DE2923270A1

DE2923270A1 - COIL SPRING DEVICE

Info

Publication number: DE2923270A1
Application number: DE19792923270
Authority: DE
Inventors: Peter Ing Grad Buehl
Original assignee: Schnorr Adolf Co KG GmbH
Current assignee: Schnorr Adolf Co KG GmbH
Priority date: 1979-06-08
Filing date: 1979-06-08
Publication date: 1980-12-11
Also published as: ATA474579A; FR2461849A1; AT362629B; GB2055445A

Description

11 918 _ 1. ^ 11 918 _ 1. ^

PATENTANWALT DIPL.- ING. ULRICH KINKELIN 7032 Sindelfingen -Auf dem Goldberg- Weimarer Str. 32/34-Telefon 07031/86501PATENT Attorney DIPL.- ING. ULRICH KINKELIN 7032 Sindelfingen -Auf dem Goldberg- Weimarer Str. 32/34 phone 07031/86501

Telex 7265509 rose dTelex 7265509 rose d

25. Mai 1979May 25, 1979

Firma Adolf Schnorr GmbH & Co. KG SpeziaJfabrik für Teilerfedern Stuttgarter Strasse 37
7032 Sindel fingen - 6Company Adolf Schnorr GmbH & Co. KG specialty factory for dividing springs at Stuttgarter Strasse 37
7032 Sindel started - 6

SCHRAUBENFEDERVORRICHTUNGCOIL SPRING DEVICE

Die Erfindung betrifft eine Schraubenfedervorrichtung als Druckfeder mit zwei koaxialen Federsätzen, wobei jeder Federsatz Windungen aufweist und jede Windung eine bestimmte Querschnittsgeometrie hat.The invention relates to a coil spring device as a compression spring with two coaxial Spring sets, each spring set having coils and each coil having a specific one Has cross-sectional geometry.

Solche Vorrichtungen sind ζ B. aus Lueger , Lexikon der Technik, Grundlagen des Maschinenbaus Band 1, 1960, Seite 482, linke Spalte , bekannt.Such devices are ζ B. from Lueger, Lexikon der Technik, Basics of Mechanical engineering Volume 1, 1960, page 482, left column, known.

Auf der anderen Seite sind Tellerfedem bekannt, die zu Paketen vereint werden können.On the other hand, disc springs are known that can be combined into packages.

Die Erfindung fußt auf dem Einfall, ähnlich den Schraubenfedern mit meistens kreisrundem Windungsquerschnitt diesen die für Tellerfedern typische Gestalt zu geben. Es wird dann jeder so entstandene Federsatz in den anderen hineingeschraubt.The invention is based on the idea, similar to the coil springs with mostly circular Winding cross-section to give them the shape typical of disc springs. It will then each spring set created in this way is screwed into the other.

Durch die Erfindung erhält man folgende Merkmale: 1 . Im Gegensatz zu üblichen Tellerfedersätzen benötigt man kein Führungselement,The invention provides the following features: 1. In contrast to conventional disc spring sets, you do not need a guide element,

030050/0478030050/0478

11918 f 11918 f

Λ-Λ-

weder innen noch aussen. Man spart also das Führungselement und vermeidet auch die durch das Führungselement hervorgerufene Reibung. Dieses Führungselement hat mit einem solchen nichts zu tun, das man sicherlich benötigt, wenn die Knicksicherheit überschritten wird oder wenn man in die Nähe der Knicksicherheit kommt.neither inside nor outside. So one saves the guide element and also avoids the friction caused by the guide element. This guide element has nothing to do with such a thing that you certainly need if the buckling security is exceeded or when you come close to the buckling safety.

2. Man ist nicht mehr auf eine rein axiale Belastungsbewegung angewiesen. Vielmehr kann man auch kleine seitliche Auslenkungen verkraften.2. One is no longer dependent on a purely axial load movement. Much more you can also cope with small lateral deflections.

3. Man kann die Vorrichtung im Gegensatz zu Tellerfedersätzen auch dort einsetzen, wo die Bewegungen auf einer nichtlinearen Bahn verlaufen, denn die Schraubfedervorrichtung verkraftet auch ziehharmonikaartige Bewegungen.3. In contrast to disc spring sets, the device can also be used there, where the movements are on a non-linear path, because the helical spring device can also handle accordion-like movements.

4. Bei Tellerfedern - und auch bei Tellerfedersätzen - hat man eine stark gekrümmte degressiv verlaufende Kennlinie. Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung jedoch verläuft die Kennlinie weitgehend linear und trifft sich mit der Kennlinie von Tellerfedern nur im plattgedrückten Zustand.4. With disc springs - and also with disc spring sets - one has a strongly curved one degressive characteristic curve. With the device according to the invention, however the characteristic is largely linear and only meets the characteristic of disc springs when they are pressed flat.

5. Man kann den Federsätzen eine relativ weiche Kennlinie geben, ohne dass die Windungen durchschnappen, wie dies bei Tellerfedern wegen der stark degressiven Kennlinie der Fall sein könnte.5. You can give the spring sets a relatively soft characteristic curve without the Snap through coils, as could be the case with disc springs due to the strongly degressive characteristic.

6. Man kann die Federsätze auch aus Kunststoff machen, der ja an sich einen geringen E-Modul hat.6. You can also make the spring sets from plastic, which in itself is a small one Has modulus of elasticity.

7. Man kann nunmehr eine Säule fertig montiert beim Hersteller fertigen, während ja sonst der Verarbeiter die Tellerfedern einzeln auf die Führungstrommel setzen muss.7. You can now manufacture a fully assembled column at the manufacturer's, while yes otherwise the processor has to place the disc springs individually on the guide drum.

8. Man kann an den Enden der Säule Befestigungsvorrichtungen vorsehen und dann die Säule als Zugfeder verwenden, was bei Tellerfedern ungewohnt ist.8. Attachment devices can be provided at the ends of the column and then the Use the column as a tension spring, which is unusual with disc springs.

Im einzelnen kennzeichnet sich die Erfindung durch folgende Merkmale:In detail, the invention is characterized by the following features:

a) Der Innendurchmesser und der Aussendurchmesser sind im wesentlichen gleicha) The inside diameter and the outside diameter are essentially the same

0300SO/04780300SO / 0478

292327Q292327Q

- 5-- 5-

b) Im Bereich des Aussendurchmessers und Innendurchmessers liegen die ineinander hineingedrehten Federsätze in einem wendeiförmigen Anlagebereich an.b) In the area of the outside diameter and inside diameter, they lie one inside the other screwed-in spring sets in a helical contact area.

c) Der Querschnitt der Windungen ist derjenige einer Tellerfeder und auch die Wölbung ist diejenige einer Tellerfeder, wobei die Windungen des einen Federsatzes in die eine und die Windungen des anderen Federsatzes in die andere Richtung gewölbt sind.c) The cross section of the coils is that of a disc spring and also the Curvature is that of a disc spring, with the turns of one set of springs in one and the turns of the other set of springs in the curved in the other direction.

Tellerfedern werden ja aus einem Coil herausgestanzt. Dabei gibt es etwa 50% Materialabfall. Der Coil hat stets einen Faserverlauf in Längsrichtung. Deshalb liegen bei solchen Tellerfedern die Faserrichfungen in Richtung 6 Uhr und 12 Uhr, und deshalb hat dort eine Tellerfeder die Tendenz, am ehesten zu brechen. Sie bricht weniger bei 3 Uhr und 9 Uhr.Disc springs are punched out of a coil. There is around 50% material waste. The coil always has a fiber course in the longitudinal direction. Therefore lie with such Disc springs have the fiber straightening in the direction of 6 o'clock and 12 o'clock, and that's why there is one Belleville washers tend to be the most likely to break. It breaks less at 3 o'clock and 9 o'clock.

Verfährt man gemöss den Merkmalen von Anspruch 2, dann ergibt sich eine Materialersparnis von etwa 50%, und der Faserverlauf ist immer senkrecht zur Bruchrichtung, d.h. parallel zur Beanspruchungsrichtung. Es ist auch kein Schneidvorgang notwendig und es fehlen deshalb die Stoßstellen im Gefüge, die durch jeden Stanzvorgang oder Schneidvorgang hervorgerufen werden. Man muss auch nicht den Stanzbereich überdrehen oder überschleifen, um das gestörte Mefallgefüge wieder zu beseitigen. Man vermeidet also das bei Tellerfedern höherer Güteklasse notwendige Ausdrehen und Überdrehen.If one proceeds according to the features of claim 2, then there is a material saving of about 50%, and the grain is always perpendicular to the direction of break, i.e. parallel to the direction of stress. Also, no cutting process is necessary and it does Therefore, the joints in the structure are missing, which are caused by every punching or cutting process be evoked. You don't have to over-turn or grind the punching area, to remove the disturbed Mefall structure again. So you avoid that Turning out and over-turning necessary for disc springs of a higher quality class.

Durch die Merkmale des Anspruchs 3 erreicht man, dass die Feder sich längt und zwar um so mehr, je grosser die Vorspannung ist. Lqngt sich die Schraubenfedervorrichtung um X mm, so entsprechen diese, einer Federkraft von Y pond. Dies bedeutet, dass erst bei Y pond Belastung die Federsätze ihren entspannten Zustand haben. Um diese Kraft werden die Federsätze weniger beansprucht oder aber kann man bei der Auslegung der FedersätzeThe features of claim 3 achieve that the spring is elongated and that the more, the greater the bias. The coil spring device turns around X mm, they correspond to a spring force of Y pond. This means that only when Y pond load the spring sets have their relaxed state. To be this force the spring sets are less stressed or can be used in the design of the spring sets

030050/0478030050/0478

292327Q292327Q

11918 -jf- 11918 -jf-

- 6-- 6-

diese entsprechend schwächer dimensionieren. Ist die Amplitude der Kraft bekannt, dann wählt man am besten die Vorspannung gleich der halben Amplitude der Kraft.dimension these correspondingly weaker. If the amplitude of the force is known, then it is best to choose the preload equal to half the amplitude of the force.

Ferner erreicht man durch die Merkmale, dass die Federsätze sich beim Transport nicht wieder auseinander drehen.Furthermore, the features ensure that the spring sets are moved during transport do not twist apart again.

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 erreicht man, dass man eine erhebliche Dämpfung der Vorrichtung geben kann.The features of claim 4 mean that there is considerable damping the device can give.

Durch die Merkmale des Anspruchs 5 kann man die von den Tellerfedern her bekannten Eigenschaften verwerten.Due to the features of claim 5, the known from the plate springs can be used Exploit properties.

Durch die Merkmale des Anspruchs 6 erhält man einen neuen Federtyp.The features of claim 6 give a new type of spring.

Durch die Merkmale des Anspruchs 7 kann man den Berührungsstellen leicht vor dem Wickeln die Anlageform geben, wie z.^p, Zykloide usw. Diese Form kann man z.B. durch Walzen erzeugen und erreicht dadurch eine Verfestigung des Materials gerade im interessierenden Anlagebereich.Due to the features of claim 7 you can easily give the contact points before winding the system shape, such. ^p , cycloids, etc. This shape can be produced, for example, by rolling and thereby solidify the material precisely in the contact area of interest.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert.The invention will now be explained on the basis of a preferred exemplary embodiment.

In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:

Fig. 1 · die Radialansicht eines einzelnen Federsatzes, teilweise geschnitten,Fig. 1 the radial view of a single set of springs, partially in section,

Fig. 2 die Radialansicht zweier ineinandergeschraubter Federsätze, teilweise geschnitten,Fig. 2 is a partial radial view of two sets of springs screwed into one another cut,

Fig. 3 eine Ansicht gemäss dem Pfeil A in Figur 2, ebenso wie in Fig. 1 und 23 shows a view according to arrow A in FIG. 2, as well as in FIGS. 1 and 2

im Maßstab 1:1,on a scale of 1: 1,

030050/0478030050/0478

η 918 γ η 918 γ

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Windung mit rechteckigem Querschnitt,4 shows a cross section through a winding with a rectangular cross section,

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Windung mit trapezförmigem Querschnitt,5 shows a cross section through a turn with a trapezoidal cross section,

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Windung mit einem nach aussen sich verbreiternden konischen Querschnitt,
Fig. 7 einen Querschnitt durch einen sich nach innen konisch verbreiternden6 shows a cross section through a turn with a conical cross section that widens outwards,
7 shows a cross section through an inwardly conically widening

Querschnitt,Cross-section,

Fig. 8 die nochmals vergrösserte Darstellung eines Querschnitts durch eine8 shows the again enlarged representation of a cross section through a

Windung mit halbkreisförmigen Aussenbereichen, jedoch parallelen Wendelflächen,
Fig. 9 einen Querschnitt durch eine Windung, die in den AnlagebereichenWinding with semicircular outer areas, but parallel helical surfaces,
9 shows a cross section through a turn which is in the contact areas

viertelkreisförmige Gestalt hat,
Fig. 10 ein Kraft/Feder weg-Diagramm einer Tellerfeder ohne die Ausfederungsliniehas a quarter-circle shape,
10 shows a force / spring displacement diagram of a plate spring without the rebound line

sowie das Diagramm eines erfindungsgemässen Prototyps. Fig. 11 einen Querschnitt durch eine gesplittete Windung Fig. 12 einen Querschnitt ähnlich Fig. 9, jedoch mit ebenem Anlagebereich.and the diagram of a prototype according to the invention. 11 shows a cross section through a split turn FIG. 12 shows a cross section similar to FIG. 9, but with a flat contact area.

Ein erster Federsatz Π hat Windungen 12, die einen rechteckigen Querschnitt 13 haben. Die Breite beträgt (Maßstab 1 : 1) 25 mm, während die Dicke 3 mm beträgt. Man hat also ein Verhältnis von etwa 8:1. Der Innendurchmesser beträgt 52 mm und der Aussendurchmesser beträgt 102 mm. Im nichtbeIasteten Zustand beträgt die Länge L. etwa 160 mm. Das Material ist das gleiche, das man für Tellerfedern verwendet, und auch die Materialbehandlung ist die gleiche wie bei Tellerfedern. Wie man aus der Figur erkennt, sieht jede Windung wie eine Tellerfeder aus, die radial aufgeschnitten ist und so verbogen ist, dass der eine R end des Schnittes etwa bei 6 Uhr festgehalten wird und der andere Rand des Schnittes (ebenfalls bei 6 Uhr) etwas nach abwärts gedrückt wird, wobeiA first set of springs Π has coils 12 which have a rectangular cross section 13. The width is (scale 1: 1) 25 mm, while the thickness is 3 mm. One has so a ratio of about 8: 1. The inside diameter is 52 mm and the outside diameter is 102 mm. In the unloaded state, the length L. is approximately 160 mm. The material is the same as that used for disc springs, and also the material treatment is the same as that of disc springs. How to get out of the figure recognizes, each coil looks like a disc spring that is cut open radially and is bent so that one edge of the cut is held at around 6 o'clock and the the other edge of the cut (also at 6 o'clock) is pressed down a little, whereby

O30Q5O/047SO30Q5O / 047S

dieses'AbwörtsdrUcken" die Steigung bestimmt. Hieran schließt sich einstückig eine gleich behandelte Tellerfeder an usw.this 'AbwörtsdrUcken' determines the slope disc springs treated in the same way on etc.

Natürlich stellt man den Federsatz nicht auf diese Weise her. Vielmehr kann man hier z.B. aus dem Vollen heraus arbeiten, indem man zunächst koaxial zur geometrischen Längsachse 14 eine Bohrung mit dem Innendurchmesser Di bohrt und dann mit einem Stahl radial unter dem Winkel Phi« einsticht. Durch die Breite des Einstichs - d. h. des weggeschafften Materials - bestimmt man natürlich die Dicke einer Windung 12.Of course, you don't make the spring set that way. You can do more here e.g. work from the solid by first working coaxially to the geometric Longitudinal axis 14 drills a hole with the inner diameter Di and then punctures it with a steel radially at the angle Phi «. By the width of the recess - d. H. of the material disposed of - one determines the thickness of a turn 12, of course.

Man kann aber auch die Windungen 12 warm winden und ihnen dabei die Steigung geben. Dabei ist es notwendig, das zunächst eben liegende Flachmaterial zu verwinden, so daß bei dem fertigen Federsatz dann die typische Schiefstellung der Windungen auftritt. But you can also wind the turns 12 warm and thereby the slope give. It is necessary to twist the flat material, which is initially flat, so that the typical misalignment of the coils then occurs in the finished set of springs.

In der Figur 2 ist der Federsatz 11 mit einem Federsatz 16 vereint. Dabei hat der Federsatz 16 die gleiche Gestalt wie der Federsatz 11. Der Federsatz 16 ist gegenüber dem Federsatz 11 lediglich um 180 in bezug auf die Längsachse 14 gedreht und dann entweder von oben oder von unten in diesen hineingeschraubt. Gleiche Federsätze kann man natürlich nur dann miteinander vereinen, wenn die so entstehende Schraube kreiszylindrisch ist.In FIG. 2, the spring set 11 is combined with a spring set 16. The spring set has 16 has the same shape as the spring set 11. The spring set 16 is opposite to the Spring set 11 rotated only by 180 with respect to the longitudinal axis 14 and then either screwed into it from above or below. The same spring sets can of course only be combined with one another if the resulting screw is circular-cylindrical is.

Würde man die Schraubenfeder insgesamt z.B. nach unten oder oben konisch verjüngen, dann müßte man unterschiedliche Federsätze herstellen, bei denen dann die QuerschnitteIf the helical spring were to be tapered conically, e.g. downwards or upwards, then you would have to produce different sets of springs, in which the cross-sections

292327Q292327Q

Π 918 _Λ 0 Π 918 _Λ 0

das eine Mal nach der einen Seite und das andere Mal nach der anderen S_eite gekippt sind.the one time are tilted to one side and the other time to the other S ite _e.

Diese Betrachtung zeigt auch, daß die Schraubenfeder auch andere als die gezeichnete Gestalt haben kann: sie kann im Mittenbereich tailliert sein, sie kann nach irgendeinem Gesetz konisch verlaufen usw.This observation also shows that the helical spring is also different from the one shown Can have shape: it can be tailored in the middle, it can be according to any one Law are conical, etc.

Wenn man einen Federsatz durch spanabhebende Verarbeitung herstellt, so kann man auch durch unterschiedlich breite Einstiche den Querschnitt ändern. Zum Beispiel könnte man im oberen Bereich der Schraubenfeder schwächere Querschnitte vorsehen und weiter unten stärkere Querschnitte vorsehen. Man könnte aber auch z. B. ausschließlich in der Mitte schwächere Querschnitte vorsehen. Die Querschnittsänderung könnte man einem benötigten Gesetz folgen lassen.If you make a set of springs by machining, you can also change the cross-section by means of grooves of different widths. For example could provide weaker cross-sections in the upper area of the helical spring and further Provide thicker cross-sections at the bottom. But you could also z. B. exclusively in the Provide weaker cross-sections in the middle. The change in cross-section could be a follow the required law.

Man könnte auch einen Innendurchmesser verwenden, der nicht konstant ist und z.B. auf einer Kegelmantel linie liegt. Der Innendurchmesser könnte aber auch gemäß einem Doppelkegel stumpf verlaufen, wobei die engste Stelle z. B. in der Mitte liegen könnte.One could also use an inner diameter which is not constant and e.g. lies on a line of the surface of the cone. The inner diameter could also according to a Double cones are truncated, the narrowest point z. B. could be in the middle.

Im Grunde sind diese Variationen auch bei gewickelten Windungen möglich. Man muß dann das Flachmaterial vorher mit der richtigen Breite und Dicke zuschneiden, wobei sich dann die Dicke und Breite ebenfalls nach dem notwendigen Gesetz richten.Basically, these variations are also possible with wound turns. One must then cut the flat material beforehand with the correct width and thickness, whereby Then the thickness and width are also based on the necessary law.

030G5Ö/G478030G5Ö / G478

11918 ._Λ W 11918. _Λ W

-AO--AO-

In Figur 3 stellt der hornförmige Sektor 17 den bei Schraubenfedern üblichen radialen Anschliff dar.In Figure 3, the horn-shaped sector 17 represents the usual radial in coil springs Bevel.

Wenn man annimmt, daß Figur 4 einen Schnitt durch den Querschnitt des Federsatzes links in der Fig. 2 darstellt, dann sind hier Anlagebereiche 18 , 19 vorhanden. Diese Anlagebereiche 18, 19 liegen auf einer Wendel,und mit diesen liegt der Federsatz 16 am Federsatz 11 an. Man hat hier in der Praxis nahezu Schneidenberührung. Diese bleibt auch erhalten, wenn die montierte Schraubenfeder außen oder innen überschliffen wird, so daß die Außenfläche und Innenfläche der Schraubenfeder auf Kreiszylindern liegen.Assuming that Figure 4 is a section through the cross section of the spring set shows on the left in FIG. 2, then contact areas 18, 19 are present here. These Contact areas 18, 19 lie on a helix, and the set of springs 16 lies with these on spring set 11. In practice you almost have cutting edge contact. This is retained even if the installed coil spring is ground on the outside or inside is so that the outer surface and inner surface of the coil spring on circular cylinders lie.

Auf diese Weise könnte der Querschnitt nach Fig. 5 entstanden sein. Wie man sieht, sind hier die Anlagebereiche 21, 22 noch schneidenartiger.In this way, the cross section according to FIG. 5 could have arisen. As you can see, the contact areas 21, 22 are even more cutting edge here.

Die Figur 6 zeigt, daß der Querschnitt auch nach außen zu größer werden kann. In diesem Fall nimmt er keilförmig nach außen zu.FIG. 6 shows that the cross section can also become too larger towards the outside. In in this case it increases in the shape of a wedge towards the outside.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 nimmt der Querschnitt kreilförmig nach innen zu.In the embodiment according to FIG. 7, the cross section increases in a circular shape towards the inside.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 sind die Anlagebereiche 23, 24 Teil einer halbkreisförmigen Abrundung. Hier hat man keine » schneidenförmige Anlage mehr, sondern mehr eine flächenförmige Anlage. Die Halbkreisform wurde nur der Einfachkeit halber gewählt. Es können dies auch andere Kegelschnitte sein, wie z.B. elliptisch oder parabolisch. Für manche Anwendungsfälle mag sich auch eine Form gemäß einer Ketten-In the embodiment according to FIG. 8, the contact areas 23, 24 are part of a semicircular Rounding off. Here you no longer have a »blade-shaped system, but rather more of a planar system. The semicircular shape was just made for simplicity chosen. These can also be other conic sections, such as elliptical or parabolic. For some applications, a shape according to a chain

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11918 , 11918 ,

funktion oder der e-Funkfion bewähren. Allerdings kommen solche Feinheiten nur bei relativ großen Schraubenfedern zum Tragen.function or the e-funcfion. However, such subtleties only come with relatively large coil springs to carry.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 hat man den Querschnitt nur in den Anlagebereichen 26, 27 bearbeitet, d.h. gerade dort, wo es auf die Abwälzeigenschaften ankommt, und den Rest des Umrisses hat man unbearbeitet gelassen.In the embodiment according to FIG. 9, the cross section is only available in the contact areas 26, 27 processed, i.e. precisely where it is due to the rolling properties arrives, and the rest of the outline has been left untouched.

Ob eine Schraubenfeder möglichst ohne jede Reibung oder mit einer bestimmten Sorte von Reibung günstig ist, muß der Anwendungsfall entscheiden. Die Ausführungsbeispiele zeigen, daß man sich leicht sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung bewegen kann.Whether a coil spring, if possible without any friction or with a certain type of friction is favorable, the application must decide. The working examples show that you can easily move both in one direction and the other can move.

Es ist auch möglich, Schraubenfedem zu bauen, die zunächst einmal viel Reibung haben und bei weiterem Einfedern mehr Reibung haben. Auch der umgekehrte Fall ist realisierbar.It is also possible to build coil springs that initially have a lot of friction and have more friction with further compression. The reverse is also possible.

Die Figuren 4 bis 9 zeigen auch, daß bei gewundenen Schraubenfedem das Coil-Material schon die dort gezeigte Querschnittsform haben kann.Figures 4 to 9 also show that in the case of coiled coil springs, the coil material can already have the cross-sectional shape shown there.

In Figur 10 ist waagrecht der Federweg s in mm und senkrecht die Federkraft F in kp dargestellt. Die gestrichelte Kurve gehört zu einer Tellerfedersäule aus dem gleichen Material wie die Schraubenfeder nach Fig. 2.* Das Material war beidesmal 50 CrV 4. Die Länge der Schraubenfeder war 75,5 mm und die Länge des Tellerfederpakets war 69,6 mm. Der Querschnitt der einzelnen Tellerfedern war möglichst gleich wie der Quer-In FIG. 10, the spring travel s is shown horizontally in mm and the spring force F is shown vertically in kp. The dashed curve belongs to a disc spring column made of the same material as the coil spring according to FIG. 2. * The material was both 50 CrV 4. The length of the coil spring was 75.5 mm and the length of the disc spring assembly was 69.6 mm. The cross-section of the individual disc springs was as identical as possible to the transverse

030050/0478030050/0478

11918 _ U 11918 _ U

schnitt der einzelnen Windungen. Das gleiche gilt für Außendurchmesser und Innendurchmesser. cut the individual turns. The same applies to the outside diameter and inside diameter.

Die gestrichelte Kurve stellt lediglich die Einfederung des Tellerfederpakets dar. Die Ausfederung ist nicht gezeichnet.The dashed curve only represents the deflection of the disc spring assembly Extension is not shown.

Die ausgezogen gezeichnete Kurve gehört zu einem erfindungsgemäßen Prototyp. Es läßt sich leicht sehen, daß die erfindungsgemäße Schraubenfeder über einen weiten Bereich praktisch linear arbeitet. Die Fläche zwischen der Einfederungskennlinie und der Ausfederungskennlinie stellt die Verluste dar. Verglichen mit einem Tellerfederpaket sind diese nicht klein. Es ist allerdings zu berücksichtigen, daß das Diagramm an einem Prototyp gemacht wurde und das Tellerfederpaket einem ausgefeilten Stand der Technik entspricht.The curve drawn in solid lines belongs to a prototype according to the invention. It it can easily be seen that the coil spring according to the invention extends over a wide area Area works practically linearly. The area between the deflection curve and the rebound characteristic represents the losses. Compared with a disc spring package are these not small. It should be noted, however, that the diagram is based on a Prototype was made and the disc spring package is a sophisticated state of the art is equivalent to.

Ferner ist zu bemerken, daß in manchen Anwendungsfällen eine große Hysteresefläche durchaus erwünscht ist.It should also be noted that in some applications there is a large hysteresis area is quite desirable.

Figur 11 zeigt eine Möglichkeit, solche Hystereseverluste noch zu erhöhen, indem man einen Querschnitt in zwei Teilquerschnitte 28, 29 aufsplittet. Dies geschieht dadurch, daß man einen Federsatz aus zwei Teilfedersätzen zusammensetzt. Längs der Fläche 31 entsteht hier eine erhebliche Reibupg.FIG. 11 shows a possibility of increasing such hysteresis losses by a cross-section is split into two partial cross-sections 28, 29. this happens by assembling a spring set from two partial spring sets. Along the Surface 31 creates a considerable friction here.

Gemäss Figur 12 sind die Anlagebereiche 32, 33 Flächen, die senkrecht zur geometrischenAccording to Figure 12, the contact areas 32, 33 are surfaces that are perpendicular to the geometric

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Längsachse stehen, wenn die Feder nicht belastet ist. Es handelt sich hier natürlich um Wendelflächen. Die Ebene, rechtwinklig zur Längsachse stehende Ausbildung ist deshalb vorteilhaft, weil bei der geringsten Einfederung die wendeiförmige Kipplinie, um die sich die Flächen kippen, genau festliegt. Dies erleichtert die rechnerische Behandlung z.B. gegenüber abgerundeten Anlagebereichen, bei denen die Berührungslinie je nach Kompression wandert. Stand longitudinal axis when the spring is not loaded. It is of course here around helical surfaces. The plane that is perpendicular to the longitudinal axis is training therefore advantageous because with the slightest deflection the helical tilting line, around which the surfaces tilt, is exactly fixed. This makes the computational easier Treatment e.g. towards rounded contact areas where the contact line moves depending on the compression.

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Claims

PATENT Attorney DIPL.- ING. ULRICH KINKELIN Sindelfingen -Auf dem Goldberg- Weimarer Str. 32/34 phone 07031/86501 Telex 7265509 rose d May 25, 1979 11 918 claims:

1., coil spring device as a compression spring with two coaxial spring sets, Each set of springs has coils and each coil has a specific cross-sectional geometry, characterized by the following features:

a) The inside diameter and the outside diameter are essentially same.

b) In the area of the outside diameter and inside diameter are the spring sets twisted into one another in a helical contact area at.

c) The cross section of the coils is that of a disc spring and also the curvature is that of a disc spring, with the turns of one set of springs in one spring set and the turns of the other set of springs are curved in the other direction.

2. coil spring device according to claim 1, characterized in that the Turns of flat material are wound.

3. coil spring device according to claim 1, characterized in that the Spring sets are screwed into each other with preload.

03ÖOBÖ/047803ÖOBÖ / 0478

11918 jS

-at--at-

4. coil spring device according to claim l, characterized in that each spring set is split into two individual sets extending along the
Touch the width of a turn.

5. coil spring device according to claim 1, characterized in that it is made of disc spring material.

6. coil spring device according to claim 1, characterized in that it is made of plastic.

7. coil spring device according to claim 2, characterized in that the flat material already has the shape of the contact areas.

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