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Drehkondensator Die Erfindung betrifft einen Drehkondensator, bei
dem zwecks Selbsthemmung und Arretierung der Welle eine an der Gehäusewand sich
abstützende Drahtfeder in eine in der Welle vorgesehene Rille mit radialem Druck
eingreift.
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Die Lagerung und Arretierung von Wellen, insbesondere der Rotorwelle
eines Drehkondensäto,rs, erfolgt im allgemeinen durch Kugel-, Korfus- oder Gleitlagerung.
Um derartig gelagerte Wellen gegen axiales Spiel zu sichern, wurden die Lager besonders
genau und: kompliziert ausgeführt, mit dem Nachteil, ctaß diese Lagerungen regelmäßig
überwacht werden mußten, da bei geringen Abnutzungserscheinungen und der damit Verbundenen
Änderung des Kapazitätswertes des Kondensators dieser unbrauchbar wurde. Derartige
Lager gleichzeitig selbsthemmend auszubilden, war nicht ohne weiteres möglich, da
man entweder eine straffere Lagerung mit den Nachteilen der schnelleren Abnutzung
oder zusätzliche Bauelemente, beispielsweise in Form von Sperren, dafür in Kauf
nehmen mußte.
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Durch die Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß
durch dieselbe Federanordnung eine Selbsthemmung und zwischen Rotorwelle und Gehäuse
zugleich eine Arretierung der Welle in axialer Richtung bewirkt wird.. Gemäß der
Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß dieWelle eines Drehkondensators, bei dem
eine Drahtfeder in eine in der Welle vorgesehene Rille mit radialem Druck eingreift,
stirnseitig gegen ein festes oder verstellbares Lager anliegt, und daß die Feder
zur Arretierung der Achse in der anderen Richtung einerseits gegen die Gehäusewand,
anderseits gegen eine Wand der Rille anliegt, die so steil und tief eingeschnitten
ist.
(laß zwischen der Feder und dem Grund der Rille ein freier Raum verbleibt. Hierdurch
wird erreicht, daß die Sicherung gegen axiale Verschiebung auch bei Abnutzungserscheintingen,
mit denen bei einem I)rrlil<nndtnsator gerechnet «-erden muß, erhalten bleibt.
Die Abnutzung der Gehäusehand oder der Rillenwand öder der Feder führt lediglich
dazu, daß die Feder im Laufe der Zeit um ein geringes tiefer in die Rille ;ich 'eindrückt.
Eine Lockerung der `Felle in axialer Richtung kann jedoch nicht eintreten, und auch
die Selbsthemmung bleibt erhalten.
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Iss ist bereits eine Lagerung für Kondensatorwellen bekanntgeworden,
bei der durch eine sich an der Lagerplatte abstützende liaarnadelförmige Feder eine
Selbsthemmung und auch eine Sicherung gegen axiale Verschiebung erreicht werden
soll. Hier greift jedoch die Feder, die radial auf die Welle drückt, in die Rillen
derartig ein, daß sie auf dem Grund der Rille aufliegt. Infolgedessen ist nicht,
wie beim Erfindungsgegenstand, eine Sicherheit gegeli Abnutzungserscheinungen vorhanden.
Erst dadurch. -daß gemäß der Erfindung die Rille so tief und so steil eingestochen
ist, daß zwischen der Feder, die einerseits an der Gehäusewand, anderseits an der
Wand der Rille anliegt, und dem Grund der Rille ein freier Raum verbleibt, ist die
Gewähr gegeben, daß auch bei Abnutzungserscheinungen eine axiale Lockerung keinesfalls
eintreten kann, wie dies bei der bekannten Anordnung zwangsläufig eintreten muß.
Die durch die Erfindung sich ergebenden Vorteile sind damit augenscheinlich. Da
sich Abnutzungserscheiilungen nicht schädlich auswirken können, ist man in der Wahl
der Werkstoffe für die Gelüiusewand, die Welle und die Feder weitgehend frei. Es
braucht also z. B. für die Gehäusewand nicht Stahl benutzt zti werden, sondern es
kann Aluminium angewendet werden, cline (1a13 etwa die Gefahr besteht, daß auch
bei längerer Benutzung des Kondensators ein Lockerwerden der Welle eintritt.
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Bei einer anderen bekanntgewordenen Ausführung besitzt die Feder keinerlei
Eigenschaften, die eine Selbsthemmung zwischen Feder und Welle ermöglichen oder
ein axiales Spiel der Welle verhindern könnten, da sieh die Rille, auf welche die
Feder einen Druck ausübt, an der Mantelfläche eines Ringes befindet, der lose auf
die Welle geschoben ist. Dieser Ring kann daher auf die Welle nur eine Kraft in
radialer, nicht aber in axialer Richtung ausüben.
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Man hat auch schon vorgeschlagen, die selbsthemmende Reibung im Gegensatz
zur Erfindung nicht zwischen `Felle und Feder, sondern zwischen Welle und einer
Scheibe, die durch Spiralfedern gegen die Welle gepreßt wird, vorzunehmen. Ein solcher
Aufbau ist jedoch nicht nur wesentlich umständlicher, sondern er erfordert auch
eine genaue I3instellung, um nicht eine einseitige Belastung zu erhalten. h"berdies
besitzt gegenüber dieser Anordnung der Erfindungsgegenstand den Vorteil, trotz --#£briut7ungsersclieinunIen
weiterhin seinen Zweck zu erfüllen. wobei die 1ingtflltülg äußerst einfach ist.
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Beint Erfindungsgegenstand ist darüber hinaus die Verstellung der
Rotorwelle für (lie Bestimiriung eines gewünschten Kapa"/.itatswertes außerordentlich
genau möglich, indem nämlich die Rotorwelle durch Vorspannung der in der Rille der
Welle eingreifenden Feder gegen ein einstellbares Gegenlager dauernd angedrückt
wird, wobei die Forin und Steigung der Rillenwand derart ausgebildet sind, daß bei
jeder Einstellung des Gegenlagers die Feder sich nur radial zur Wellenachse ohne
Scheerb.eanspruchung bewegen kann.
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fli den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der Wellenarretierung
bei RotOrwellen in f)rehlconderisatoren finit den für die Erfindung wesentlichen
Teilen dargestellt. Es zeigen Abb. i eine Ansicht auf die eine Stirnseite eines
Drehkondensators.
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Abb. 2 einen vergrößerten Teilschnitt durch diese Stirnseite, Abh.3
einen vergröllerten Schnitt nach Linie 111-11I der Abb. :2, Abb. 4 und 5 im Schnitt
eitle einstellbare Lagerung in zwei Einstellungen, Abb. F eine Ansicht auf diese
eiiistelll>rire Lagerung.
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Die Rotorwelle i ist in den Stiriiw:iiidcii @@ des Drehkondensators
gelagert. Für diese Lagerung besitzt die Rotorwelle i entweder einen abgesetzten
Ansatz, der auch durch einen auf die Welle besonders aufgesetzten Bund I ersetzt
«-erden kann. Dieser Ansatz oder Fund kann sich an einem in der Gehäusewand h für
die Welle vorgesehenen Lager oder an der Gehäusewand selbst abstutzen. Die Welle
ist zweckmäßig nach außen herausgeführt und an dein nach außen heraussteht#nden
`heil finit einer Rille 3 Versehen, in die eitle 1#eder so eingedrückt werden kann,
Ball eitle einwandfreie Arretierung <leg Welle in axialer Richtiiiig vorhanden
und ein Abgleiten (Ivil,'eder ausgeschlossen ist. Hierfür ist die I#eclei- 2 L@ispielsweise
stabförinig ausgebil@lct und an ihren Enden rechtwinklig so abgeho'-I-ii, (1a13
diese abgebogenen Teile in i_")ttiluiigen der Abschlußwand t@ eingreifen. _1,1i
Stellr eine derartige Feder mit Abbiegungen zti verselieii, kann die Gehäusewand
auch finit Allsätzen '8, die vorzugsweise aus dieser selbst hrrausgustanzt werden,
versehen sein, in die
die Feder ohne besondere Abbiegungen eingehängt
wird, wie dies insbesondere die Fig. 6 zeigt.
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Die Feder 2 kann nun ungefähr in ihrer Mitte -in die Rille 3 des Wellenendes
eingedrückt werden und hat daher das Bestreben, den Absatz' oder den Bund 4. der
Welle i ,ständig in kraftschlüssiger Verbindung mit der Innenseite des Lagers oder
der Gehäusewand(-) zu halten. Die Form der Rille 3 ist so beschaffen, daß
der Winkel a (vgl. Fig. 3-), der von den der Lagerung abgewandten Flächen der Rille
gebildet wird, so bemessen ist, d@aß durch die Steilheit dieser Flächen eine Selbsthemmung
zwischen Feder und Welle besteht und auf diese Weise ein Weggleiten oder Verschieben
der Feder von selbst unmöglich gemacht ist. Die Feder besteht vorzugsweise aus Rundmaterial
und hat einerseits in der Rille 3 am Punkt 7 und anderseits auf der Lagerung direkt
an der Welle eine linienförmige Auflage, während an beiden Enden zwischen Feder
und Abschlußdeckel 6 sich ein Abstand a bildet, der sich aus der Vorspannung der
Feder ergibt. Durch diese Spannung zieht die Feder die Welle in Pfeilrichtung 9
nach außen und sichert diese gegen axiale Verschiebung nach beiden Richtungen, da
durch das Eindrücken der Feder in die Rille 3 diese auch mit radialer Vorspannung
in bezug auf die Wellenachse in der Rille anliegt.
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Selbstverständlich kann auch eine einseitig eingespannte Feder verwendet
werden, deren freies Ende dann in die Rille eingreift. Es kann naturgemäß für verschiedene
Fälle auch vorteilhaft sein, zwei Federn, und zwar einseitig oder auch doppelseitig
gelagerte Federn, so anzuordnen, daß diese nebeneinanderliegen und von zwei Seiten
in .die, Rille 3 eingreifen. Zweckmäßig werden derartige Federn aus einem Stück
gebogen, und zwar so, daß sie außer mit einer Vorspannung für den axialen Zug in
bezug auf die Rotorachse auch noch mit radialer Vorspannung in bezug auf den Wellenquerschnitt
in die Rille eingreifen. Derartige Federn können u. a. den Vorteil haben, daß gegebenenfalls
kleine ungenaue Herstellungsfehler der Rille oder eine Mitten-N-erlagerung der Rotorachse
besser ausgeglichen werden. Denn es ist durchaus denkgar, daß z. B. die Rillen nachträglich
in bereits hergestellte Wellen eingearbeitet werden sollen, so daß infolge von Ausrichtungsfehlern
der Welle der Mittelpunkt des Rillenkreises z. B außerhalb des Wellenmittelpunktes
fallen kann, oder daß der Radius des Rillenkreises auf der Rotorwellenachse nicht
genau senkrecht steht, so daß die Rillen eine Art Taumelbewegung bei Drehung der
Welle ausführen. Diese Fehler können durch zwei Federn besser kompensiert werden,
so daß die Herstellung von solchen Wellen einfacher, d. h. mit nicht besonderer
Präzision, durchführbar ist.
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Ist beispielsweise bei der Herstellung eines Kondensators der Abstand
zwischen Stato,r-und Rotorpla.tten 15 und 14 nicht in dem gewünschten Maß ausgefallen
oder soll dieser nachträglich geändert werden, um z. B. den Kapazitätswert genau
einstellen zu können, dann ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfin-_ dung die
Rotorwelle r so ausgebildet, daß sie sich in den erforderlichen gewünschten Grenzen
verschieben läßt. Da bereits sehr kleine Abstandsänderungen zwischen den Stator-
und Rotorplatten den Kapazitätswert eines KondensatGrs beeinflussen, muß diese Verschiebung
sehr exakt und zuverlässig sein. Dies wird dadurch erreicht, daß das sich im Gehäuse
abstützende Gegenlager der Kondensatorwelle beispielsweise von außen einstellbar
ausgebildet ist, und zwar vorzugsweise in Form einer in einer mit Gewinde ve:r-#.ehenen
Buchse i i eingeschraubten Schraube To (vgl. Fig.4 bis 6). Gegen dieses Gegenlager
io wird die jetzt in ihrer Lagerung axial verschiebbare Welle i durch die Feder
:2 dauernd kraftschlüssig angedrückt. Wird die Schraube io beispielsweise, wie dies
Fig. 5 zeigt, tiefer in die Buchse eingeschraubt, dann wird die Feder 2 radial zum
Wellenquer-#,chnitt etwas nach außen über die schiefe Ebene der einen Rillenwandung
gedrückt und dadurch die Rotorwelle etwas mit Bezug auf die Zeichnung nach rechts
verschoben. Um nun zu vermeiden, daß auf die Feder durch die Verstellung der Schraube
io Abscheerkräfte ausgeübt werden, ist die Form und Steigung 'der Rillenwände entsprechend
zu wählen, und zwar so, daß der bereits erwähnte Winkel a nicht viel größer als
etwa 9o° ausfällt, er kann eher kleiner gewählt werden.
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Die als Gegenlager ausgebildete Schraube io ist vorzugsweise in eine
in der Kondensatorwand 6 eingesetzte Buchset i i eingeschraubt, deren einer Teil
gleichzeitig als Lager für die Welle i dienen kann. Damit die Feder 2 in die Rille
3 der Welle eingreifen kann, besitzt die Buchse einen entsprechenden tiefen und
breiten Einschnitt 13, der eine ungehinderte Einführung der Feder :2
-erlaubt. In einer einfachen Ausführung ist es selbstverständlich auch möglich,
den. Bund d. (vgl. F ig. z und 3) durch ein Gewinde auf die Welle i aufzusetzen
und einstellbar auszubilden, so daß er die Welle bei Verstellung verschieben kann.
An Stelle einer Buchse i i iür die Lagerung des Gegenlagers io ist es auch möglich,
einen Bügel o. dgl. zu verwenden. Sowohl das einstellbare Gegenlager io als auch
der Bund i können durch Sicherungen
beispielsweise in Form von
Schrauben 12 gegen ungewollte Verdrehung geschützt werden.
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Uni die Verstellung des Gegenlagers sehr genau durchzuführen, wird
die Steigung des Gewindes, durch das das Lager verschoben wird, sehr klein, und
zwar vorzugsweise etwa o"3 bis i mm gewählt.