Torsionsfederstab Es ist bekannt, Schraubenfedern aus tordiertem Draht
herzustellen. Hierdurch sollte durch die mit dem Tordieren verbundene Kaltbearbeitung
die Elastizitätsgrenze erhöht werden.Torsion spring rod It is known, coil springs made of twisted wire
to manufacture. This should result from the cold working associated with twisting
the elastic limit can be increased.
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.It is also known to twist the wire in such a way that
that the wire fiber is inclined relative to the longitudinal axis of the wire by about 45 °, whereupon
the twisted wire is wound into a coil spring so that the wire fiber
with a left-hand helical spring in a right-hand helix and with a right-hand helix
Helical spring runs in a left-hand helix. By this measure with coil springs
if one wanted the direction of the elongated inclusions in the steel in such a position
bring to the preferred fracture surface direction that the proportion of inclusions to
the cause of breakage is limited to a minimum value.
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.However, such coil springs have not been put into practice.
It was overlooked in the proposal that the critical point at
the coil spring at the transition from the resilient coils to the dead coils
and that there the prerequisites for the intended effect do not even exist
because there are many other influences on the fatigue strength.
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.In contrast, the invention relates to a rotation only
claimed torsion spring bar, which is twisted so that its outer fibers
extend at about 45 ° in a manner known per se to the longitudinal axis of the rod, and
where round bars are initially twisted in the desired manner and only then
the heads are processed. In this way there is a round rod that also
has a directed fiber course in the transitions to the clamping heads.
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.This creates a torsion spring bar, its fatigue strength
compared to the known torsion spring bars increases in a surprising manner. Though
the directional fiber orientation in the coil springs should be in accordance with the one discussed at the beginning
Proposal also increase the fatigue strength by increasing the proportion of inclusions
has been restricted to a minimum value at the cause of the breakage. Such was however
in reality not achieved because, as I said, the critical point at
the screw fibers was not taken into account and not taken into account at all
could be. In the case of the torsion springs, the transition points are also closed
the clamping heads are critical. However, the situation here is not the same
as with the coil springs, because there are no clamping heads with the coil springs
common and also not present in the previously known helical spring. This critical
Places at the transitions are now avoided with the torsion spring bars,
if, as described according to the invention, the round rods are first twisted and then
only the heads are worked out. Thus it is not the invention
a mere transfer of measures known per se, but rather that these
known measures are combined with further measures and that only
through the combination of the measures the effect is achieved. To harden the
Correctness of this knowledge that there is vibration in torsion springs
It is particularly advantageous if these are produced in the manner according to the invention
so that the material fibers lie in the direction of the main tensile stresses, with
the rods are first twisted and only then the heads are worked on,
comparative tests have been carried out with conventional tests and those produced according to the invention
Torsion bars.
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.The subject matter of the invention is not the only one
a different task than with the coil springs, but also a
different stress levels. It is well known that the stress conditions
cannot transfer from coil springs to torsion springs, and vice versa. In
of the drawing is a round rod in Fig. 1, a twisted round rod in Fig. 2 and
Fig. 3 shows a torsion spring bar compressed at the ends and in the middle.
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.During the manufacture of the spring rod, the twist is after a
electrical preheating on the induction path or by resistance heating
500 to 700 ° C carried out. Then the ends and the middle are upset
Head.