DE1060197B - Torsionsfederstab - Google Patents

Description

• Torsionsfederstab Es ist bekannt, Schraubenfedern aus tordiertem Draht herzustellen. Hierdurch sollte durch die mit dem Tordieren verbundene Kaltbearbeitung die Elastizitätsgrenze erhöht werden.
• Es ist des weiteren auch bekannt, den Draht derart zu verdrillen, daß die Drahtfaser gegenüber der Drahtlängsachse um etwa 45° geneigt ist, worauf der verwundene Draht derart zu einer Schraubenfeder gewickelt wird, daß die Drahtfaser bei einer linksgängigen Schraubenfeder in einer Rechtswendel und bei einer rechtsgängigen Schraubenfeder in einer Linkswendel verläuft. Durch diese Maßnahme bei Schraubenfedern wollte man die Richtung der länglichen Einschlüsse im Stahl in eine solche Lage zur bevorzugten Bruchflächenrichtung bringen, daß der Anteil der Einschlüsse an der Bruchursache auf einen Mindestwert beschränkt wird.
• Solche Schraubenfedern haben sich aber nicht in die Praxis eingeführt. Es war nämlich bei dem Vorschlag übersehen worden, daß die kritische Stelle bei der Schraubenfeder am Übergang von den federnden Windungen zu den toten Windungen liegt und daß dort die Voraussetzungen für die beabsichtigte Wirkung gar nicht vorhanden sind, weil sich dort noch viele andere Einflüsse auf die Dauerfestigkeit auswirken.
• Demgegenüber betrifft die Erfindung einen lediglich auf Verdrehung beanspruchten Torsionsfederstab, der derart verdrillt ist, daß seine Außenfasern unter etwa 45° in an sich bekannter Weise zur Längsachse des Stabes verlaufen, und wobei Rundstäbe in der gewünschten Weise zunächst verdrillt und anschließend erst die Köpfe angearbeitet werden. Auf diese Weise ergibt sich ein Rundstab, der auch in den Übergängen zu den Einspannköpfen einen gerichteten Faserverlauf aufweist.
• Damit wird ein Torsionsfederstab geschaffen, dessen Dauerschwingungsfestigkeit gegenüber den bekannten Torsionsfederstäben in überraschender Weise zunimmt. Zwar sollte der gerichtete Faserverlauf bei den Schraubenfedern gemäß dem eingangs erörterten Vorschlag auch die Dauerschwingungsfestigkeit erhöhen, indem der Anteil der Einschlüsse an der Bruchursache auf einen Mindestwert beschränkt wurde. Solches wurde jedoch in Wirklichkeit nicht erreicht, weil, wie schon gesagt, die kritische Stelle bei den Schraubenfasern nicht berücksichtigt wurde und auch gar nicht berücksichtigt werden konnte. Bei den Torsionsfedern sind an sich auch die Übergangsstellen zu den Einspannköpfen kritisch. Hier liegen jedoch nicht dieselben Verhältnisse vor wie bei den Schraubenfedern, denn bei den Schraubenfedern sind Einspannköpfe nicht üblich und auch bei der vorbekannten Schraubenfeder nicht vorhanden. Diese kritischen Stellen an den Übergängen werden nun bei den Torsionsfederstäben dann vermieden, wenn, wie erfindungsgemäß beschrieben, die Rundstäbe zunächst verdrillt und anschließend erst die Köpfe ausgearbeitet werden. Somit handelt es sich bei der Erfindung nicht um eine bloße Übertragung an sich bekannter Maßnahmen, sondern darum, daß diese an sich bekannten Maßnahmen mit weiteren Maßnahmen verbunden werden und daß erst durch die Kombination der Maßnahmen die Wirkung erreicht wird. Zur Erhärtung der Richtigkeit dieser Erkenntnisse, daß es schwingungstechnisch bei Torsionsfedern von besonderem Vorteil ist, wenn diese in der erfindungsgemäßen Weise hergestellt werden, daß also die Werkstoffasern in Richtung der Hauptzugspannungen liegen, wobei die Rundstäbe zunächst verdrillt und anschließend erst die Köpfe angearbeitet werden, sind Vergleichsversuche durchgeführt worden mit üblichen und erfindungsgemäß hergestellten Torsionsstäben.
• Bei dem Gegenstand der Erfindung handelt es sich also nicht allein um eine andere Aufgabenstellung als bei den Schraubenfedern, sondern auch um ein anderes Beanspruchungsbild. Es ist allgemein bekannt, daß man die Beanspruchungsverhältnisse von Schraubenfedern nicht auf Torsionsfedern übertragen kann, und umgekehrt. In der Zeichnung ist in Abb. 1 ein Rundstab, in Abb. 2 ein verdrillter Rundstab und in Abb. 3 ein an den Enden und in der Mitte gestauchter Torsionsfederstab dargestellt.
• Bei der Herstellung des Federstabes wird die Verdrillung nach einer elektrischen Vorheizung auf dem Induktionswege oder durch Widerstandserhitzung auf 500 bis 700° C durchgeführt. Alsdann erfolgt das Anstauchen der Enden und des mittleren Kopfes.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1.
2. Torsionsfederstab, dadurch gekennzeichnet, daß er in an sich bekannter Weise derartig verdrillt ist, daß seine Außenfasern unter etwa 45° zur Längsachse des Stabes verlaufen, wobei die Köpfe erst nach dem Verdrillen des Stabes angearbeitet sind.
3. 3. Torsionsfederstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrillung in beiden Stabhälften gegenläufig ist und die Stabmitte zu einem Kopf gestaucht ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 570 453, 676 746.