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Federvorrichtung
DieErfindung betrifft eine Federvorrichtung mit einer aus Draht- oder Bandmaterial bestehenden Fe- der, die eine stabile Mittellage aufweist und aus dieser in entgegengesetzten Richtungen federnd ver- schwenkbar ist. Derartige Federvorrichtungen sind als Konstruktionselemente für zahlreiche Verwendungs- zwecke besonders bei feinmechanischen Geräten bekannt. So werden z. B. in der Fernmeldetechnik fe- dernde Relaisanker verwendet, die in einer mittleren Ruhestellung gehalten werden und deren Arbeitsbewegung in Abhängigkeit von der Polarität der Relaiserregung nach zwei entgegengesetzten Richtungen erfolgen kann. Ähnliche Arbeitsbedingungen bestehen z. B. auch bei zweiseitig federnden Verriegelungseinrichtungen für Drucktasten u. dgl.
Bei bekannten Federvorrichtungen der geschilderten Art wird die zweiseitige Federwirkung um eine Ruhelage dadurch erreicht, dass eine Blattfeder durch eine Einspannung eines ihrer Enden in einer bestimmten Lage gehalten wird, wobei das andere, freie Ende der Feder eine von der Form der Feder abhängige, vorbestimmte Ruhelage einnimmt, aus der es nach entgegengesetzten Richtungen herausbewegt werden kann. Um einen unerwünschten Ein- oder Ausschwingvorgang um die Ruhelage nach jeder Betätigung der Federvorrichtung zu vermeiden, ist es auch bekannt, die Federvorrichtung mit zwei Einzelfedern so auszustatten, dass die beiden Federn mit einer bestimmten Vorspannung aneinanderliegen, wobei die Ruhelage als jene Lage definiert ist, bei der sich die gegeneinandergerichteten Federkräfte gerade aufheben.
Alle diese bekannten Federvorrichtungen haben den wesentlichen Nachteil, dass die Federn für eine bestimmte, festgelegte Ruhelage genau justiert werden müssen und dass ausserdem alle äusseren und inneren Einflüsse, insbesondere Materialermündungen, die eine Formänderung oder ein Nachlassen der Federspannung zur Folge haben, auch die erwähnte Justierung der Feder beeinträchtigen.
Es ist nun das Ziel der Erfindung, eine Federvorrichtung der erwähnten Art zu schaffen, welche die geschilderten Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermeidet und sich überdies durch einen einfachen Aufbau auszeichnet. Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Feder haarnadelähnlich gebogen und an jedem Ende hakenähnlich abgewinkelt ist, wobei die Endhaken der Feder an konvergierenden Führungskanten einer Federtragplatte gleitfähig geführt sind und in der Ruhelage der Feder unter der Spreizwirkung der beiden Federschenkel einrastend an Anschlägen an den äusseren Enden der konvergierenden Führungskanten anliegen.
Bei Betätigung der Feder dieser Federvorrichtung in der einen oder ändern Richtung aus der Ruhelage heraus gleitet je ein Endhaken unter gleichzeitiger elastischer Formver- änderung der gesamten Feder entlang der zugehörigen Führungskante, wogegen der jeweils andere Endhaken seine Lage beibehält und den Mittelpunkt für die Verschwenkung der gesamten Feder bildet.
Die erfindungsgemässe Federvorrichtung gewährleistet eine stabile und genau definierte Ruhelage der Feder ; diese Ruhelage kann durch die Anordnung der Führungskanten und Anschläge in der Federtragplatte genau vorgeschrieben werden. Die dermassen festgelegte Ruhelage der Feder ist gegen äussere Einflüsse weitgehend unempfindlich und verändert sich nicht durch ein Nachlassen oder eine andere Änderung der Federspannung. Die Feder kehrt nach jeder Betätigung ohne Ein- bzw. Ausschwingvorgänge wieder in die Ruhelage zurück. Da die Feder infolge ihrer Spreizwirkung von selbst zwischen den die Ruhelage definierenden Anschlägen einrastet, ist ihre Montage äusserst einfach. Insbesondere können eigene Befestigungsbauteile oder Einspannvorrichtungen entfallen.
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Bei einer bevorzugtenAusführungsform werden die beiden Führungskanten für die Endhaken der Feder durch die beiden Schenkel einer dreieckigen, vorzugsweise gleichschenkeligen'Ausnehmung der Feder- tragplatte und die Anschläge an den Enden dieser Führungskanten durch die Basis dieser Ausnehmung ge- bildet. Die Ausnehmung der Federtragplatte kann auf einfache Weise durch einen Stanzvorgang hergestellt werden.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher be- schrieben. Fig. 1 stellt eine Ansicht und Fig. 2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Federvorrichtung dar. Die Fig. 3 und 4 zeigen weitere Ausführungsmöglichkeiten der Führungskanten.
Die Fig. 1 und 2 lassen eine haarnadelähnlich gebogene Drahtfeder 3 erkennen, die mit ihren hakenförmig abgewinkelten Enden 4a, 4b unter Ausnützung der Spreizwirkung derFeder in einer dreieckigen Ausnehmung 2 einer Grundplatte 1 einrastend montiert ist. Infolge der Federspannung werden die Drahtfederenden in die von den Seiten 2a und 2c bzw. 2b und 2c der Dreieckausnehmung gebildeten Ecken 5a, 5b gedrUckt. Durch diese Befestigung nimmt die Druckfeder normalerweise die mit vollen Linien gezeichnete stabile Mittellage ein.
Wird nun die Drahtfeder durch einen Betätigungsvorgang in die strichliert gezeichnete untere Arbeitsstellung 3b gedrückt, so gleitet der obere Endhaken 4a der Feder bei gleichzeitiger zusätzlicher elastischer Verformung der gesamten Drahtfeder unter zunehmender Federspannung entlang des als Führungskante dienenden einen Dreieckschenkels 2a der Ausnehmung 2 zu der von den beiden Dreieckschenkeln 2a und 2b gebildeten Ecke. Der untere Endhaken 4b verbleibt bei diesem Vorgang in der von der Dreieckbasis 2c und dem Dreieckschenkel 2b gebildeten, als Anschlag dienenden Ecke 5b der Ausnehmung 2 und bildet dadurch den Drehungsmittelpunkt für die gesamte Drahtfeder 3. Bei Betätigung der Drahtfeder in die strichliert gezeichnete obere Arbeitsstellung 3a ergeben sich spiegelbildliche Verhältnisse.
Massgebend für die Änderung der Verformung und damit für die Änderung der Federspannung im Zuge eines Betätigungsvorganges (Kraft-Weg-Diagramm) ist die Ausbildung der Führungskanten, im gezeigten Beispiel also der Dreieckschenkel 2a bzw. 2b der Ausnehmung 2. Es ist nun ohne weiteres und auf einfache Weise möglich, durch eine geeignete Formgebung der Führungskanten bzw. der Ausnehmung 2 jeden beliebigen gewünschten Kraftverlauf der Federvorrichtung zu erzielen. So kann der Federvorrichtung durch geeignet gekrümmte Ausbildung der Führungskanten ein linearer KrÅaftverlauf erteilt werden. Auch kann z. B. für jede Bewegungsrichtung ein anderer, bestimmter Kraftverlauf vorgeschrieben werden, indem die Führungskanten unsymmetrisch ausgebildet werden.
Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 kann im Rahmen der Erfindung noch in verschiedener Hinsicht abgewandelt werden. So können die beiden Führungskanten 2a, 2b gemäss Fig. 3 auch durch Ränder von getrennten, z. B. geraden Schlitzen 12a, 12b oder gemäss Fig. 4 durch einen Rand eines zusammenhängenden, z. B. bogenförmigen Schlitzes 12 gebildet werden. Die äusseren Schlitzenden dienen dann als jene Anschläge, welche die Ruhelage der unter Vorspannung eingesetzten Feder festlegen. Die erfindungsgemässe Federvorrichtung kann natürlich auch in Fällen angewendet werden, wo an sich nur eine einseitige Federwirkung erforderlich ist.
PATENTANSPRÜCHE :
EMI2.1