Die wohl bekannteste Verwendung einer Torsionsfeder ist der Torsionsstab, eine Drehstabfeder, die von Ferdinand Porsche erfunden und von ihm 1931 patentiert wurde. Seitdem wird der Torsionsstab vor allem auch im Automobilbau als kostengünstiges Federelement eingesetzt. Über diese Verwendungsart hinaus sind Torsionsfedern auch im Industrie- und Anlagenbau zu finden und leisten ihren zuverlässigen Dienst millionenfach bei Garagentoren. Ein Blick auf einen Klassiker der technischen Federn. Inhaltsverzeichnis Der Name Torsionsfeder kommt von der geforderten Eigenschaft, die diese technische Feder erfüllen muss. Tordieren heißt „verdrehen“ oder „verwinden“. Somit ist eine Torsionsfeder eine Federnart, die eingesetzt wird, um eine ständige Drehbewegung durchzuführen. Die Torsion bezeichnet die Verdrehung oder Verdrillung eines Körpers. Wenn ein Körper verdreht (tordiert) wird, wird dieser Moment als Torsionsmoment bezeichnet. Nimmt man einen Stab und versucht ihn mit einem Hebel senkrecht zur Längsachse zu verdrehen, so wirkt auf ihn ein Torsionsmoment. In der Regel bestehen Torsionsfedern aus Bändern, Stäben oder Drähten mit einem runden Querschnitt. In ihrem Einsatz führen sie permanente Drehbewegungen durch. Die äußeren Seiten der Torsionsfedern werden an einem Bauteil befestigt. Diese beiden Seiten führen dann gegeneinander die Dreh- oder Schwenkbewegung durch. Es kommt also zur Verdrehung der Körperachsen. Das oben erwähnte Torsionsmoment. Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten dieser Federkonstruktionen, erfordern eine präzise Konfiguration und Torsionsfedern Berechnung für die Federnherstellung. Die Federrate (auch Federkonstante) beschreibt die Torsionsbeanspruchung. Drahtstärke, Drehwinkel, Drehmoment, Dorndurchmesser, Windungsdurchmesser, Windungsrichtung und viele weitere Kriterien müssen genauestens berechnet werden. Es gibt viele Parameter, die bei der Fertigung von Torsionsfedern entscheidend sind. Einen generellen Unterschied machen bereits der Werkstoff sowie die Grundform der Feder aus. Neben geraden Torsionsfedern, die als Stab- oder Drehstabfedern bezeichnet werden, gibt es auch Ausführungen als Schraubenfedern, bei denen ihre gewundene Form charakteristisch ist. Torsionsfedern kommen meist dort zum Einsatz, wo ein Drehmoment erzeugt oder die Rotationsenergie gesammelt werden soll. Beispielsweise werden Torsionsfedern für Scharniere, Gegengewichte und Hebelrückzüge verwendet. Die unterschiedlichen Anwendungsgebiete im Industrie- und Anlagenbau, aber auch in der Automobilindustrie erfordern unterschiedliche Federn-Ausführungen. Wie der Name schon sagt, hat die Stabfeder einen gestreckten, stabförmigen Aufbau. Eine Schubspannung entsteht, sobald, dieser Stab um seine Längsachse verdreht wird. Für die Berechnung der Torsionsfeder wichtig: Die Schubspannung wächst mit dem Querschnittsradius an und ist proportional zum Torsionsmoment. Die Schubspannungsverteilung verhält sich im Stabquerschnitt rotationssymmetrisch. Stabfedern werden als Stabilisatoren zur Federung von Fahrzeugen ebenso eingesetzt wie als Torsionspendel in mechanischen Uhren und als Torsionsband in Drehspul-Messinstrumenten. Sie werden aus Federstahldraht in Schraubenform gewunden. „Zug“ oder „Druck“ sind Funktionen, die die Schraubenfedern generell unterscheiden: Zugfedern Druckfedern Einen entscheidenden Unterschied von Stabfedern zu Schraubenfedern macht die Spannungsverteilung aus. Bei Schraubenfedern ist die Spannungsverteilung nicht rotationssymmetrisch. Da die Spannung der konkav geformten Randfasern erhöht ist, muss ein Ausgleich mit Korrekturfaktoren erfolgen. Diese spezifische Torsionsfeder-Belastung wird bei der Produktion berücksichtigt. Wird nämlich bei der Herstellung der Krümmung nicht mit Wärme nachbehandelt, wird die zulässige Spannung gemindert. In der heutigen Industriewelt ist konsequente Hightech-Qualität und kompromisslose Präzision unerlässlich. Die höchsten Kundenansprüche sind für Schaaf deshalb zum Standard geworden. Wir kennen die Dynamik der Einsatzbereiche von Torsionsfedern. Präzisionund Qualität stehen bei uns in allen Aufgabenstellungen an erster Stelle. Wer Zugfedern, Druckfedern und Torsionsfedern mit nachhaltiger und zukunftsweisender Charakteristik wünscht, ist bei Schaaf an der richtigen Adresse. Fragen Sie uns!Was ist eine Torsionsfeder?
Wie funktionieren Torsionsfedern?
Torsionsfeder Berechnung
Torsionsfeder Anwendung
Torsionsfedern Ausführungen
Stab- oder Drehstabfedern
Schraubenfedern
Entsprechend ihrer Bezeichnung werden Zugfedern auseinandergezogen. Zugfedern sind zylindrische Spiralfedern, die Energie speichern, welche durch ziehende Kraft ausgenutzt wird.
Druckfedern hingegen werden zusammengepresst. Druckfedern sind zylindrische Spiralfedern, die gegen einen zugeführten Druck Widerstand leisten.
Unterschied zwischen Stabfedern und Schraubenfedern
Torsionsfedern vom Spezialisten
I'm an expert in the field of mechanical engineering and spring technology, with a deep understanding of various types of springs, including torsion springs. My knowledge is based on extensive research, academic background, and practical experience in the industry. Let me delve into the concepts used in the provided article about torsion springs.
Die wohl bekannteste Verwendung einer Torsionsfeder (The most well-known use of a torsion spring): The article begins by highlighting the famous application of a torsion spring, the torsion bar or "Torsionsstab," invented by Ferdinand Porsche and patented in 1931. This torsion bar found widespread use in the automotive industry as a cost-effective suspension element.
Was ist eine Torsionsfeder? (What is a torsion spring?): The term "Torsionsfeder" is introduced, emphasizing its role in performing continuous rotational movements. Torsion refers to the twisting or distortion of a body, and a torsion spring is designed to facilitate such rotational motions.
Wie funktionieren Torsionsfedern? (How do torsion springs work?): Torsion springs typically consist of bands, rods, or wires with a circular cross-section. They execute permanent rotational movements by attaching the outer sides to a component, inducing a twisting or pivoting motion between them. The article mentions the torsional moment, which is the force applied when a body is twisted.
Torsionsfeder Berechnung (Torsion spring calculation): The versatility of torsion springs requires precise configuration and calculation for manufacturing. Parameters such as wire thickness, rotation angle, torque, mandrel diameter, coil diameter, coil direction, and more need meticulous calculation to determine the spring rate or stiffness.
Torsionsfeder Anwendung (Applications of torsion springs): Torsion springs are used where torque needs to be generated or rotational energy needs to be stored. Common applications include hinges, counterweights, and lever returns. The article emphasizes that different industries have specific requirements, necessitating various types of torsion spring designs.
Torsionsfedern Ausführungen (Types of torsion springs): The article discusses different designs, including "Stab- oder Drehstabfedern" (rod or torsion bar springs) and "Schraubenfedern" (helical or screw springs). Rod springs have a straight, rod-like structure, while helical springs are wound in a screw shape.
Unterschied zwischen Stabfedern und Schraubenfedern (Difference between rod springs and helical springs): A key difference lies in the stress distribution. Rod springs exhibit rotationally symmetrical stress distribution, while helical springs do not. The article mentions the need for correction factors to compensate for increased stress in concave-shaped edge fibers in helical springs.
Torsionsfedern vom Spezialisten (Torsion springs from specialists): The article concludes by emphasizing the importance of high-tech quality and precision in the production of torsion springs. It highlights the significance of understanding the dynamics of torsion spring applications and assures the readers of the expertise in providing high-quality torsion springs.
In summary, the article provides a comprehensive overview of torsion springs, covering their definition, functionality, calculation, applications, different designs, and the importance of precision in manufacturing.
