DE1299174B

DE1299174B - Helical compression spring for use in electromagnetic fields

Info

Publication number: DE1299174B
Application number: DE1967ST027366
Authority: DE
Inventors: Bauer Ludwig; Grueger Wolfgang
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1967-09-22
Filing date: 1967-09-22
Publication date: 1969-07-10

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraubendruckfeder mit abgeknickt angeschlossener ebener Endwindung zur Verwendung in elektromagnetischen Feldern. Es sind durch die deutsche Patentschrift 446 444 solche Schraubenfedern bekannt, bei denen der Abstand zwischen der letzten federnden Windung und der nichtfedernden ebenen Endwindung größer ist als der Abstand zwischen den federnden Windungen. Von Nachteil ist hierbei, daß die Endwindung als ganze Windung ausgeführt ist und dadurch einen Kurzschluß bilden kann.The invention relates to a helical compression spring with a kinked connection flat end turn for use in electromagnetic fields. It's through the German Patent 446 444 known such coil springs, in which the distance between the last resilient turn and the non-resilient flat end turn is greater than the distance between the resilient coils. The disadvantage here is that the end turn is designed as a whole turn and thus a short circuit can form.

Weiterhin ist durch die USA.-Patentschrift 3 010 714 eine Schraubenfeder bekannt, bei der die Draht-. enden schräg angeschliffen sind. Hierbei ist als Nachteil anzusehen, daß im belasteten Zustand der Feder die Endwindungen ebenfalls einen Kurzschluß bilden können.Furthermore, US Pat. No. 3,010,714 describes a coil spring known where the wire. ends are bevelled. This is a disadvantage to see that in the loaded state of the spring, the end turns also one Can form a short circuit.

Solange die Federn rein mechanische Aufgaben erfüllen, mag die herkömmliche Konstruktion ausreichend sein. Soll die Feder aber elektromagnetischen Feldern ausgesetzt werden, wobei es auf die Erwärmung von Metallteilen ankommt, wie dies a. B. bei HF-Lötung der Fall ist, können bisher übliche Federn nachteilige Wirkungen an den Tag legen. Die vorhandenen Kurzschlußringe an den Enden erwärmen sich derart stark, daß bereits eingebaute Federn die gegebenenfalls aus Kunststoff bestehenden, dazugehörigen Halteglieder schwer beschädigen können. Außerdem setzt jede nachträgliche Erwärmung von Federn deren Federwirkung herab. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schraubendruckfeder zu schaffen, die in hochfrequenten elektrischen Feldern ein kleines Absorptionsvermögen der Strahlung aufweist und damit eine kleine Erwärmung zur Folge hat. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß die Endwindung so verkürzt ist, daß zwischen dem Drahtende und dem Beginn des Knickes auch bei belasteter Feder ein Zwischenraum besteht.As long as the springs fulfill purely mechanical tasks, the conventional ones like Construction will be sufficient. But should the spring be exposed to electromagnetic fields where it depends on the heating of metal parts, as this a. B. at HF soldering is the case, springs commonly used up to now can have adverse effects on the Day. The existing short-circuit rings at the ends heat up so much that that already built-in springs, possibly made of plastic, associated Can severely damage retaining links. In addition, any subsequent heating continues springs down their spring action. It is therefore the object of the invention to provide a helical compression spring to create a small absorption capacity in high-frequency electric fields which has radiation and thus causes a small amount of heating. According to the invention this happens because the end turn is shortened so that between the wire end and at the beginning of the kink there is a gap even when the spring is loaded.

Die Schraubendruckfeder nach der Erfindung weist den Vorteil auf, daß sie durch ihre besondere konstruktive Gestaltung einen großen Wirkwiderstand erhalten hat. Da sie an ihren Enden keine Kurzschlußringe mehr trägt, wird sie auch durch energiereiche elektromagnetische Strahlung nicht mehr unzulässig stark erwärmt. Daher können z. B. bedruckte Schaltungsplatten an bereits fertig montierte und mit Schraubendruckfedern versehene, beispielsweise im wesentlichen aus Kunststoff bestehende Tastensätze mittels HF-Lötung angelötet werden, ohne mechanische Beschädigungen der Kunststoffteile durch die ; unbeabsichtigt stark erwärmte Feder nach sich zu ziehen. Da eine übermäßige Erwärmung der Feder ausbleibt, können sich auch keine nachteiligen Veränderungen des Federmaterials einstellen.The helical compression spring according to the invention has the advantage that they have a large effective resistance due to their special structural design had received. Since she no longer wears short-circuit rings at her ends, she will too no longer excessively heated by high-energy electromagnetic radiation. Therefore, z. B. printed circuit boards to already assembled and with Helical compression springs provided, for example consisting essentially of plastic Key sets can be soldered using HF soldering without mechanical damage the plastic parts through the; unintentionally strongly heated spring towards you draw. Since there is no excessive heating of the spring, none can set disadvantageous changes in the spring material.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungs- ; beispieles erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine Schraubendruckfeder in Seitenansicht in vorgespanntem und in entspanntem Zustand, F i g. 2 die Schraubendruckfeder im Schnitt.The invention is based on an execution; example explained. In the drawing, F i g. 1 a helical compression spring in side view in prestressed and in a relaxed state, FIG. 2 the helical compression spring in section.

Die Schraubendruckfeder 9 ist über ihre gesamte 1 Länge im wesentlichen mit stetiger Steigung gewickelt. Das bedeutet, daß bei fertiger Feder von Windung zu Windung gleicher Windungsabstand 1 besteht. Dieser Windungsabstand muß so groß sein, daß sich die einzelnen, übereinanderstehenden Win- i dungen bei vorgesehener Federbelastung noch nicht berühren.The helical compression spring 9 is essentially over its entire length wound with a steady slope. This means that when the spring is finished it has a winding to the turn there is the same turn spacing 1. This winding distance must be so large be that the individual, superimposed turns i with the intended Do not touch the spring load yet.

Mindestens an einem Federende erhält der zur Schraubendruckfeder gewickelte Federdraht etwa 3/4 Windung vor dem Drahtende 5 einen Knick 3. Von diesem Knick aber ist die Feder ohne Steigung gewickelt. Die restliche Drahtlänge bis zum Drahtende 5 ist so bemessen, daß das Drahtende 5 nicht an dem noch mit Steigung gewickelten Federdraht anstößt oder an diesem anliegt. Der noch verbleibende freie Zwischenraum muß so groß sein, daß auch bei vorgesehener Belastung, z. B. bei einer Vorspannung, keine Berührung auftritt. Durch die Anbringung des Knickes 3 erhält die Schraubendruckfeder 9 an dieser Stelle eine größere Steife. Auf diese Weise wird an dem mit dem Kinck 3 versehenen Federende 2 eine stabile Auflage der Feder geschaffen, ohne mehrere ohne Steigung gewickelte Windungen an dieser Stelle vorsehen zu müssen.At least one end of the spring receives the coil spring wound Spring wire about 3/4 turn before the wire end 5 a bend 3. From this bend but the spring is wound without a pitch. The remaining length of the wire to the end of the wire 5 is dimensioned in such a way that the wire end 5 is not wound on the one that is still inclined Spring wire abuts or rests against it. The remaining free space must be so large that even with the intended load, e.g. B. in the case of a preload, no contact occurs. By attaching the kink 3, the helical compression spring is obtained 9 a greater stiffness at this point. That way, it gets to the one with the Kinck 3 provided spring end 2 created a stable support of the spring without several without having to provide wound turns at this point.

Dadurch, daß zwischen dem Drahtende 5 und der ersten Federwindung 6 ein Zwischenraum frei bleibt, wird ein elektrisch leitender Kurzschlußring am Federende vermieden. Soll die Bildung eines derartigen Ringes an beiden Federenden von vornherein ausgeschlossen werden, so kann die oben beschriebene Maßnahme an beiden Federenden durchgeführt werden. In der Regel ist es vorzuziehen, die Feder sowieso beidseitig identisch auszubilden, da auf diese Weise ein seitenverkehrtes Einsetzen der Feder unmöglich gemacht wird. Auch die Endwindungen der Schraubendruckfeder tragen somit zur Erhöhung des gesamten elektrischen Wirkwiderstandes der Feder bei. Dieser gegenüber herkömmlichen Schraubendruckfedern erhöhte Wirkwiderstand hat einen entsprechend kleineren Stromfluß im Federdraht zur Folge. Obwohl der Grad der Strahlungsabsorption einer in ein elektromagnetisches Feld gebrachten Feder stark von frequenz- (oder wellenlängen-)abhängigen Materialeigenschaften (Absorptionsvermögen, Reflexionsvermögen) abhängt, isf doch auch der gestaltabhängige Wirkwiderstand des Körpers für die Ausbildung von durch elektromagnetische Strahlung induzierten Strömen mit von entscheidender Bedeutung. Je dünner und je länger also der Draht ist, desto weniger können sich unkontrollierbare Wirbelströme und deren schädliche Folgen, die sich meist in einer in bezug auf die Federmaterialeigenschaften sowie in bezug auf die Zerstörung anderer Bauteile nachteiligen Wärmeentwicklung äußern, einstellen. Die Steigung der Schraubendruckfeder 9 ist so groß gewählt, daß sich die einzelnen Windungen der die Federlänge f, aufweisenden Feder bei ihrer vorgesehenen Vorspannung auf die Federlänge f1 noch nicht berühren können. Auf diese Weise wird die Bildung weiterer Kurzschlußringe vermieden.The fact that between the wire end 5 and the first spring turn 6 a gap remains free, an electrically conductive short-circuit ring is on Avoided spring end. Should the formation of such a ring at both ends of the spring excluded from the outset, the measure described above can be applied both ends of the spring. Usually it is preferable to use the feather anyway to be formed identically on both sides, since in this way a reversed one Insertion of the spring is made impossible. Also the end turns of the helical compression spring thus contribute to increasing the total electrical resistance of the spring. This increased effective resistance compared to conventional helical compression springs has a correspondingly smaller current flow in the spring wire result. Although the degree of radiation absorption a spring placed in an electromagnetic field strongly influenced by frequency (or wavelength-dependent material properties (absorption capacity, reflectivity) depends, after all, isf also the shape-dependent effective resistance of the body for training of currents induced by electromagnetic radiation with of crucial Meaning. The thinner and the longer the wire, the less it can become uncontrollable eddy currents and their harmful consequences, which usually result in a in relation to the spring material properties as well as in relation to the destruction of others Components express adverse heat development, adjust. The pitch of the helical compression spring 9 is chosen so large that the individual turns of the spring length f, having Do not touch the spring when it is pretensioned to the spring length f1 can. In this way, the formation of further short-circuit rings is avoided.

Claims

Claim: helical compression spring with a kinked connection flat end turn, for use in electromagnetic fields, d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t; that the end turn (2) is shortened so that between between the end of the wire (5) and the beginning of the kink (3), even when the spring is loaded consists.