Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her¬ stellung einer aus einem Federband spiralförmig gewundenen Triebfeder, die zum Einbau in ein Federhaus mit einem darin drehbaren Federkern bestimmt ist, wobei die aussenliegende Endpartie der Triebfeder zum Befestigen am Federhaus und die innenliegende Endpartie der Triebfeder zum Befestigen am Fe¬ derkern vorgesehen sind.

Weiter bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Her¬ stellung einer Vorrichtung mit einem Federhaus und einer darin untergebrachten, spiralförmig gewundenen Triebfeder, die zum Antreiben eines im Federhaus drehbaren Federkernes dient.

Schliesslich betrifft die Erfindung auch eine Triebfeder und eine Vorrichtung, die nach den erfindungsgemässen Verfahren hergestellt sind.

Eine aus einem spiralförmig gewundenen Federband bestehende Triebfeder wird in der Regel zur Speicherung und nachfolgen¬ den Abgabe von mechanischen Drehmomenten verwendet. Es ist schon seit längerer Zeit bekannt, dass die Federcharakteristik einer solchen Triebfeder für manche Anwendungszwecke in vor¬ teilhafter Weise verändert werden kann, indem man das Feder¬ band, nachdem es spiralförmig zu einem ersten Wickel gewun¬ den worden ist, entgegen dem ursprünglichen Biegesinn noch¬ mals spiralförmig aufwickelt. Der so entstehende zweite Wickel lasst sich als Triebfeder mit einer nichtlinearen Dreh¬ moment-Charakteristik verwenden, gemäss welcher das von der Triebfeder erzeugte Drehmoment in Funktion der Umdrehungen des innenliegenden Endes relativ zum aussenliegenden Ende der Triebfeder anfänglich viel rascher ändert als in einem an-

schliessenden grösseren Bereich der Anzahl Umdrehungen. Die Herstellung einer derartigen Triebfeder ist z.B. in der britischen Patentschrift GB-A 1 3 1 $79 offenbart, welche der amerikanischen Patentschrift US-A 3788631 entspricht. Ge¬ mäss diesen Druckschriften wird bei der Bildung des zweiten Wickels das Federband.ausgehend ^' vom inneren Ende des ersten Wickels nochmals, aber mit entgegengesetztem Biegesinn, spi¬ ralförmig gewickelt, so dass beim zweiten Wickel das gleiche Ende des Federbandes innen liegt wie beim ersten Wickel. Das andere Ende des Federbandes liegt sowohl beim ersten als auch beim zweiten Wickel aussen.. Dieses Herstellungsverfahren hat zur Folge, dass die am stärksten gebogenen inneren Win¬ dungen des ersten Wickels bei der Bildung des zweiten Wickels wiederum am stärksten in entgegengesetzter Richtung gebogen werden, so dass in den meisten Fällen die Elastizitätsgrenze des Federbandmaterials überschritten und eine plastische a- terialverformung eintritt, wodurch die betreffenden innersten Windungen des als Triebfeder dienenden zweiten Wickels die ihnen zugedachte elastische Wirkung nicht mehr voll entfalten können. Weiter werden die am wenigsten stark gebogenen äusse- ren Windungen des ersten Wickels bei der Bildung des zweiten Wickels wiederum am wenigsten stark in entgegengesetzter Richtung gebogen, weshalb auch die äusseren.Windungen der re¬ sultierenden Triebfeder nur in relativ geringem Mass als elastische Drehmomentspeicher wirksam sein können. Demgemäss ist bei dieser bekannten Triebfeder der nutzbare Umdrehungs¬ bereich, in welchem das Drehmoment nur wenig ändert, im Ver¬ gleich zu dem gesamten zur Verfügung stehenden Umdrehungsbe¬ reich nicht sonderlich gross. Dies führt auch dazu, dass der Gewichts-Nutzwert, d.h. das Verhältnis der nutzbaren Feder¬ arbeit zum Federgewicht, relativ niedrig ist. Ausserdem zeigt sich bei der Verwendung einer solchen Triebfeder in einem Fe¬ derhaus eine ausgeprägte Hysterese der Drehmoment-Charakte¬ ristik, d.h; dass in den Phasen des Spannens und Entspannens der Triebfeder verhältnismässig grosse Drehmomentunterschiede bei gleichen Drehstellungen des inneren zum äusseren Ende des Federbandes resultieren. Schliesslich ist nach etwa 100*000

Arbeitszyklen ein Drehmomentverlust von etwa 20 % infolge von Materialermüdung festzustellen.

In der schweizerischen Patentschrift CH-A 353939 sind eine ähnliche Triebfeder und ein Verfahren zu deren Herstellung be¬ schrieben. Bei jenem Verfahren wird ebenfalls ein Federband zunächst spiralförmig zu einem ersten Wickel mit satt aneinan- derliegenden Windungen gewickelt und nachher ein zweiter, zur Verwendung als Triebfeder bestimmter Wickel dadurch gebildet, dass man das Federband, ausgehend vom aussenliegenden Ende des ersten Wickels, auf einem Federkern zu einem zweiten Wickel umwickelt, dessen Windungen entgegen dem Biegesinn des Federbandes im ersten Wickel gebogen sind. Durch dieses Vor¬ gehen lassen sich einige der oben beschriebenen Nachteile reduzieren. Insbesondere ist es möglich, bei der Bildung des zweiten Wickels eine gleichmässigere elastische Biegebean¬ spruchung des Federbandes zu erzielen. Allerdings hat sich in der Praxis gezeigt, dass meistens die Elastizitätsgrenze des Federmaterials in den innersten paar Windungen des zweiten Wickels überschritten wird und eine plastische Verformung des Federbandes eintritt, so dass die innersten paar Windun¬ gen der Triebfeder nicht mehr die gewünschte elastische Wir¬ kung ausüben können und zur Drehmomentspeicherung nur wenig bis gar nichts beizutragen vermögen.

Aus der schweizerischen Patentschrift CH-A 232211 ist ein Federmotor bekannt, der zwei drehbare Rollen mit parallelen Achsen sowie ein Federband aufweist, dessen eines Ende an der ersten Rolle und dessen anderes Ende an der zweiten Rolle be¬ festigt ist, wobei das Federband unter dem Einfluss seiner Elastizität die Tendenz hat, sich spiralförmig auf der ersten Rolle aufzuwickeln. Beim Aufziehen dieses Federmotors wird die zweite Rolle so gedreht, dass das Federband von der ersten Rolle abgezogen und mit umgekehrtem Biegesinn auf die zweite Rolle aufgewickelt wird, wobei die am ersten Wickel aussenlie- gende Endpartie des Federbandes die innenliegende Entpartie des zweiten Wickels bildet. Das auf diese Weise im zweiten Wickel gespeicherte mechanische Drehmoment ist in einem rela-

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tiv weiten Bereich annähernd konstant, und die Beanspruchung des Federbandmaterials beim Umwickeln mit entgegengesetztem Biegesinn ist in den inneren und äusseren Windungen annähernd gleich. Ein Ueberschreiten der Elastizitätsgrenze ist dabei aber nicht ausgeschlossen. Als hauptsächlicher Nachteil eines Federmotors dieser Art ist sein grösserer Platzbedarf zu nen¬ nen, der durch die Notwendigkeit von zwei parallelen drehbaren Rollen bedingt ist. Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieses Federmotors ist darin zu sehen, dass infolge der im Betrieb fortwährend nötigen Umbiegungen des Federbandes vom einen in den entgegengesetzten Biegesinn und umgekehrt Materialermüdun¬ gen auftreten, die zu einem Verlust an Elastizität oder gar zum Bruch des Federbandes führen können und daher die Anzahl der nutzbaren Arbeitszyklen merklich herabsetzen. Um diesem Nachteil zu begegnen, ist eine wesentlich stärkere Dimen¬ sionierung des Federbandes erforderlich, wodurch der Platzbe¬ darf des Motors weiter erhöht und das Verhältnis der nutzbaren Federarbeit zum Gewicht des Motors vermindert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine aus einem spiralförmig gewundenen Federband bestehende Triebfeder zum Einbau in ein Federhaus mit einem darin dreh¬ baren Federkern derart auszubilden, dass im Vergleich zu be¬ kannten Triebfedern der Gewichts-Nutzwert, d.h. das Verhält¬ nis der nutzbaren Federarbeit zum Federgewicht, erhöht ist, die Drehmoment-Charakteristik einen steileren Anstieg des Anfangsdrehmomentes in einem kleineren Umdrehungsbereich und einen flacheren Drehmomentverlauf in einem vergrösserten nutz¬ baren Umdrehu gsbereich zeigt und ferner der Hysterese-Effekt deutlich vermindert ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit einem Federhaus und einer darin untergebrachten, aus einem Federband spiralförmig gewundenen Triebfeder, deren aussen- liegende Endpartie am Federhaus und deren innenliegende End¬ partie an einem im Federhaus drehbaren Federkern befestigt¬ sind, derart auszubilden, dass das Verhältnis der nutzbaren

Federarbeit zum Gewicht der Vorrichtung hoch ist, die Dreh¬ moment-Charakteristik einen grossen nutzbaren Umdrehungs¬ bereich, in welchem das Drehmoment nur relativ wenig ändert, aufweist und der Hysterese-Effekt der Triebfeder relativ ge¬ ring ist.

Diese Aufgaben sind durc die in den unabhängigen Patent¬ ansprüchen definierte Erfindung gelöst. Zweckmässige und vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfin- dungsgemässen Lehren ergeben sich aus den abhängigen Patent¬ ansprüchen.

Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind in der nun fol¬ genden Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispiels und im Vergleich zum Stand der Technik näher erläutert unter Be¬ zugnahme auf die zugehörigen, rein beispielsweise wiederge¬ gebenen Zeichnungen.

Fig. 1 zeigt in schematisierter Darstellung einen radialen Querschnitt durch eine automatische Aufrollvorrich¬ tung mit einem Federhaus, einer darin angeordneten spiralförmig gewundenen Triebfeder und einem dreh¬ baren Federkern;

Fig. 2 stellt die gleiche Vorrichtung in einem achsialen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 dar;

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung einen aus einem Federband spiralförmig gewundenen ersten Wickel, . der eine Zwischenstufe in der Herstellung der Trieb- -feder für die Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 ist;

Fig. 4 ist eine zu Fig. 3 analoge Darstellung eines zweiten Wickels, der aus dem ersten Wickel nach Fig. 3 durch Umwickeln des Federbandes mit entgegengesetztem Biege¬ sinn entstanden ist und als Triebfeder in das Feder¬ haus der Vorrichtung gemäss den Fig. 1 und 2 einbau¬ bar ist;

Fig. 5 zeigt die mit der Vorrichtung gemäss den Fig. 1 und 2 erzielte Drehmoment-Charakteristik in Abhängigkeit von den Umdrehungen des Federkernes;

Fig. 6 stellt eine analoge Drehmoment-Charakteristik einer ähnlichen Vorrichtung mit einer Triebfeder gemäss dem Stand der Technik dar;

Fig. 7 ist eine der Fig. 1 analoge Darstellung einer die

Drehmoment-Charakteristik gemäss Fig. 6 zeigenden Vor¬ richtung gemäss dem Stand der Technik; und

Fig. 8 stellt die Triebfeder der Vorrichtung nach Fig. 7 nach dem Ausbauen aus dem Federhaus dar.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Aufrollvorrichtung weist ein Federhaus 1 und einen darin drehbaren Federkern 2 auf, dessen Durchmesser zweckmässig etwa 1/3 des Innendurchmessers der Um- fangswand 3 des Federhauses 1 beträgt. In einem radialen Schlitz 4 des Federkernes 2 ist eine abgewinkelte Endpartie 5 eines Federbandes 6 verankert, welches spiralförmig um den Fe¬ derkern 2 gewickelt ist. Die aussenliegende Endpartie 7 des _. Federbandes 6 ist in einen radialen Schlitz 8 in der Umfangs- wand 3 des Federhauses 1 eingehängt. Gemäss Fig. 2 ist das Federhaus 1 an einem Schenkel 9 eines U-förmigen Lagerbügels 10 befestigt, dessen anderer Schenkel mit 11 bezeichnet ist. In jedem der Schenkel 9 und 11 befindet sich eine Lagerbohrung 12 bzw. 13, in welcher die eine bzw. andere Endpartie einer Welle 14 drehbar gelagert ist. Der bereits erwähnte Federkern 2 weist einen achsialen Kupplungsfortsatz 15 auf, der in das eine Ende der Welle 14 eingreift und mit letzterer auf Drehung verbunden ist. Die Welle 14 trägt eine mit ihr drehfest ver¬ bundene Aufrolltrommel 16, an welcher ein Ende eines biegsamen Bandes 17 befestigt ist, das z.B. ein Sicherheitsgurt in einem Motorfahrzeug sein kann.

Unter dem Einfluss seiner Elastizität ist das gewickelte Fe¬ derband 6 bestrebt, den Federkern 2 entgegen dem Pfeil R in Fig. 1 zu drehen und damit die Aufrolltrommel 16 anzutreiben, derart dass das Band 17 auf der Trommel 16 aufgerollt wird. Das gewickelte Federband 6 dient somit als Triebfeder zum selbsttätigen Antrieb der Aufrolltrommel 16. Beim Ausziehen • des Bandes 17 wird der Federkern 2 im Sinne des Pfeiles R in

Fig. 1 gedreht, wobei das Federband 6 auf den Federkern 2 aufgewickelt und die Triebfeder gespannt wird.

Die Triebfeder der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 wird erfindungsgemäss wie folgt hergestellt: Das Federband 6, das zweckmässlg aus texturgewalztem Bandfederstahl besteht, wird zunächst auf bekannte Weise spiralförmig zu einem ersten Wickel 18 (Fig. 3) mit satt aneinanderliegenden Windungen ge¬ wunden, wobei die innenliegende Endpartie 7 abgewinkelt wird. Dann wird die äussere Endpartie 6A des Federbandes 6 aus ihrem noch ungewundenen, etwa geradlinig verlaufenden Zustand ent¬ gegen dem Biegesinn der Windungen des Wickels 18 kreisbogen¬ förmig nach aussen gebogen, so dass ein Endbogen 6B entsteht, der sich über mindestens 30°, aber höchstens 360° erstreckt, vorzugsweise über etwa 180°. Der Krümmungsradius des Endbo- gens 6B wird zunächst etwas geringer als der Radius des Fe¬ derkernes 2 der Vorrichtung gemäss den Fig. 1 und 2 gemacht, so dass nach dem unvermeidlichen Zurückfedern des Endbogens 6B der Krümmungsradius praktisch mit dem Radius des Feder¬ kernes 2 übereinstimmt. Wie in Fig. 3 ersichtlich ist, schliesst der Endbogen 6B unmittelbar und kontinuierlich über¬ gehend an die äusserste Windung des Wickels 18 an. Zwischen dem Endbogen 6B und der äussersten Windung ist somit weder eine geradlinige Zwischenpartie noch ein Knick vorhanden. Die Endpartie 5 am freien Ende des Endbogens 6B wird um etwa 90° zum Krümmungszentrum des Endbogens hin abgewinkelt. Die in Fig. 3 gezeigte Form des Federbandes 6 wird nachher durch An¬ lassen bei einer.Temperatur zwischen 180° und 260°, vorzugs¬ weise bei etwa 210° während etwa 1 Stunde, stabilisiert. Bei dieser Wärmebehandlung wird die Elastizitätsgrenze des Feder¬ bandmaterials, d.h. dessen Widerstand gegen Formänderungen, deutlich gesteigert. Das auf die beschriebene Weise geformte und behandelte Federband 6 wird nachher mit seiner aussen- liegenden abgewinkelten Endpartie 5 an einem Wickeldorn 19 (Fig. 4) befestigt, dessen Radius mit dem des Endbogens 6B des Federbandes 6 praktisch übereinstimmt oder wenig kleiner ist. Anschliessend wird durch Drehen des Wickel-

dornes 19 im Sinne des Pfeiles P das Federband 6 vollständig auf dem Wickeldorn 19 aufgewickelt, und zwar so, dass das Federband 6 entgegen dem ursprünglichen Biegesinn der Windun¬ gen des Wickels 18 gebogen wird, ohne dass dabei die Elasti¬ zitätsgrenze des Federbandmaterials jemals überschritten wird. Hierdurch entsteht ein zweiter Wickel 20 (Fig. 4), des¬ sen satt aneinander anliegende Windungen eine relativ hohe elastische Biegevorspannung aufweisen. Der so gebildete zwei¬ te Wickel 20 wird dann mit Hilfe eines abnehmbaren Festhalte¬ mittels 21, z.B. einer Klammer oder Bandage, gegen Zurückfe- derung gesichert und vomWickeldorn 19 achsial abgezogen. Da¬ mit ist der zweite Wickel 20 zur Verwendung als Triebfeder im Federhaus 1 der Vorrichtung gemäss den Fig. 1 und 2 bereit.

Beim Einbauen der Triebfeder in das vom Lagerbügel 10 abge¬ nommene und damit offene Federhaus 1 wird die nunmehr am zwei¬ ten Wickel 20 aussenliegende abgewinkelte Endpartie 7 des Fe¬ derbandes 6 im Schlitz 8 der Umfangswand des Federhauses 1 verankert. Dann wird der Federkern 2 anstelle des Wickeldor- nes 19 in den Wickel 20 achsial eingeführt, wobei die innen¬ liegende abgewinkelte Endpartie 5 des Federbandes 6 in Ein¬ griff mit dem Schlitz 4 des Federkernes 2 gebracht,wird. Nachher entfernt man das Festhaltemittel 21 und lasst den Wickel 20 sich entspannen, wobei seine Windungen sich radial nach aussen bewegen und sich an der Umfangswand 3 des Feder¬ hauses 1 abstützen. Schliesslich bringt man den Kupplungs¬ fortsatz 15.des Federkernes 2 in Kupplungseingriff mit der Welle 14 der Aufrolltrommel 16 und befestigt das Federhaus 1 am.Schenkel 9 des Lagerbügels 10. Das Federband 6 und- der Federkern 2 haben nachher die in Fig. 1 gezeigten Positionen.

Anstelle des beschriebenen Vorgehens ist es auch möglich, beim Einbauen der Triebfeder in das Federhaus 1 zuerst die innere Endpartie 5 des zweiten Wickels 20 am Federkern 2 zu befestigen und nachher die aussenliegende Endpartie 7 mit dem Schlitz 8 der Umfangswand 3 des Federhauses in Eingriff zu bringen. Weiter ist es bei geeigneter Ausbildung des Feder¬ hauses und des Festhaltemi ;tels 21 auch möglich, den Feder-

kern 2 mit der Welle 14 der Aufrolltrommel 16 zu kuppeln bevor man den Wickel 20 sich entspannen lässt. Auf diese Weise erreicht man, dass beim Entspannen des Wickels 20 die Aufrolltrommel 16 mittels des Federkernes 2 in Drehung ver¬ setzt wird. Diese Drehbewegung der Aufrolltrommel 16 kann dazu, benutzt werden, um das Band 17 auf der Trommel 16 aufzu¬ wickeln.

Die Drehmoment-Charakteristik der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 ist in Fig. 5 veranschaulicht, welche den Drehmomentver¬ lauf in Funktion der Umdrehung des Federkernes 2 zeigt. Die Drehmoment-Charakteristik gemäss Fig. 5 resultierte bei einem Ausführungsbeispiel der beschriebenen Vorrichtung mit den folgenden Abmessungen:

Innendurchmesser des Federhauses 1: 55 mm

Durchmesser des Federkernes 2: 18.,7 mm

Länge des Feder andes 6: 3700 mm

Dicke des Federbandes 6: 0,21 mm

Breite des Federbandes 6: 6,7 mm

Der Nullpunkt der Abszissenachse und der Ordinatenachse des Diagrammes gemäss Fig. 5 bezieht sich auf die in Fig. 1 dar¬ gestellte Drehstellung des Federkernes 2. Beim Ausziehen des aufgerollten biegsamen Bandes 17, d.h. beim Drehen des Feder¬ kernes 2 gemäss dem Pfeil R in Fig. 1, muss auf den Federkern ein Drehmoment Md ausgeübt werden, dessen Verlauf in Funktion der Umdrehungszahl durch die obere Kurve in Fig. 5 dargestellt ist. Beim Einrollen des Bandes 17 vermag die gespannte Trieb¬ feder dem Federkern 2 ein Drehmoment zu verleihen, dessen Ver¬ lauf durch die untere Kurve in Fig. 5 gezeigt ist. Man erkennt, dass die Hysterese, d.h. der Unterschied zwischen der oberen und der unteren Drehmomentkurve in Fig. 5 verhältnismässig ge¬ ring ist. Weiter ist ersichtlich, dass das Drehmoment Md im Bereich von 0 bis etwa 1 1/2 Umdrehungen des Federkernes 2 re¬ lativ steil bis zu einem Punkt A ansteigt bzw. von einem Punkt B abfällt und dass in einem verhältnismässig grossen Um-

drehungsbereich, der von weniger als zwei Umdrehungen bis etwa 16 Umdrehungen des Federkernes reicht, der Verlauf des Drehmomentes ziemlich flach ist bis zu den Punkten C bzw. D. Im Bereich zwischen 16 und knapp 18 Umdrehungen des Feder¬ kernes 2 ergibt sich wieder ein steiler Verlauf der Drehmoment¬ kurven, weil dann praktisch das ganze Federband 6 auf den Fe¬ derkern 2 aufgewickelt ist. Von insgesamt knapp 18 Umdrehungen des Federkernes sind somit etwa 14 Umdrehungen voll nutzbar bei nur geringfügig änderndem Drehmoment. Das ganze mögliche Arbeitsvermögen der Triebfedervorrichtung ist durch die Flä¬ che innerhalb der Punkte 0, A, C, E, F und 0 gegeben. Davon nutzbar ist der Arbeitsbereich, ^' welcher durch die. Fläche in¬ nerhalb der Punkte B, D, G und H in Fig. 5 wiedergegeben ist. Das Verhältnis der Nutzarbeit zu der möglichen Gesamtarbeit ist daher recht gross.

Diese vorteilhaften Wirkungen kommen hauptsächlich dadurch zustande, dass praktisch die ganze Länge des Federbandes 6 im Federhaus _. 1 biegeelastisch wirksam ist, weil wegen der Anfor- ung des kreisbogenfδrmig verlaufenden Endbogens 6B an der äussersten Windung des ersten Wickels 18 und der nachfolgen¬ den Wärmebehandlung des erstenWickels mit Sicherheit vermie¬ den ist, dass bei der Bildung des zweiten Wickels 20 mit um¬ gekehrtem Biegesinn des Federbandes 6 an irgendeiner Stelle desselben die Elastizitätsgrenze überschritten wird.

Um den durch die Erfindung ermöglichten technischen Fort¬ schritt ^" gegenüber dem Stand der Technik deutlich zu machen, ist ein Vergleich mit den Eigenschaften einer herkömmlichen Triebfedervorrichtung mit ähnlichen Abmessungen angezeigt. Es wird zunächst auf Fig. 7 verwiesen, in welcher der mechanische Aufbau einer solchen Vorrichtung gemäss dem Stand der Technik veranschaulicht ist. In einem Federhaus 1', dessen Innendurch¬ messer mit jenem des Federhauses 1 der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 übereinstimmt, befindet sich eine aus einem spi¬ ralförmig gewundenen Federband 6* gebildete Triebfeder. Das in Fig. 7 innere Ende 5* des Federbandes 6 ^r ist an einem

drehbaren Federkern 2* befestigt, während das aussenliegende Ende 7* des Federbandes 6* mit dem Federhaus 1 ¹ verbunden ist. Soweit besteht Uebereinstimmung mit der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2. Unterschiedlich sind die Ausbildung und die Herstellung der Triebfeder: Aus dem Federband 6* wurde zwar ebenfalls ein erster Wickel mit satt aneinander anliegenden Windungen gebildet, wonach das Federband 6 ¹ entgegen dem Biegesinn der Windungen des ersten Wickels umgewickelt wurde. Letzteres wurde nach dem Stand der Technik aber ohne vorher¬ gehendes Anformen des Endbogens 6B und nachfolgende Wärmebe¬ handlung des ersten Wickels durchgeführt (Fig. 3). Das am ersten Wickel aussen liegende Ende des Federbandes 6 ¹ , d.h. das Ende der äussersten Windung des ersten Wickels, wurde lediglich an einem (nicht gezeichneten) Wickeldorn befestigt. Bei dem anschliessenden Umwickeln des Federbandes wurde in den ersten paar Windungen des nun entstehenden zweiten Wickels die Elastizitätsgrenze des Federbandmaterials überschritten, so dass eine plastische Verformung dieser Windungen eintrat, zu¬ mal gemäss dem Stand der Technik ein Wickeldorn mit relativ kleinem Durchmesser verwendet wurde, um den Aussendurchmesser des zweiten Wickels nicht zu gross werden zu lassen.

Wenn man eine auf die beschriebene Weise gemäss dem Stand der Technik gebildete Triebfeder wieder aus dem Federhaus 1 ' aus¬ baut und sich entspannen lässt, nimmt sie unter dem Einfluss ihrer Elastizität etwa die in Fig. 8 gezeigte Form an. Man erkennt, dass diese Form nicht mehr mit jener des ersten Wickels übereinstimmt, sondern im wesentlichen S-förmig ist, weil die unmittelbar auf dem Wickeldorn aufgelegenen Windun¬ gen plastisch deformiert sind. Im Gegensatz hierzu nimmt die Triebfeder gemäss der Erfindung nach dem Ausbau aus dem Feder¬ haus 1 von selbst wieder annähernd die in Fig. 3 dargestell¬ te Gestalt an, weil bei dem Umwickeln die Elastizitätsgrenze des Federbandmaterials an keiner Stelle überschritten wurde . und demgemäss keine plastische Verformung eintrat.

In der Vorrichtung gemäss Fig. 7 sind die plastisch deformier¬ ten Windungen des Federbandes 6 ^f natürlich nicht mehr i stan-

de, eine Federwirkung in dem gewünschten Sinn auf den Feder¬ kern 2* auszuüben. ^" Das zeigt sich deutlich in der zugehörigen Drehmoment-Charakteristik gemäss Fig. 6. Dazu ist vorerst zu bemerken, dass das Federband 6* eine grössere Länge und einen grδsseren Querschnitt als das Federband 6 aufweisen muss, da¬ mit ein etwa gleich grosser nutzbarer Umdrehungsbereich und in diesem annähernd gleich grosse Drehmomente resultieren wie bei der Vorrichtung gemäss den Fig. 1 und 2 und mit der Dreh¬ moment-Charakteristik gemäss Fig. 5. Die in Fig. 6 dargestell¬ te Drehmomeht-Charakteristik gemäss dem Stand der Technik lässt klar erkennen, dass von der in Fig. 7 gezeigten Aus¬ gangsstellung des Federkernes 2' ausgehend etwa 11 Umdrehungen von insgesamt 27 möglichen Umdrehungen des Federkernes erfor¬ derlich sind, um das nutzbare Anfangsdrehmoment zu erreichen. Ferner ist ersichtlich, dass sich der Drehmomentverlauf nur allmählich und stetig verändert und dass sich ein verhältnis¬ mässig starker Hysterese-Effekt bemerkbar macht. Ohne weite¬ res ist auch erkennbar, dass das Verhältnis des nutzbaren Ar¬ beitsbereiches zum gesamten möglichen Arbeitsvermögen der Triebfedervorrichtung relativ klein und viel ungünstiger ist als bei dem erfindungsgemässen Ausführungsbeispiel. Da die Triebfeder der zum Stand der Technik gehörenden Vorrichtung nach Fig. 7 - wie erwähnt - mehr Werkstoff aufweisen muss, um den gleichen nutzbaren Umdrehungsbereich bei etwa gleichen Drehmomenten wie im Falle der erfindungsgemässen Ausbildung zu ermöglichen, ist der Gewichts-Nutzwert, d.h. das Verhältnis der nutzbaren Federarbeit zum Federgewicht, bei der Vorrich¬ tung gemäss dem Stand der Technik geringer. Die Triebfeder ge¬ mäss dem Stand der Technik benötigt demgemäss auch mehr Ein¬ bauraum.

Schliesslich ist noch zu erwähnen, dass die nach dem Stand der Technik ausgebildete Triebfeder nach etwa 100'000 Lastwechseln infolge Ermüdung des Federbandmaterials einen erheblichen Drehmomentverlust zeigt, der in der Grössenordnung von 20 % liegt. Um diesem Drehmomentverlust Rechnung zu tragen, ist man gezwungen, die Feder für ein mindestens 25 __ höheres Dreh-

moment zu dimensionieren, damit auch nach mehr als 100*000 Lastwechseln noch ein ausreichend grosses nutzbares Dreh¬ moment zur Verfügung steht. Ueberraschenderweise hat sich bei der erfindungsgemässen Herstellung der Triebfeder gezeigt, dass der sich einstellende Drehmomentverlust auf ein deut¬ lich kleineres Mass in der Grössenordnung von 5 % vermindert ist, so dass sich in dieser Hinsicht eine Verbesserung um etwa 20 % gegenüber dem Stand der Technik ergibt.

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