedes kegeistumpfförmigen Teils in Form einer Spirale ineinanderliegen.
Federn, die sich aus einem zylindrischen Teil und ein oder zwei kegelstumpfförmigen Teilen zusammensetzen, sind grundsätzlich bereits vorgeschlagen worden (S. ATZ 76 (1974) Seite 385 ■ bis 390). j
Diese bekannten Federn werden zunächst nur für linearen Kenn- ! linienverlauf vorgeschlagen, während bezüglich der Federn
dieser Bauart mit progressivem Kennlinienverlauf zusätzliche \
Nachteile angegeben werden und daher von ihrer Verwendung im j
Kraftfahrzeugbau abgeraten wird. ·
I ; Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß !
eine Schraubendruckfeder der oben erwähnten Bauart überraschen- ; derweise eine Reihe beträchtlicher Vorteile gegenüber den ! weiter oben erwähnten bekannten Federn anderer Bauart aufweisen
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kann. Die zu lösende Aufgabe bestand darin, eine solche Schraubendruckfeder zu schaffen, die hinsichtlich des Kennlinienverlaufes und des weiter unten ausführlicher beschriebenen Knickverhaltens den Anforderungen entspricht, die an im Kraftfahrzeugbau verwendbare Federn gestellt werden, und dabei einen geringen Werkstoffaufwand und Raumbedarf aufweist. Darüber hinaus sollten ihre Einbauabmessungen den Abmessungen einer zylindrischen Schraubendruckfeder mit gleicher Kennlinie entsprechen, um ihren Einbau in vorhandene Konstruktionen zu ermöglichen.
Die Lösung dieser Aufgabe geschieht bei einer Schraubendruckfeder der oben beschriebenen Bauart erfindungsgemäß allgemein dadurch, daß die Drahtdicke jedes kegelstumpfförmigen Teils
i von seinem freien Ende her zunächst zunimmt bis zu einem Wert, \ der größer ist als die Drahtdicke^ an dem sich anschließenden Ende des nächsten Teils, und dann wieder abnimmt., bis zur Drahtdickej, an dem sich anschließenden Ende des nächsten Teils. '
Bei einer Schraubendruckfeder mit einem zylindrischen Teil bedeutet dies, daß die Drahtdicke des kegelstumpfförmigen Teils oder jedes kegelstumpfförmigen Teils von seinem freien Ende her zunächst zunimmt bis zu einem Wert, der größer ist als die Drahtdicke des zylindrischen Teils/und dann wieder abnimmt bis zur Drahtdicke des zylindrischen Teils.
Hierbei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Drahtdicke am freien Ende jedes kegel stumpfförmigen Teils kleiner ist als die Drahtdicke an dem sich anschließenden Ende des nächsten Teils, beispielsweise des zylindrischen Teils. Weiterhin kann es aus herstellungstechnischen Gründen vorteilhaft r_ sein, wenn an jedem kegelstumpfförmigen Teil zwischen dem Bereich zunehmender und dem Bereich abnehmender Drahtdicke ein Bereich konstanter Drahtdicke angeordnet ist. Schließlich hat es sich aus berechnungs- und her^stellungstechnischen Gründen als vorteilhaft erwiesen, wenn sich bei jedem kegelstumpfförmigen Teil der Bereich zunehmender Drahtdicke aus mindestens
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zwei Abschnitten zusammensetzt, die eine voneinander verschiedene Dickenzunahme pro Lärce aufweisen.
Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schraubendruckfeder mit zylindrischem Teil werden erhalten, wenn sich die maximale Drahtdicke des kegelstumpfförmigen Teils zur Drahtdicke des zylindrischen Teils verhält wie 1,05:1 bis 1,4:1. Das Verhältnis der Drahtlänge der Gesamtfeder zur Drahtlänge des zylindrischen Teils der Feder liegt vorteilhaft in den Grenzen von 2:1 bis 3:1.
Die erfindungsgemäße Feder besitzt einen Kennlinienverlauf, der allgemein in Figur 1 der beigefügten Zeichnungen dargestellt ist.
In Figur 1 bedeutet P die wirkende Kraft und L der entsprechende Federweg. Vom Punkt P = 0 bis Punkt P. ist der Kennlinienverlauf linear, von Pft bis P„ ist der Kennlinienverlauf progressiv ansteigend, um von PE bis P , wieder linear zu werden. Innerhalb des progressiven Verlaufs der Kennlinie legen sich die Windungen des kegelstumpf förmigen Teils bzw. der kegelstumpfförmigen Teile der erfindungsgemäßen Feder sukzessive spiralförmig ineinander und an die Auflagefläche an. Wenn an der Stelle P„ alle Windungen des kegelstumpfförmigen Teiles ausgeschaltet sind, ist der weitere Kennlinienverlauf wieder linear, wobei ein Blockieren des gegebenenfalls zylindrischen '. Teils der Feder in der Praxis im allgemeinen nicht erreicht ; wird.
■ Da sich die auszuschaltenden Windungen ineinander legen und : eine Drahtberührung nicht stattfindet, entspricht die erfindungsf gemäße Feder hinsichtlich ihrer Geräuschfreiheit in etwa der beschriebenen Kegel- oder Doppelkegelstumpffeder.
Im Unterschied zu der Kegel- oder Doppelkegelstumpffeder werden j aber bei der erfindungsgemäßen Feder zuerst die Windungen mit
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größtem Windungsdurchmesser ausgeschaltet. Dies hat zur Folge, ; daß bei zunehmender Belastung der wirksame Windungsdurchmesser, ■ der seinen Druck auf die Unterlage übergibt, abnimmt. Das bedeutet, daß der Druckmittelpunkt mit wachsender Last nach
innen zum geometrischen Mittelpunkt der Feder hin wanderijfand : daß auf die Unterlage ausgeübte Drehmoment mit wachsender j Belastung kleiner wird.
Der bei der erfindungsgemäßen Feder gegebenenfalls in der Mitte ; oder an einer Seite liegende zylindrische Teil, der die Feder- ; kräfte nach dem Ausschalten der Windungen des kegel stumpf för- j migen Teiles aufnimmt, knickt entgegen den allgemein für ■ zylindrische Federn geltenden mathematischen Bedingungen
(s. hierzu DIn 2089 S. 7, Abschnitt 6.2) nicht aus, weil die
vor dem Punkt P„ auftretenden Kräfte auf einem größeren
Windungsdurchmesser abgestützt werden, nämlich am kegelstumpfförmigen Teil der Feder an beiden Enden bzw. an einem Ende
der Feder. Auf diese Weise wird es möglich, mit Längen—und
Durchmesserfederwegverhältnissen zu arbeiten, die bei einer
normalen zylindrischen Schraubendruckfeder zum Ausknicken führen und daher besondere Führungsmaßnahmen erforderlich machen j würden. !
Wie weiter unten anhand einer Vergleichsberechnung noch gezeigt ι wird, bietet die erfindungsgemäße Feder auch große Vorteile
hinsichtlich des Verhältnisses der größten Drahtdicke des
kegel stumpfförmigen Teiles zur Drahtdicke des zylindrischen
Teils.
Im folgenden werden zunächst anhand der beigefügten Figuren 2
bis 8 zwei Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Feder
näher erläutert.
Figur 2 zeigt in Seitenansicht eine Feder mit zwei kegelstumpf förmigen Teilen Oaillenfeder).
Figur 3 zeigt die Feder nach Figur 2 im Grundriß.
Figur 4 zeigt die Feder nach Figur 2 in einer Seitenansicht im
vollständig blockierten Zustand.
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Figur 5 zeigt in gegenüber den Figuren 2 bis 4 leicht vergrößerter Darstellung den Verlauf des Drahtquerschnittes bei der Feder nach den Figuren 2 bis 4.
Figur 6 zeigt in Seitenansicht eine Feder mit einem kegelstumpfförmigen Teil.
Figur 7 zeigt die Feder nach Figur 6 im vollständig blockierten Zustand.
Figur 8 zeigt in gegenüber den Figuren 6 und 7 leicht vergrößerter Darstellung den Verlauf des Drahtquerschnittes bei der Feder nach den Figuren 6 und 7.
Die in den Figuren 2 bis 3 dargestellte Feder besitzt einen ' zylindrischen Teil 1 mit konstanter Drahtdicke. An den zylindrischen Teil 1 schließt sich an beiden Enden jeweils ein kegelstumpfförmiger Teil 2a bzw. 2b an. Die beiden kegelstumpfförmigen Teile 2a und 2b besitzen inkonstante Drahtdicke und schließen sich an den zylindrischen Teil 1 so an, daß ihr : kleinster Windungsdurchmesser unmittelbar an den Windungsdurchmesser des zylindrischen Teils anschließt und die Windungen mit dem größten Windungsdurchmesser an den Federenden liegen j und im in Figur 2 dargestellten entspannten Zustand der Feder ; allein auf den Auflageflächen 3a bzw. 3b aufliegen. ι
Wie aus Figur 3 hervorgeht, weisen die beiden Endwindungen ! der Feder über einen mit K0 bezeichneten Bereich von ca. 3/4 Windung, also über den Bereich, der ständig an den Auflageflächen anliegt und an der Federarbeit nicht teilnimmt, konstante Drahtdicke auf.
In Figur 4 ist die Feder nach Figur 2 im völlig blockierten Zustand dargestellt. Dabei liegen die Windungen der beiden kegelstumpfförmigen Teile 2a und 2b spiralförmig ineinander und die Windungen des zylindrischen Teils 1 aufeinander. Beim Zusammendrücken der Feder legen sich zunächst die Windungen der kegelstumpfförmigen Teile 2a und 2b mit wachsender Belastung an die Auflageflächen 3a bzw. 3b an. Erst wenn die Windungen der kegelstumpfförmigen Teile vollständig an den
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— R —
Auflageflächen anliegen, kommt es bei weiterer Erhöhung der Belastung zum Blockieren der Windungen des zylindrischen Teils 1.
In Figur 5 ist die Feder im ungewickelten Zustand dargestellt zur Verdeutlichung des Verlaufes der Drahtdicke. Die angegebenen Maßzahlen beziehen sich auf die Einheit mm, was aber von untergeordneter Bedeutung ist, da sie nur die Längen- und Dickenverhältnisse illustrieren sollen. Jeder der beiden kegelstumpfförmigen Teile 2a und 2b der Feder beginnt am äußerer!
: Ende mit einem Abstand K-. konstanter Drahtdicke. Seine Länge entspricht, wie schon erwähnt, etwa einer 3/4 Windung der
; fertigen Feder. Es folgt dann von außen nach innen ein Abschnittf Z. ansteigender Drahtdicke, ein weiterer Abschnitt Zp ebenfalls ansteigender Drahtdicke, aber mit geringerer Dickenzunahme pro Längeneinheit, ein Abschnitt K. konstanter Drahtdicke und schließlich ein Abschnitt A mit abnehmender Drahtdicke,
: in dem die Drahtdicke von ihrem Maximalwert auf den Wert des zylindrischen Teils 1 der Feder abfällt. Der zylindrische Teil der Feder besteht lediglich aus einem Abschnitt K? mit konstanter Drahtdicke.
Das Verhältnis von maximaler Drahtdicke im Abschnitt K. zur ! Drahtdicke im Abschnitt K_ des zylindrischen Teiles besitzt '_ bei der dargestellten Feder den Iffert 1,05. Das Verhältnis der ι Gesamtlänge der Feder zur Länge des zylindrischen Teils beträgt ca. 2,26.
Die in den Figuren 6 und 7 dargestellte Feder besitzt einen zylindrischen Teil 11, an den sich an einem Ende ein kegelstumpfförmiger Teil 12 so anschließt, daß die Endwindung des kegelstumpfförmigen Teils mit dem größten Windungsdurchmesser gleichzeitig die eine Endwindung der Feder ist. Das freie Ende des kegelstumpfförmigen Teiles 12 stützt sich an einer Auflagefläche 13a ab. während sich das freie Ende des zylindrischen Teils 11 an einer Auflagefläche 13b abstützt.
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In Figur 7 ist die Feder in vollständig blockiertem Zustand dargestellt. Die Windungen des kegelstumpfförmigen Teiles 12 liegen spiralförmig ohne sich zu berühren ineinander, während die Windungen des zylindrischen Teils 11 aufeinanderliegen. Auch bei dieser Ausführungsform legen sich bei wachsender Belastung zun^ächst die Windungen des kegelstumpfförmigen Teiles 12 nacheinander an die Auflagefläche 13a an. Erst nach vollständiger Ausschaltung aller Windungen des kegelstumpfförmigen Teiles 12 legen sich bei weiter zunehmender Belastung schließlich die Windungen des zylindrischen Teils 11 aufeinander.
In Figur 8 ist die Feder zur Erläterung des Verlaufes der Drahtdicke im ungewickelten Zustand dargestellt. Die eingetragenen Maßzahlen beziehen sich wieder auf die Einheit mm und sind in erster Linie zur Illustration der Längen- und Dickenverhältnisse gedacht.
An dem Ende der Feder, das den kegelstumpfförmigen Teil 12 aufweist, befindet sich außen ein Abschnitt KQ mit konstanter Drahtdicke, der sich ca. über eine 3/4 Windung erstreckt und den stets an der Auflagefläche anliegenden Teil der Endwindung bildet. An den Abschnitt KQ schließt sich ein Abschnitt ZL an, der eine zunehmende Drahtdicke aufweist. Auf diesen folgt ein Abschnitt Z», der ebenfalls eine zunehmende Drahtdicke besitzt,: aber mit geringerer Dickenzunahme pro Längeneinheit. Auf den Abschnitt Z2 folgt ein Abschnitt K^ konstanter Drahtdicke, : der von einem Abschnitt Ä mit abnehmender Drahtdicke gefolgt wird. Im Abschnitt Ä* nimmt die Drahtdicke von ihrem Maximal- i wert wieder ab bis zum Wert des sich an diesen anschließenden · Abschnitt K2, der den zylindrischen Teil 11 der Feder bildet | und konstante Drahtdicke aufweist. i
Vergleichsberechnungen haben ergeben, daß die erfindungsgemäße Feder in einigen Eigenschaften einer zylindrischen Feder und einer Doppelkegelstumpffeder mit gleichem Kennlinienverlauf deutlich überlegen ist.
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Dies soll im folgenden anhand eines Vergleichs gezeigt werden. Es werden miteinander verglichen:
I. Eine zylindrische Schraubendruckfeder mit inkonstanter Drahtdicke.
II. Eine Doppelkegelstumpffeder mit inkonstanter Drahtdicke. III.Eine Feder nach der Erfindung mit zwei kegelstumpfförmigen Teilen (Taillenfeder), welche inkonstante Drahtdicke aufweisen.
Der Kennlinienverlauf aller drei Federn wird als gleich angenommen und entspricht dem in Figur 1 dargestellten Verlauf. Dabei sind die Figuren 1, 2 und 4 der Zeichnungen auf dem Zeichenblatt so angeordnet, daß sich die in den Figuren 2 und 4 dargestellten Zustände der entspannten bzw. vollständig blockierten Feder direkt in das Diagramm der Figur 1 hineinprojezieren lassen. Für alle Berechnungen wurden einheitliche Beanspruchungen I^ in den einzelnen Kennlinienteilen zugrunde gelegt.
In Tabelle 1 sind die Kennliniendaten gemäß den in Figur 1 angegebenen Größen zusammengestellt.
Tabelle 1
(PF) jjcp/mmj I II 5 III
r (PA) Qcp/mm) 85 85 5 85
r (pb1j ycp/mml 85 55, 85
LB1 ΓπιπΓ] 104,5 104, 104,5
LE - LB1 QnmJ 19 19 19
LA - [mm] 126 126 126
243 243 243
Die Bedeutungen der verschiedenen Federwege L ist Figur 1 zu entnehmen. Da die Blocklängen Lß, der verschiedenen Federn I, II und II sehr verschieden sind, ist in Tabelle 1 der jeweilige Federweg, der den Punkten 0, P und P„ zugeordnet werden muß, j unter Abzug der jeweiligen Blocklänge angegeben.
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Die Berechnung der Federn erfolgte in grundsätzlich bekannter ; Weise schrittweise in einem Näherungsverfahren (s. hier^über grundsätzlich DIN 2089; sowie Sonderdruck: A. Borlinghaus "Schraubendruckfedern mit progressiver Kennlinie aus Stäben . oder Drähten mit inkonstantem Durchmesser" insbesondere . Seite 15, Abschnitt 1-4 und Abschnitt 6, sowie "Kegelstumpf- ] und Doppelkegelstumpf-Schraubendruckfedern mit minimaler Bauhöhe, maximaler Werkstoffausnutzung, mit beliebigen linearen oder progressiven Kennlinien aus Drähten oder Stäben mit inkonstantem Durchmesser" insbesondere Seite 11-18, Herausgeber Gebrüder Ahle, Karlsthal). Die Berechnung kann zweckmäßig mit dem Kennlinienteil zwischen den Punkten P_ und PD, , der '
Cj Dl
dem zylindrischen Federteil entspricht, beginnen.
Hinsichtlich der größten und kleinsten Drahtdicke der federnden Windungen bei den berechneten Federn ergeben sich folgende Beziehungen:
I. Zylindrische Feder: "max -i/ __E
PA
II. Doppelkegelstumpffeder;
max
III. Taillen-Feder :
3/
■7 		PE · \
D
max
PE · PA · D .
mxn
Λ
Dmin
, . D A max
In diesen Beziehungen bedeuten d die maximale Drahtdicke,
max 7
d . die minimale Drahtdicke bzw. bei der Taillenfeder die Drahtdicke am zylindrischen Teil; P„ und P. sind in Figur 1
Sit A
entnehmbaren Kräfte am Anfang und am Ende des progressiven Teiles der Kennlinie; D ist der größte Windungsdurchmesser
IUcLjC
und Dm^n ist der kleinste Windungsdurchmesser.
Aus diesen Beziehungen ergibt sich deutlich, daß bei gleichem Verhältnis von P„ zu P_ das Verhältnis von maximaler zu
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minimaler Drahtdicke bei der Doppelkegelstumpffeder am größten und bei der Taillenfeder am kleinsten ist. Dies ist nicht nur im Hinblick auf den Materialverbrauch bei der Reduzierung der Drahtdicke von Bedeutung, sondern durch die großen Drahtdickenverhältnisse wird bei der zylindrischen Feder und erst recht bei der Doppelkegelstumpffeder das Verhältnis P. zu P„ selbst begrenzt und zwar beim Schmieden oder Drücken des Drahtes, wegen der mit der Drahtdickenreduzierung verbundenen Festigkeitstferhöhung und beim Ziehdrehen wegen des zu geringen Restquerschnittes des Drahtes, der zum Abreißen des Drahtes durch die Zug- und Drehkräfte führt.
In Tabelle 2 sind die Eigenschaften und Abmessungen der einander gegenübergestellten Federn I bis II aufgeführt.
Tabelle 2
[nun] I
ZyI.Feder		 II
Doppelkegel
stumpffeder		 III
Taillen
feder
max.Außendurchmesser [mnfj 119 166 120
min.Innendurchmesser 93,5 40 43,3
Blocklänge [kg] 102 28 97
Fertiggewicht [JP11U 2.098 2.073 1,995
größter Drahtdurch
messer d		 [mitf] 8,85 14,60 1
i
10,60
i
kleinster Drahtdurch-
messer dmin		 12,75 9,00 8,9
d
max		 1,44 1,62 1,19
min erfindungsgemäße
Aus Tabelle 2 ist zu
entnehmen, daß die
Taillenfeder in ihrem größten Außendurchmesser in etwa dem Außendurchmesser einer zylindrischen Feder entspricht, während die Doppelkegelstumpffeder einen wesentlich größeren Außendurchf messer aufweist. In der Blocklänge liegt die erfindungsgemäße Feder etwas niedriger als eine zylindrische Feder. Diese
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Abmessungen zeigen, daß sich die erfindungsgemäße Feder in dem gleichen Raum wie die zylindrische Feder unterbringen läßt, womit die Austauschbarkeit gegeben ist.
Besonders deutlich zeigt sich die Überlegenheit der erfindungs-
fr d
gemäßen Feder hinsichtlich der Größe max . Dieses Drahtdicken-
mm
Verhältnis ist in dem berechneten Beispiel bei der Taillenfeder gegenüber der zylindrischen Feder um ca. 17 %, gegenüber der Doppelkegelstumpffeder um ca. 26 % niedriger.
Patentansprüche - 14 -
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Claims (7)

  1. Patentansprüche
    Schraubendruckfeder aus Draht mit kreisförmigem Querschnitt, insbesondere zur Anwendung bei Kraftfahrzeugen, die eine teilweise progressiv verlaufende Kennlinie besitzt und aus mindestens zwei einstückig miteinander verbundenen Teilen besteht, von denen einer als kegelstumpfförmiger Teil aus- ι gebildet ist, an den sich ein zylindrischer und/oder ein ' weiterer kegelstumpfförmiger Teil so anschließt, daß die Windungen mit größtem Durchmesser jeweils an einem Ende ! bzw. beiden Enden der Feder liegen, wobei der zylindrische
    j Teil eine konstante und jeder kegelstumpfförmige Teil eine \ inkonstante Drahtdicke aufweist und bei Höchstbelastung j die Windungen jedes kegelstumpfförmigen Teiles in Form einer Spirale ineinanderliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtdicke jedes kegelstumpfformxgen Teiles (2a, 2b, 12) von seinem freien Ende her zunächst zunimmt bis zu einem Wert, der größer ist als die Drahtdicke^. an dem sich anschließenden Ende des nächsten Teils (1, 11). und dann ; wieder abnimmt bis zur Drahtdicke an dem sich anschließenden Ende des nächsten Teils.
  2. 2. Schraubendruckfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,; daß die Drahtdicke am freien Ende jedes kegelstumpfformxgen , Teils (2a, 2b, 12) kleiner ist als die Drahtdicke an dem ' sich anschließenden Ende des nächsten Teils (1, 11).
  3. 3. Schraubendruckfeder nach -et den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem kegelstumpfformxgen Teil zwischen dem Bereich zunehmender (Z und Z^) und dem Bereich abnehmender (A) Drahtdicke ein Bereich konstanter (K.) Drahtdicke angeordnet ist.
  4. 4. Schraubendruckfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei jedem kegelstumpf— förmigen Teil (2a, 2b) der Bereich zunehmender Drahtdicke aus mindestens zwei Abschnitten (Z., Z_)zusammensetzt, die eine voneinander verschiedene Dickenzunahme pro Länge aufweisen, is
    60983B/0515
  5. 5. Schraubendruckfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit'einem zylindrischen Teil, dadurch gekennzeichnet, daß sich die maximale Drahtdicke des kegelstumpfförmigen Teils C2a, 2b, 12) zur Drahtdicke des zylindrischen Teils (1, 11) verhält wie 1,05:1 bis 1,4:1.
  6. 6. Schraubendruckfeder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Drahtlänge der Gesamtfeder zur Drahtlänge des zylindrischen Teils (1) der Feder in den Grenzen zwischen 2:1 bis 3:1 liegt.
  7. 7. Schraubendruckfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende jedes kegelstumpfförmigen Teils die Drahtdicke über eine Drahtlänge, die bis zu einer 3/4 Windung der Feder entspricht, konstant ist.
    609B3B/0B15
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