DD218793A3 - Vorrichtung zum pruefen und justieren der federkraft einer lyrafeder - Google Patents

Abstract

DIE ERFINDUNGSGEMAESSE VORRICHTUNG WIRD BEI LYRAFEDERN VERWENDET, DIE IN HOHER STUECKZAHL ALS KRAFTSPEICHER UND SCHALTELEMENT IN SCHNAPPSCHALTER, Z. B. ZUM THERMOSTATISCHEN SCHSLTEN ELEKTRISCHER ODER FLUIDISCHER STROEME EINGESETZT WERDEN, UND BEI DENEN AN DIE GENAUIGKEIT DER FEDERKRAFT HOHE ANFORDERUNGEN GESTELLT WERDEN. DURCH DIE ERFINDUNG KOENNEN PRUEFUNG UND JUSTIERUNG DER LYRAFEDERN IN DER GLEICHEN VORRICHTUNG VORGENOMMEN WERDEN, DIE SICHERHEIT DES JUSTIERVORGANGES WIRD WESENTLICH VERBESSERT. AUSSERDEM IST ES NUN MOEGLICH, DEN GESAMTEN PRUEF- UND JUSTIERPROZESS VOLLAUTOMATISCH AUSZUFUEHREN. DIE EINE EINSPANNUNG DER LYRAFEDER WIRD DABEI VON EINER FAST STARREN BLATTFEDER GEBILDET, DEREN GEGEN DIE EINSPANNLAENGE DER LYRAFEDER GERINGER FEDERWEG ABER MIT EINEM FEINREGLER MESSBAR IST; DIE ANDERE EINSPANNUNG IST DISKRET VERSCHIEBBAR; EIN SYSTEM VON VERAENDERLICHEN ANSCHLAEGEN GESTATTET DIE MESSUNG DER FEDERKRAFT UND DEREN ABSENKUNG DURCH UEBERDEHNEN DES PRUEFLINGS. DIE VORRICHTUNG KANN NUR ZUM JUSTIEREN VON LYRAFEDER O. AE. VERWENDET WERDEN.

Description

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Vorrichtung zum Prüfen und Justieren der Federkraft einer Lyrafeder Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen und Justieren der Federkraft einer Lyrafeder oder einer ähnlich geformten Blattfeder, die als Kraftspeicher beim Schalten eines Schnappschalters dient, wobei die Federkraft, bezogen auf die beim Betrieb des Schnappschalters nahezu unveränderliche Einspannlänge der Lyrafeder, in deren unjustiertem Zustand größer oder höchstens gleich einem vorgegebenen Sollwertbereich ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In Schnappschaltern beispielsweise von thermostatischen oder pressostatischen Zweipunktreglern wird als Kraftspeicher häufig eine sogenannte Lyrafeder eingesetzt, die, was für die Massenfertigung derartiger Schnappschalter wesentlich ist, mit Stanz- und Biegewerkzeugen relativ billig und in hohen Stückzahlen hergestellt werden kann. Wegen ihres Einflusses auf die Schaltdifferenz und die Schaltsicherheit derartiger Schnappschalter wird nun aber meist ein sehr kleines Intervall verlangt, innerhalb dessen sich die Federkraft der Lyrafeder im entspannten Zustand bewegen muß. Dieses Intervall ist zu klein, als daß es bereits bei der Herstellung der Lyrafeder verwirklicht werden könnte; eine Justierung ist deshalb unverzichtbar. Dabei ist zu beachten, daß die Federkraft der Lyrafeder in deren nicht justiertem Zustand im Bereich ihrer Einspannlänge nicht kleiner sein darf als der vorgeschriebene Sollwertbereich, weil eine Justierung, die durch Überdehnen der Lyrafeder erfolgt, technisch einwandfrei nur in Richtung kleinerer Federkräfte möglich ist.

In der Regel werden zum Justieren einfache Biegevorrichtungen verwendet, bei denen die Lyrafeder wie im Schnappschalter zwischen zwei Schneiden eingespannt wird, die aufeinander zu bewegt werden können. Es ist dabei weitgehend von der Erfahrung des Justierers abhängig, um wieviel die Lyrafeder durch Zusammendrücken ihrer Einspannenden überdehnt, d.h. plastisch verformt wird, um dem Sollwert der Federkraft nahe zu kommen. Nach jeder Verformung muß die Lyrafeder in einer Meßvorrichtung z. B. mit Hilfe einer Federwaage nachgemessen werden. Dieser Vorgang, bei dem die Lyrafeder beständig aus der Justiervorrichtung in die Meßeinrichtung und zurück gebracht werden muß, ist so lange zu wiederholen, bis die Federkraft im vorgegebenen Bereich liegt. Das Verfahren ist umständich> zeitraubend, ungenau und mit dem Risiko verbunden, daß ein Teil der zu justierenden Lyrafedern zu stark überdehnt und damit unverwendbar wird.

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung soll es möglich sein, Lyrafedern sicher und verlustarm so zu justieren, daß ihre Federkraft einem vorgegebenen und gegebenenfalls sehr kleinen Kraftintervall angehört; die Justierung soll schnell erfolgen und nur geringe Anforderungen an die Geschicklichkeit des Justierers stellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zum Prüfen und Justieren der eingangs genannten Art so auszuführen, daß beide Arbeitsgänge, ggf. auch mehrmals, erfolgen können, ohne daß die Lyrafedet dabei aus ihrer Einspannung zu entnehmen wäre. Dabei soll die Vorrichtung einfach aufgebaut und billig hersteilbar sein, trotzdem aber die Variierung von Federkraft und Einspannlänge der Lyrafeder bequem gestatten. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Lyrafeder zwischen einer ersten, manuell nicht beeinflußbaren Meßschneide und einer zweiten, an einem gehäusegelagerten und von Hand verschiebbaren Stößel angebrachten Meßschneide so eingespannt ist, daß, wenn der Stößel, vorzugsweise unter dem Einfluß einer Rückstellfeder, gegen einen ersten, lösbaren Anschlag gezogen ist, der Abstand der Meßschneiden der Einspannlänge der Lyrafeder im Schnappschalter gleich ist daß, bei gelöstem erstem Anschlag, der Stößel gegen einen zweiten, einstellbaren Anschlag, vorzugsweise unter der Wirkung der Rückstellfeder, verschiebbar ist, daß die Lagerung der ersten Meßschneide in deren Achsrichtung federnd, vorzugsweise durch eine die Meßschneide tragende, einseitig gehäusefest eingespannte und geeichte Blattfeder, ausgeführt ist, und daß der Federweg der Blattfeder unter dem Einfluß der Lyrafeder klein ist gegen die zulässige Toleranz der Einspannlänge der Lyräfeder, mit einem Feinzeiger oder einer ähnlichen Längenmeßeinrichtung jedoch leicht meßbar ist. .

Durch die Erfindung werden die Probleme beim Justieren von Lyrafedern in überraschend einfacher Weise beseitigt. Die Eichung der Blattfeder kann stets bei Bedarf durch ein entsprechendes Prüfnormal einer Lyrafeder kontrolliert werden. Nach einer einmaligen Einspannung der zu justierenden Lyrafeder kann deren Überdehnung unter beständiger Maßkontrolle durch den Feinzeiger so lange betrieben werden, bis die gewünschte Federkraft im Prüfgang angezeigt wird. Zweckmäßigerweise wird der Feinzeiger gleich in Krafteinheiten geeicht. Die Ausfälle durch zu starkes Überdehnen der Lyrafedern lassen sich, wie noch am Ausführungsbeispiel zu zeigen sein wird, auf ein Minimum beschränken. Die Vorrichtung ist mit wenig Aufwand und mit handelsüblichen Bau- und Meßelementen leicht herzustellen; die Auswechslung einiger weniger Bauteile gestattet es, Lyrafedem mit ganz verschiedenen Parametern auszumessen und zu justieren. Die Bedienung des Gerätes erfordert keinerlei Spezialkenntnisse; es ist möglich, den gesamten Prüf- und Justiervorgang vollautomatisch abzuwickeln, wie im Ausführungsbeispiel noch näher zu errläutem ist. .'·

Ausfuhrungsbeispiel ,

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt Fig. 1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung in schematischer Darstellung.

In der Zeichnung ist die zu justierende und zu prüfende Lyrafeder 1 gestrichelt angedeutet; sie ist zwischen einer ersten Meßschneide 2 und einer zweiten Meßschneide 3 in die Vorrichtung eingelegt. Die Meßschneide 2 ist starr am freien Ende 41 einer gehäusefest eingespannten Blattfeder 4 befestigt; die Blattfeder 4 ist dabei so angeordnet, daß ihr Ende 41 in Achsrichtung der Meßschneiden 2 und 3 federn kann. Die Federung der Blattfeder 4 wird an ihrem Ende 41 von einem gehäusefest eingespannten Feinzeiger 5 gemessen.

Die Meßschneide 3 ist gleichzeitig die Spitze eines auf die Meßschneide 2 gerichteten und in dieser Flucht verschiebbaren Stößels 6. Die mit Hilfe eines Handgriffs 61 ausführbaren Bewegungen des Stößels 6 sind durch einen Richtungspfeil?

veranschaulicht. Eine Rückstellfeder 62 ist bestrebt, den Stößel 6 über eine Federscheibe 63 in Richtung auf die Lyrafeder 1 zu ziehen; ihre Federkraft ist so ausgelegt, daß sie die Lyrafeder 1 nicht plastisch verformen kann. Ein Nocken 64 schlägt zunächst im Zuge der durch die Rückstellfeder 62 hervorgerufenen Bewegung des Stößels 6 an einen ersten Anschlag 8 an, der jedoch in der durch den Richtungspfeil 9 angedeuteten Art und Weise aus dem Anschlagbereich des Nockens 64 entfernt werden

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kann* Ein weiterer Anschlag 10 begrenzt die Bewegung des Nockens 64 und damit des Stößels 6 und der Meßschneide 3 in Richtung der Meßschneide 2 endgültig. Der Anschlag 10 ist ebenfalls — in der durch einen weiteren Richtungspfeil 11 veranschaulichten Weise, nämlich in Achsrichtung des Stößels 6 — verschiebbar. Es läßt sich durch die Möglichkeit, den Anschlag 10 zu verschieben, ohne weiteres einrichten, daß beim Anlegen des Nockens 64 am Anschlag 8, der seinerseits am Anschlag 10 anliegt, die Meßschneiden 2 und 3 einen Abstand a voneinander haben, der der Einspannlänge der Lyrafeder 1 im Schnappschalter entspricht. ,

Die Blattfeder 4 ist nun so bemessen, daß sie unter der Wirkung der Federkraft der Lyrafeder 1 in deren durch den Abstand a vorgegebenen Betriebszustand einen solchen Federweg zurücklegt, der gegenüber dem Abstand a vernachlässigbar klein, mit Hilfe des Feinzeigers 5 aber meßbar ist. Das Sollmaß der Federkraft der Blattfeder 4 und damit das diesem proportionale Sollmaß des Federweges wird vor der eigentlichen Prüfung mit Hilfe eines Prüfnormals ermittelt; als Prüfnormal wird dabei eine Prüf-Lyrafeder verwendet, deren Federkraft beim Abstand a ihrer Federenden gerade dem vorgegebenen Sollmaß der Federkraft entspricht und mit Hilfe einer anderen Kraftmeßeinrichtung, z. B. mit geeigneten Federwaagen, bestimmt worden ist. Der Feinzeiger 5 ist zweckmäßigerweise gleich in Krafteinheiten geeicht. Das Sollmaßintervall ist auf der Skale des Feinzeigers 5 wie üblich durch entsprechende Markierungen kenntlich gemacht.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist denkbar einfach. Zunächst wird die zu prüfende und wenn nötig zu justierende Lyrafeder mit ihren Enden zwischen die Meßschneiden 2 und 3 eingelegt, so daß sich die in Fig. 1 gezeigte Anordnung ergibt. Ist die Federkraft der Lyrafeder 1 kleiner als der durch Markierungen am Feinzeiger 5 vorgegebene.Sollmaßbereich, dann ist die Lyrafeder 1 für den vorgesehenen Zweck ungeeignet. Liegt die Federkraft innerhalb dieses Bereiches, entfällt die Justierung, die Lyrafeder 1 ist sofort einsatzbereit. Übersteigt hingegen die Federkraft den markierten Bereich, dann muß der Anschlag 8 aus dem Bereich des Nockens 64 entfernt und die Lyrafeder 1 mit Hilfe des Stößels4 überdehnt, d.h. bleibend verformt werden. Danach wird der Anschlag 8 in seine ursprüngliche Lage zurückgeschoben und die Federkraft der Lyrafeder wie oben beschrieben erneut überprüft. Der Vorgang muß solange wiederholt werden, bis die Federkraft im Sollmaßbereich liegt. Die Überdehnung der Lyrafeder 1 und damit die Absenkung ihrer Federkraft geschieht nun zwar im Ausführungsbeispiel nach wie vor von Hand und ist deshalb von der Geschicklichkeit des Justierers beeinflußt; ihre Größe ist aber — im Gegensatz zu vorbekannten Justiereinrichtungen — während des Arbeitsganges am Feinzeiger 5 stets ablesbar. Es bedarf nur geringer Übung, bis es gelingt, die Federkraft nur soweit abzusenken, daß sie im gewünschten Bereich liegt; zu starke bleibende Formänderungen lassen sich weitgehend vermeiden. Damit läßt sich bereits mit Hilfe einer manuell betriebenen Vorrichtung bei verkürzter Stückzeit die Aussortierung unbrauchbarer Prüflinge stark reduzieren.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet aber auch erstmals die Voraussetzung, den gesamten Prüf- und Justiervorgang zu automatisieren. Zu diesem Zweck sind zunächst die Markierungen des Feinzeigers 5 für den Sollmeßbereich als elektrische Kontakte auszuführen. Der Antrieb des Stößels 4 erfolgt dann mit Hilfe einer motorgetriebenen Nockenscheibe oder dergleichen, die nullrückstellbar ist und deren Nockenhöhe stetig zunimmt, so daß der Stößel 4 stets größer werdende Hübe ausführt. Zwischen jedem Justiergang ist dabei ein Prüfgang eingeschaltet. Gelängt die Federkraft der Lyrafeder 1 in den Sollmeßbereich, wird die Einrichtung abgeschaltet und die Nockenscheibe in ihre Ausgangsstellung zurückversetzt. Auf die Beschreibung der Einzelheiten einer solchen Anordnung wird verzichtet, weil sie nicht Gegenstand der Erfindung und im übrigen branchenüblich ist. Die manuelle Tätigkeit ist dann auf das Einlegen und Entnehmen der Prüflinge beschränkt. ^:

Claims (1)

1. -3- 4.W

   Erfindungsanspruch:

   Vorrichtung zum Prüfen und Justieren der Federkraft einer Lyrafeder oder einer ähnlich geformten Blattfeder, die als Kraftspeicher beim Schalten eines Schnappschalters dient, wobei die Federkraft, bezogen auf die beim Betrieb des Schnappschalters nahezu unveränderliche Einspannlänge der Lyrafeder, in deren unjustiertem Zustand größer oder höchstens gleich einem vorgegebenen Sollwertbereich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lyrafeder (1) zwischen einer ersten, manuell nicht beeinflußbaren Meßschneide (2) und einer zweiten, an einem gehäusegelagerten und von Hand verschiebbaren Stößel (6) angebrachten Meßschneide (3) so eingespannt ist, daß, wenn der Stößel (6), vorzugsweise unter dem Einfluß einer Rückstellfeder (62), gegen einen ersten, lösbaren Anschlag (8) gezogen ist, der Abstand (a) der Meßöchneiden (2; 3) der Einspannlänge der Lyrafeder (1) im Schnappschalter gleich ist, daß, bei gelöstem ersten Anschlag (8), der Stößel (6) gegen einen zweiten, einstellbaren Anschlag (10), vorzugsweise unter der Wirkung der Rückstellfeder (62), verschiebbar ist, daß die Lagerung der ersten Meßschneide (2) in deren Achsrichtung federnd, vorzugsweise durch eine die Meßschneide (2) tragende, einseitig gehäusefest eingespannte und geeichte Blattfeder (4), ausgeführt ist, und daß der Federweg der Blattfeder (4) unter dem Einfluß der Lyrafeder (1) klein ist gegen die zulässige Toleranz der Einspannlänge der Lyrafeder (1), mit einem Feinzeiger (5) oder einer ähnlichen Längenmeßeinrichtung jedoch leicht meßbar ist.
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