DE1775146C2

DE1775146C2 - Einstellvorrichtung zur AEnderung der Spannung einer gewickelten Drahtfeder

Info

Publication number: DE1775146C2
Application number: DE19681775146
Authority: DE
Inventors: Jack Soenderborg Skrydstrup (Dane mark)
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1968-07-10
Filing date: 1968-07-10
Publication date: 1972-08-03
Also published as: SE350107B; FR2012698B1; DK121680B; DE1775146B1; GB1276187A; FR2012698A1

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer Einstellvorrichtung zur Änderung einer gewickelten Drahtfeder, deren eines Ende mit einem Halteelement an einem zu belastenden Element angreift und deren anderes Ende mittels einer drehbaren, aber axial festgehaltenen Schraube verstellbar ist.

Eine derartige Einstellvorrichtung wird an vielen Stellen der Technik benötigt. Ein bevorzugtes Ausfiihrungsbeispiel ist eine Vorrichtung zur Einstellung der Differenz zwischen Einschaltpunkt und Ausschaltpunkt bei einem thermostatisch oder pressostatisch betätigten Kontaktsystem.

Bei einer bekannten Einstellvorrichtung ist das der Schraube zugewandte Ende der Wickelfeder an einem Einsatz befestigt, der ein Mutterngewinde aufweist, in welches die Schraube eingedreht wird. Bei dieser Konstruktion besteht die Möglichkeit, daß sich die Einstellung ändern kann, wenn sich zum Beispiel die Schraube oder der Einsatz durch Schwingungseinfluß od. ä. verdreht, wodurch sich die eingestellte Feder- »o spannung, bei einem Thermostat also die eingestellte Temperaturdifferenz, ändert. Des weiteren ist eine solche Einstellvorrichtung relativ teuer, da der Einsatz gesondert von der Feder hergestellt und mit der Feder vereinigt werden muß.

Es ist bekannt, eine Drahtfeder mit einem ösenförmigen Halteelement oder statt dessen mit einem Gewindestopfen zu versehen, der an der Außenseite ein Gewinde trägt, in welches Drahtwindungen' der Feder eingreifen, und der innen eine Gewindebohrung trägt, in die ein Bolzen eingeschraubt ist.

Es gibt auch Federn, die sich an wenigstens einem Ende im Durchmesser verjüngen und dort zu einer zylindrischen Hülse gewickelt sind, bei de,- Gang auf Gang aneinanderliegt, damit dieses hülsenförmige Ende als Druckstift od. dgl. verwendet werden kann.

Bei einem Drehstuhl wurde auch bereits eine Schraubenfeder vorgesehen, die einen Drehschaft umgibt. Zwei Querstücke am Drehschaft greifen zwischen die Schraubenwindungen. Das eine Ende der Feder ist mit einem radialen Arm, das andere Ende mit einem Gleitring versehen. Durch eine Relativ-Drehbewegung zwischen Feder und Schaft kann die Höhe des Stuhls verändert werden.

Ein mit einem Schraubbolzen versehener Einsatz zum Festhalten des Federendes kann aus einem Stopfen bestehen, der außen eine gewindeartige Nut aufweist, in welche die schraubenförmig gewickelten Drahtwindungen dieses Endes von außen her eingreifen.

Es ist auch bekannt, eine Bohrung mit einer gewindeförmigen Nut zu versehen und diese die schraubenförmig gewickelten Windungen des Drahtfederendes von innen her eingreifen zu lassen. Um einen sicheren Sitz der Feder zu gewährleisten, ist es bei der federnden Aufhängung eines Motorverdichters in seiner Kapsel bekannt, das Federende mit radialer Klemmung in den Gewindenuten der Bohrung zu halten.

Andere bekannte Arten der Federbefestigung weisen eine einstückig mit dem Federdraht ausgebildete Öse auf. Diese kann auch in einer libene parallel zur Schraubenachse, aber außerhalb davon angeordnet sein.

fvs ist auch schon eine Einstellvorrichtung bekannt, um die Charakteristik einer zylindrisch gewickelten Drahtfeder zu ändern. Zu diesem Zweck wird in das eine Federende eine Sehraube eingedreht, wodurch mehr oder weniger ■ Federwindungen unwirksam gemacht werden. Infolgedessen ändert sich die Federkennlinie. Hierbei besteht aber die Gefahr, daß sich die Schraube unbeabsichtigt verdreht und daß beim beabsichtigten Verdrehen der Schraube störende Klemmkräfte auftreten.

Des weiteren ist eine gewickelte Drahtfeder bekannt, die einen Federabschnitt mit im Abstand angeordneten Windungen aufweist, an den sich ein hülsenförmiges Ende anschließt, bei dem Gang auf Gang des Federdrahtes aufeinanderfolgend angeordnet ist. Dieser Teil der Feder kann als Druckstift od. dgl. verwendet werden und somit als Führung, Arretierung oder Kontaktgeber dienen. Dieses hülsenförmige Ende hat einen kleineren Durchmesser als der Federabschnitt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einstellvorrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß einerseits die Gefahr einer unbeabsichtigten Verdrehung der Schraube gegenüber der gewickelten Drahtfeder vermindert ist und andererseits die Änderung der Feder feinfühlig, d. h. ohne großen Kraftaufwand vorgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Kombination folgender an einem einstückigen Drahtelement vorgesehener Merkmale:

a) Ein Gewindeabschnitt weist einen so kleinen Durchmesser auf, daß er das Schraubengewinde mit Klemmung umschließt;

b) ein Federabschnitt schließt sich an den Gewindeabschnitt mit größerem Durchmesser an;

c) am freien Ende des Gewindeabschnitts schließt sich ein Fortsatz an, der beim Drehen der Schraube in einer Richtung durch Abstützung an einem Widerlager die Klemmung vermindert;

d) am freien Ende des Federabschnitts schließt sich ein Fortsatz an, der beim Drehen der Schraube in der anderen Richtung ebenfalls durch Abstützung an einem Widerlager die Klemmung vermindert.

Bei dieser Konstruktion ist die Feder normalerweise mit so großer Klemmung auf der Schraube gehalten, daß eine unbeabsichtigte Verstellung der Schraube nicht möglich ist. Wird aber auf die Schraube ein Drehmoment ausgeübt, stützt sich einer der Fortsätze am zugehörigen Widerlager ab. Hierdurch wird die Drehung des betreffenden Endes des Drahtelements verhindert und durch die Drehung der Schraube eine solche Torsion auf die Feder ausgeübt, daß sich der Durehmesser des Gewindcabschnitts vergrößert.

Infolgedessen wird die Klemmung vermindert und es ist eine feinfühlige Änderung der Drahtfeder möglich. Darüber hinaus ergibt sich eine sehr einfach aufgebaute Einstellvorrichtung, da der Federabschnitt, der Gewindeabschnitt und die beiden Fortsätze an einem einstüekigen Drahtelement vorgesehen sind.

Der Fortsatz am freien Ende des Gewindeabschnitts kann vorzugsweise durch einen seitlich wegstehenden Arm gebildet sein. Dieser Arm kommt

bei einer Linksdrehung der Schraube gegen ein gehäusefestes Widerlager zur Anlage.

Der Fortsatz am freien Ende des Federabschnitts kann vorzugsweise durch eine öse gebildet sein. Bei einer Rechtsdrehung der Schraube wird diese öse vom zu belastenden Element an einer Drehung gehindert

Das Ejfindungsprinzip läßt sich sowohl auf Zugfedern als auch auf Druckfedern anwenden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Ausschnitt aus einem Thermostaten,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der Fig. 1, wobei die Schraube und deren Halterung entfernt sind,

F i g. 3 eine Seitenansicht des Drahtelements in vergrößertem Maßstab und

F i g. 4 eine Draufsicht auf das Drahtelement in vergrößertem Maßstab. ao

In F i g. 1 ist in einem Gehäuse 1 ein Hebel 2 angeordnet, der um einen Lagerpunkt 3 schwenkbar ist. Der Hebel betätigt einen schematisch angedeuteten Kontakt 4, der wahlweise mit einem von zwei festen Kontakten 5, 6 zusammenwirken kann. Auf den Hebel 2 wirkt einerseits eine Betätigungskraft 7, beispielsweise die Differenz zwischen der Kraft einer Sollwertfeder und einem thermostatischen, dampfgefüllten Arbeitselement, und andererseits eine Zugkraft, die von einem Drahtelement 8 ausgeübt wird. Je kleiner die Zugkraft, um so kleiner ist die zum Umschalten erforderliche Änderung der Betätigungskrafl 7, bei einem Thermostatschalter also die erforderliche Temperaturänderung.

Das Federelement 8 besteht aus einem Federabschnitt 9, einem Gewindeabschnitt 10, einer öse 11 am freien Ende des Federabschnitts 9 und einem seitlich wegstehenden Arm 12 am freien Ende des Gewindeabschnitts. Eine Schraube 13 ist in einem am Gehäuse 1 befestigten Ausleger 14 derart gehalten, daß sie zwar drehbar ist, ihre axiale Lage aber beibehält. Der Gewindeabschnitt 10 hat einen solchen Durchmesser, daß er mit Klemmung auf dem Gewinde der Schraube 13 aufsitzt. Der Federabschnitt 9 hat einen größeren Durchmesser. Die öse 11 liegt in einer Ebene parallel zur Schraubenachse, aber außerhalb dieser Achse, und umfaßt eine Einschnürung 15 des als Widerlager dienenden Hebeis 2. Der Arm 12 ist als geradlinige Verlängerung der obersten Windung des Gewindeabschnitts 10 ausgebildet und kann mit dem Gehäuse 1 an einem Widerlager 16 zusammenwirken. Ferner dient der Arm 12 als Zeiger für eine parallel zur Schraubenachse verlaufende Skalenplatte 17, an der die jeweils eingestellte Federspannung abgelesen werden kann.

Infolge der Klemmung des Gewindeabschnitts 10 auf dem Schraubengewinde behält die Einstellvoirichtung ihre einmal eingestellte Lage bei, auch wenn Schwingungen od. dgl. auftreten. Umgekehrt kann aber eine Verstellung der Schraube mit Hilfe eines Schraubenziehers ohne Schwierigkeiten vorgenommen werden. Hierbei sind zwei Fälle zu unterscheiden:

a) Bei einer Rechtsdrehung der Schraube, die eine Vergrößerung der Federspannung bewirken soll, wird die öse 11 von dem Hebel 2 an einer Drehung gehindert. Der Gewindeabschnitt 10 wird aber von der Schraube mitgenommen. Durch die entstehende Torsion vergrößert sich der Durchmesser des Gewindeabschnitts 10, die Klemmung läßt nach, und die Schraube 13 schraubt sich in den Gewindeabschnitt 10 hinein. Hierbei dreht sich zwar der Arm 12 im Uhrzeigersinn (Stellungα in Fig.2); dies hat aber keinerlei Einfluß.

b) Bei einer Linksdrehung der Schraube, die eine Verringerung der Federspannung hervorrufen soll, legt sich der Arm 12 gegen das Widerlager 16 an (Stellung b in F i g. 2). Da der übrige Teil des Gewindeabschnitts 10 von der Schraube mitgenommen wird, ergibt sich eine Torsion, durch die die Klemmung vermindert wird, so daß die Schraube aus dem Gewindeabschnitt 10 heraus geschraubt wird.

In beiden Fällen kehrt anschließend der Arm 12 in die in F i g. 2 voll ausgezogene Stellung zurück, und die ursprüngliche Klemmung ist wieder hergestellt.

Claims

Patentansprüche:

1. Einstellvorrichtung zur Änderung der Spannung einer gewickelten Drahtfeder, deren eines Ende mit einem Halteelement an einem zu belastenden Element angreift und deren anderes Ende mittels einer drehbaren, aber axial festgehaltenen Schraube axial verstellbar ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender an einem einstückigen Drahtelement vorgesehener Merkmale:

a) Ein Gewindeabschnitt (10) weist einen so kleinen Durchmesser auf, daß er das Schraubengewinde mit Klemmung umschließt;

b) ein Federabschnitt (9) schließt sich an den Gewindeabschnitt (10) mit größerem Durchmesser an;

c) am freien Ende des Gewindeabschnitts (10) schließt sich ein Fortsatz (12) an, der beim Drehen der Schraube in einer Richtung durch Abstützung an einem Widerlager (16) die Klemmung vermindert;

d) am freien Ende des Federabschnitts (9) schließt sich ein Fortsatz (11) an, der beim Drehen der Schraube in der anderen Richtung ebenfalls durch Abstützung an einem Widerlager (2) die Klemmung vermindert.

2. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz am freien Ende des Gewindeabschnitts (10) durch einen seitlich wegstehenden Arm (12) gebildet ist.

3. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz am freien Ende des Federabschnitts (9) durch eine öse (11) gebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen