Was ist eine Torsionsfeder?
Torsionsfedern sind Federn, die die Abstoßungskraft nutzen, die durch die hauptsächlich durch das Torsionsmoment verursachte Verformung entsteht.
Torsionsfedern werden im Allgemeinen durch Aufwickeln einer Spule verwendet, können aber auch durch Abwickeln einer Spule verwendet werden.
Zu den alltäglichen Anwendungen von Torsionsfedern gehören Wäscheklammern.
Anwendungen von Torsionsfedern
Torsionsfedern werden in den folgenden Bereichen eingesetzt:
1. Öffnungs- und Schließmechanismen von CD- und DVD-Laufwerken in PCs
Torsionsfedern werden in Mechanismen verwendet, bei denen der Deckel eines CD- oder DVD-Players leicht von Hand gedrückt wird und sich durch Rückstoß öffnet.
Er kann also geöffnet und geschlossen werden, ohne das Gerät einzuschalten.
Durch die einfache Platzierung der Feder entfällt der Platzbedarf für einen Motor.
2. Neigbare Sitze in Fahrzeugen
Es gibt einen Mechanismus zur Einstellung des Sitzwinkels durch Zurückschieben des Sitzes, aber wenn der Winkel wieder in seine ursprüngliche Position gebracht wird, wird die Kraft der Torsionsfedern dafür genutzt, ohne ihn von Hand schieben zu müssen.
Funktionsweise der Torsionsfedern
Torsionsfedern unterscheiden sich von der gleichen Schraubenfeder durch die Energie, die bei der Auslenkung der Feder entsteht.
Auf eine Torsionsfeder wirkt ein Torsionsmoment mit der Mitte der Windung als Achse.
Das bedeutet, dass Druck- und Zugfedern elastische Torsionsenergie im Material speichern, während Torsionsfedern elastische Biegeenergie speichern.
Daher werden Torsionsschraubenfedern verwendet, indem sie eine Kraft in Drehrichtung ausüben, während Druck- und Zugschraubenfedern eine Kraft in linearer Richtung ausüben.
Bei der Auslegung von Torsionsfedern werden die Anzahl der Windungen, der Winkel, der Innendurchmesser und die Länge festgelegt.
Der Spalt zwischen den Windungen kann eng oder nicht eng sein, aber wenn er eng ist, treten aufgrund des durch Verschleiß verursachten Widerstands Drehmomentschwankungen auf.
Der Außendurchmesser muss jedoch so gewählt werden, dass der Führungsstab nicht am Innendurchmesser der Windung reibt, er sollte etwa 90 % betragen.
Die Torsionsfedern können gerade oder gebogen sein und werden entsprechend der Umgebung, in der sie eingesetzt werden sollen, ausgewählt.