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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Erfindung hat zur Aufgabe, den in den beiden vorstehenden Absätzen
behandelten Forderungen zu entsprechen und die aufgezeigten Nachteile auszuschalten.
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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.
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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.
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Insbesondere sind die Zylinderfedern-innerhalb der Längsbohrungen
im gespannten Zustand mittels von außen lösbarer Arretierungen arretierbar.
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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.
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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.
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Die erfindungsgemäße Verwendung mehrerer Federn auf kleinem Raum schafft
bei günstigen Einbaubedingungen eine optimale Wirkung.
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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.
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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.
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Andere Anwendungsmöglichkeiten des Federkraft speichers als Kettenspanner
ergeben sich durch die Benutzung von Übertragungsgliedern, die in einem Ausffihrungsbeispiel
erläutert wird.
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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.
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Auch hierfür macht ihn seine einfache Bauweise, Einstellbarkeit und
Wahl der Federn besonders geeignet.
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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.
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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.
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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.
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Die Figur 10 erläutert das Spannen einer Kette mittels des Federkraftspeichers
aus einer Entfernung.
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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.
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Mit dieser Anordnung kann man die gewünschte Anzahl der Druckfedern
4 arretieren bzw. freigeben und die Druckkraft variieren.
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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.
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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.
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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.
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Die Ausführung nach der Figur 10 kommt vornehmlich infrage, wenn der
Kettentrieb 20 in einem heißen Raum angeordnet ist.
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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.