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Federkraftspeicher

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F16H7/08 Means for varying tension of belts, ropes, or chains
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DE2255301A1

Germany

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English
Inventor
Hans-Juergen Stark
Current Assignee
Individual

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Application DE19722255301 events
1977-12-15
Application granted
Expired

Description

  • [0001]
    Federkraft speicher Die Erfindung bezieht sich auf einen Federkraftspeicher, der unter anderem~vorzugsweise als Kettenspanner, Riemenspanner und dergleichen verwendet werden kann und einen in einem anbaubaren Gehäuse unter Federdruck axial nach außen verschieblichen Kolben besitzt.
  • [0002]
    Das, insbesondere durch zunehmenden Verschleiß in den Gelenken von Stahlgelenkketten, erforderlich werdende Nachspannen geschieht bekanntlich mittels Spannrädern, Spannschienen, oder durch besondere automatische Spannvorrichtungen, von denen die bekanntesten Spannfedern, federbelastete Spannbänder, verstellbare und von Federn belastete Spannräder und Spannblöcke sind.
  • [0003]
    Am häufigsten findet man automatische Kettenspannvorrichtun gen für die Steuerketten an Verbrennungsmotoren. Sie sind dem besonderen Zweck angepaBt und so gut wie' gar nicht zu verwenden, wenn größere Kettenlängen gespannt werden müssen, wie es insbesondere bei SIaschinen, Förderanlagen usw. erforderlich wird.
  • [0004]
    Einige der bekannten Kettenspanner haben einen großen Platzbedarf,. ein Nachteil, der sich insbesondere dann sehr auswirkt, wenn Xetten größerer Dimensionen und Längen - als bei Steuerketten üblich - zu spannen sind, weil dann die Größenverhältnisse proportional mitwachsen müßten. Weiterhin sind diese-Spanner relativ aufwendig, erfordern hohe Herstellungskosten und unterliegen bei mangelnder Schmierung dem Verschleiß0 Die Federcharakteristik bekannter Spanner hat eine relativ steile Federkennlinie, wodurch die nutzbare Spannkraft nach einem kurzen Spannweg bald verbraucht und dadurch der Spanner wirkungslos wird, bevor die Kette ausgelängt ist. Eine mehrmalige Nachstellung des Spanners ist erforderlich.
  • [0005]
    Von einem automatischen Kettenspanner ist zu fordern, daß er einfach aufgebaut, nicht zu groß und leicht und lageunabhängig anbaubar ist, einen möglichst großen Spannweg mit relativ geringfügiger Veränderung der Spannkraft besitzt und bis zur Auslängung der Kette wartungsfrei arbeitet. Weiter ist erwünscht, daß dieser gleichermaßen für Reversierbetrieb geeignet ist und sowohl für das Leertrum insbesondere aber aucb für das Lasttrum einsetzbar ist. Die bekannten Spanner weisen diese Eigenschaft nicht auf, denn sie sind nur für den Betrieb in einer Richtung anwendbar.
  • [0006]
    Die Erfindung hat zur Aufgabe, den in den beiden vorstehenden Absätzen behandelten Forderungen zu entsprechen und die aufgezeigten Nachteile auszuschalten.
  • [0007]
    Die Aufgabe wird gemäß dem Hauptgedanken der Erfindung durch einen Federkraft speicher gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß Gehäuse und Kolben als Parallelepipedon, insbesondere Quader, gestaltet sind und zur Erzeugung der Federkraft mehrere, auswechselbare, auf den Querschnitt des Kolbens verteilte und in der Achsrichtung des Kolbens in Längsbohrungen eingebrachte und sich mittelbar oder unmittelbar gegen den Boden des Gehäuses ab stützende und gespannte Zylinderfedern vorgesehen sind.
  • [0008]
    Dabei ist es von besonderem und erfindungswesentlichem Vorteil, daß die in die Längsbohrungen eingebrachten Zylinderfedern mittels im Zentrum der Längsbohrung angeordneter, loser Führungsdorne mit einem Bund am Fußende, gegen den der Fuß der Zylinderfeder abgestützt ist, stabilisiert sind, womit gleichzeitig durch den Bund am Fußende des Führungsdornes bewirkt ist, daß er festgehalten wird. Es wird damit verhindert, daß er bei einer von der Fußlage des Gehäuses verschiedenen Lage in der Zylinderfeder wandert.
  • [0009]
    Insbesondere sind die Zylinderfedern-innerhalb der Längsbohrungen im gespannten Zustand mittels von außen lösbarer Arretierungen arretierbar.
  • [0010]
    Eine vorteilhafte, überraschend einfache Arretierung besteht aus einer gegen den Kopf der Zylinderfeder anliegenden Arretierscheibe mit einem zentralen lIuttergewinde und einer durch den Führungsdorn nach außen geführten, den Boden des Gehäuses durchdringenden Arretierschraube mit einem Kopfgewinde.
  • [0011]
    In weiterer Ausbildung ist der Entspannungsweg (Spannweg) des unter Federdruck stehenden Kolbens mittels einer im Gehäuse festliegenden und in einen Långsschlitz des Kolbens eingreifenden Sicherungsschraube begrenzt.
  • [0012]
    Die erfindungsgemäße Verwendung mehrerer Federn auf kleinem Raum schafft bei günstigen Einbaubedingungen eine optimale Wirkung.
  • [0013]
    Unter Beibehaltung e i n e r Größe des Federkraft speichers läßt sich durch Auswahl schwacher und starker Federn, Anderung ihrer Anzahl und die Wahl der Kennlinien die Spannkraft und der Spannweg variabel und individuell anpaßbar gestalten, sowie durch Freigabe von Arretierungen die Spannkraft von in Reserve gehaltenen Federn freisetzen. Eine sehr flache Federkennlinie gewährleistet nach Ausnutzung des langen Spannweges im Normalfall noch immer 70 '0 der Anfangsspannkraft.
  • [0014]
    Eine Anwendung des Federkraftspeichers als Kettenspanner ist dadurch mögliche daß der Kopf des verschieblichen Kolbens mit einer Gleitschiene ausgestattet bzw. als Gleitschiene ausgebildet ist, die die Kette führt.
  • [0015]
    Andere Anwendungsmöglichkeiten des Federkraft speichers als Kettenspanner ergeben sich durch die Benutzung von Übertragungsgliedern, die in einem Ausffihrungsbeispiel erläutert wird.
  • [0016]
    Schließlich erreicht man die Wartungsfreiheit des Federkraftspeichers selbst dadurch, daß sein Kolben aus einem verschleißfesten, gleitfreudigen Kunststoff besteht und sein Gehäuse aus Stahl, an dessen vier großen Flächen er gleitet, Wie bereits einleitend gesagt, wird der Federkraft speicher vorzugsweise als Kettenspanner verwendet, jedoch ist dieser mit entspannten Federn ebenfalls als Pufferelement bzwo Stoßdämpfer, zur Dämpfung aufprallender Last, Dämpfung von Schwingungen, Bewegungen und dergleichen verwendbar.
  • [0017]
    Auch hierfür macht ihn seine einfache Bauweise, Einstellbarkeit und Wahl der Federn besonders geeignet.
  • [0018]
    Die Zeichnung zeigt in fünf Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, in fünf weiteren Figuren Ausgestaltungen des Kopfes des verschieblichen Kolbens und in zwei von ihnen Beispiele der Anwendung des Federkraft speichers zum Spannen von Ketten.
  • [0019]
    Von den ersten fünf Figuren zeigt die Figur 1 eine Seitenansicht eines Federkraft speichers mit zum Teil weggeschnittenem Gehäuse, die. Figur 2 eine Draufsicht auf den Federkraftspeicher, die Figur 3 dessen Vorderansicht, die Figur 4 einen Schnitt nach der Linie A-B der Figur 1 und die Figur 5 einen Schnitt nach der Linie C-D der Figur 2.
  • [0020]
    Von den weiteren Figuren zeigen die Figuren 6 und 7 in Ansicht und Seitenansicht die Anordnung einer gekrümmten Leitschiene auf dem Kopf des Kolbens des Federkraftspeichers und die Figuren 8 und 9 die Anordnung einer gerade gehaltenen Litschiene auf dessen Kopf.
  • [0021]
    Die Figur 10 erläutert das Spannen einer Kette mittels des Federkraftspeichers aus einer Entfernung.
  • [0022]
    Der Spannkern bzw. Kolben 1, der im Gehäuse 2 gleitet, ist ebenso wie das Gehäuse 2 als langer, schmaler und hoher Quader gestaltet. Er hat mehrere auf den Querschnitt verteilte Bohrungen 10, in denen die als Zylinderfedern ausgebildeten Druckfedern 4 untergebracht sind, die sich mittelbar auf dem Boden 11 des Gehäuses 2 abstützen. Dazu und zur wichtigen Stabilisierung der Druckfedern 4 dient ein Führungsdorn 3 mit einem Bund 12 am Fußende, auf dem sich das Fußende der Druckfeder 4 ab stützt. Die Zylinderfeder 4 kann beim Zusammendrücken nicht ausknicken, und andererseits kann der Führungsdorn 3 bei einer Jpfstellung des Federkraftspeichers nicht der Verschiebung des Kolbens 1 folgen bzw. herabfallen. Zur Arretierung der einzelnen Druclfedern-4 im gespannten Zustand dient eine in jeder Bohrung 10 des- Kolbens 1 untergebrachte Arretierscheibe 5 mit dem tuttergewinde 13 und die entfernbare, durch den Boden 11 des Gehäuses 2 und den Führungsdorn 3 geführte Arretierschraube 6 mit einem Kopfgewinde bzw. Außengewinde.
  • [0023]
    Mit dieser Anordnung kann man die gewünschte Anzahl der Druckfedern 4 arretieren bzw. freigeben und die Druckkraft variieren.
  • [0024]
    Zur Arretierung des Kolbens 1 in der. gespannten Lage der freigegebenen und auf den Kolben 1 drückenden Zylinderfedern 4 dient eine Halteschraube, die in das Gewindeloch 9 in einer Seitenwand des Gehäuses 2 eingebracht wird und in eine Aussparung 14 des Kolbens 1 eingreift. Sie wird bei Freigabe des Kolbens 1 entfernt. Zur Hubbegrenzung und damit Spannwegbegrenzung des Spannkerns bzw. Kolbens 1 bei Anwendung als Kettenspanner dient eine Sicherungsschraube 7, die in die Aussparung 14 des Kolbens 1 eingreift. Zur Befestigung des Federkraftspeichers an einem angedeuteten Gestell und dergleichen finden die Befestigungsschrauben 8 mit Muttern Verwendung.
  • [0025]
    Bei einer Anwendung des Federkraft speichers als Riemenspanner oder Pufferelement ist die Kopfform des Kolbens 1 nicht unbedingt kritisch, hingegen kommt es bei der Anwendung des Federkraftspeichers zum Kettenspannen auch auf die Form des Kopfes 15 des Kolbens 1 an. Für alle Normalfälle dient die Ausbildung des Kopfes 15 nach den Figuren 1 bis So Er ist abgestuft in der Art, daß auf der höheren Stufe die Kettenrollen aufliegen und auf den seitlichen, niedrigeren Stufen die Kettenlaschen, womit eine Führung der Kette Oesichert ist. Dies zeigen insbesondere bei Benutzung einer auf den Kopf 15 des Kolbens 1 aufgesetzten Leitschiene 16 die Figuren 6 und 7, deren gekrammte Form den Durchhang der Kette kompensiert. Die Kettenrollen sind mit 17 bezeichnet, die Kettenlaschen mit 18. Die Figur 6 zeigt überdies zwei verschiedene Stellungen des Kolbens 1, etwa beim Beginn und etwa am Ende des Spannweges des Kolbens 1.
  • [0026]
    In dem Beispiel nach den Figuren 8 und 9 ist der Kopf 15 des Kolbens 1 mit einer geraden Leitschiene 19 ausgestattet, die dann Verwendung findet, wenn es auf eine länere Geradführung der Kette 17, lS ankommt.
  • [0027]
    Die Ausführung nach der Figur 10 kommt vornehmlich infrage, wenn der Kettentrieb 20 in einem heißen Raum angeordnet ist.
  • [0028]
    Das Gehäuse 2 des Federkraft speichers ist dann außerhalb des Raumes des Kettenantriebes 20 in einem kühleren Raum mittels der Bolzen 8 und Muttern auf einer Unterlage 21 befestigt, und sein Kolben 1 greift über ein gelenkiges Gestänge 22 an einem Ende eines am Fußende 23 gelagerten zweiarmigen Hebels 24 an, an dessen zweitem Ende ein Kettenrad 25 gelagert ist, das den Druck des Kolbens 1 auf die zu spannende Kette des Kettenantriebes 20 überträgt.

Claims (7)
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Pat entan sprüche
1. Federkraft speicher zur Verwendung als Kettenspanner, Riemenspanner und dergleichen mit einem in einem anbaubaren Gehäuse unter Federwirkung axial nach außen verschieblichen Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuse (2) und Kolben (1) als Parallelepipedon, insbesondere Quader, gestaltet sind und zur Erzeugung der Federkraft mehrere, auswechselbare, auf den Querschnitt des Kolbens (1) verteilte und in der Achsrichtung des Kolbens (1) in Längsbohrungen (10) eingebrachte und sich mittelbar oder unmittelbar gegen den Boden (11) des Gehäuses (2) abstützende und gespannte Zylinderfedern (4) vorgesehen sind.
2. Federkraft speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Längsbohrungen (10) eingebrachten Zylinderfedern (4) mittels im Zentrum der Längsbohrung (10) angeordneter, loser Führungsdorne (3) mit einem Bund (12) am Fußende, gegen den der Fuß der Zylinderfeder (4) abgestützt ist, stabilisiert sind.
3. Federkraft speicher nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderfedern (4) innerhalb der Längsbohrungen (10) im gespannten Zustand mittels von außen lösbarer Arretierungen arretierbar sind.
4. Federkraft speicher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Arretierung aus einer gegen den Kopf der Zylinderfeder (4) anliegenden Arretierscheibe (5) mit einem zentralen Muttergewinde (13) und einer durch'den Führungsdorn (3) nach außen geführten, den Boden (11) des Gehäuses (2) durchdringenden, entfernbaren Arretierschraube (6) mit einem Kopfgewinde besteht.
5. Federkraftspeicher nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Entspannungsweg (Spannweg) des unter Federdruck stehenden Kolbens (1) mittels einer im Gehäuse (2) festliegenden und in einen-Längsschlitz (14> des Kolbens (1) eingreifenden Sicherungsschraube (7) begrenzt ist.
6. Federkraftspeicher nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf. (15) des verschieblichen Kolbens (1) mit einer Gleitschiene (16, 19) ausgestattet bzw. als Gleitschiene ausgebildet ist.
7. Federkraftspeicher nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sein Kolben (1) aus einem versc-hleißfesten, gleitfreudigen Kunststoff besteht und sein Gehäuse (2) aus Stahl.