DE3411175A1 - Zugfeder - Google Patents

Description

HARTING ELEHTRDNIK GmbH
Marienwerderstr. 3

D-4992 Espelkamp 21.03.1984

Λ/Bk-ÜB

Zugfeder

Die Erfindung betrifft eine Zugfeder für ein Magnetsystem, insbesondere eine Rückstellfeder für den Magnetanker eines Klappankermagneten, mit endseitigen Hakeneisen und deren Befestigung am feststehenden Jachteil des Magnetsystemes.

Derartige Zugfedern sind beispielsweise an Klappanker-Magnetsystemen vorgesehen, um den Magnetanker in nicht bestromten Zustand des Magnetsystemes in eine definierte Anfangslage zu ziehen- Allgemein dienen derartige Zugfedern der Rückstellung beweglicher Ankerteile in eine Ruhelage bei Relais, Elektromagneten o. ähnlichen feinwerktechnischen Anordnungen. Dabei soll die durch die Feder hervorgerufene Stellkraft möglichst linear in Bezug auf die Längenänderung der Feder, bzw. bei kleinen Längenänderungen annähernd konstant sein. Zur Erfüllung dieser Erfordernisse sind Klappanker-Magnetsysteme bekanntgeworden, bei denen eine mit Hakenösen versehene Zugfeder Anwendung findet, deren um 90° versetzt angeordnete Üsen einerseits am Ankerteil eingehängt und andererseits auf einen im Jochteil eingenieteten Zapfen aufgehängt sind. Statt des im Jochteil eingenieteten Zapfens

2D wird auch verschiedentlich vorgesehen, aus dem Jochteil einstückig einen Befestigungslappen herauszubiegen und hierauf die Federöse aufzuhängen. Wesentlich ist hierbei, daß die Zugfeder etwa parallel zum Jachschenkel (Zugrichtung) verläuft, und daß die Feder in einem solchen Abstand zum Jochschenkel angeordnet ist, daß die Federwindungen nicht am Jachschenkel zur Anlage gelangen. ;

Diese im allg. zufriedenstellende Art der Federaufhängung erfordert jedoch am Jochteil entweder ein zusätzliches Bauteil (eingenieteter Befestigungszapfen) oder einen, in einem zusätzlichen Arbeitsgang bei der Jochherstellung freigestanzten und rechtwinklig herausgebogenen Lappen.

Um die Befestigungsstelle am Jochteil fertigungstechnisch einfacher zu gestalten, hat man auch bereits versucht, hier lediglich eine Öffnung im Jachteil (ausgestanzt) vorzusehen, in die die Federöse eingehängt wird. Bei dieser Anordnung tritt jedoch aufgrund der nicht in einer Höhe liegenden Befestigungsstellen der Zugfeder (Jochteil/Ankerteil) und der üblicherweise mittig in Längsachse des Federpaketes angebogenen Federöse eine Durchbiegung des Federpaketes (Federachse) bei der Einhängung der Feder auf, wobeii ein Teil des Federpaketes mit dem Joch in Berührung gelangt und bei Dehnung der Feder tritt somit eine Reibung eines Teils der Federwindungen am Jochteil auf. Dadurch bedingt weist die Stellkraft der Feder im V/erlauf der Federauslenkung sprunghafte Änderungen auf, so daß der an sich erforderliche lineare Kraftverlauf keinesfalls gesichert ist.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, die Federbefestigung bei einem Klappanker-Magnetsystem möglichst einfach (kostengünstig) zu gestalten, sowie die Feder so auszubilden, daß ein linearer verlauf der Federkraft auch bei nicht in einer Höhe liegenden Federbefestigungspunkten gegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens die jochseitige Öse als U-förmige Hakenöse ausgebildet ist, wobei die Schenkel der Öse unter einem Ixlinkel der kleiner als 90°, vorzugsweise 70°-80°, in Bezug auf die Senkrechte zur Feder-Längsachse angeordnet sind, und daß die Hakenöse in einer Ausnehmung im Jochteil eingehängt ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Zugfeder und deren Befestigung an einem Jochteil/Klappanker sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben. ·

Die mit der Erfindung erzielten V/arteile bestehen insbesondere darin, daß die Zugfeder bei einem Klappanker-Magneten auch kleinster Baufarm. Anwendung finden kann, wobei die jochseitige Federäse in einer einfach (preisgünstig) herzustellenden Ausnehmung im Jochteil eingehängt ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Federöse wird erreicht, daß die Windungen der Feder nicht am Jachteil zur Anlage gelangen und daß die lineare Federkennlinie bei deren Auslenkung nicht beeinflußt wird. Dabei ist die erfindungsgemäße Feder ahne Mehrkasten rationell und auch maschinell herstellbar.

Ein Ausführungsbeispiel· der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 die Ansicht einer üblichen Zugfeder-Anordnung,

Fig. 2 die Ansicht einer bekannten Zugfeder-Anordnung,

Fig. 3 die Ansicht einer Zugfeder-Anordnung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zugfeder,

Fig. if die Ansicht einer Zugfeder gem. Fig. 3 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 5 die Draufsicht auf die Zugfeder gem. Fig. k, und Fig. 6 die Ansicht einer modifizierten Zugfeder-Anordnung.

In den Fig. 1 und 2 sind zwei Zugfeder-Anordnungen üblicher Art dargestellt. Der hier nur teilweise dargestellte Klappankermagnet besteht im wesentlichen aus dem feststehenden Jochteil 1, dem Magnetkern 2 mit der darüber befindlichen Erregerspule 3 und dem schwenkbaren Klappanker k. Ein Anschlag 5 ist für die Endlagen-Bchwenkbegrenzung des Klappankers in der Ruhelage (Magnetsystem stromlas) vorgesehen.

Der Klappanker ist in einer Lagerstelle 6 am Jochteilende gelagert. In der Ausführung gem. Fig. 1 ist aus dem Blechmaterial des Jochteiles 1 ein Lappen 7 an drei Seiten freigestanzt und rechtwinklig nach außen abgebogen. Der Klappanker ist an seinem Ende mit einer Bohrung 8 (Dffnung) versehen.

Eine mit Hakenösen 9, 10 versehene Zugfeder 11, die den Klappanker in nicht bestromten Zustand des Magnetsystemes gegen den Anschlag 5 zieht, ist einerseits in die Bohrung ö des Klappankerendes eingehängt, und andererseits mittels der Öse 9 an dem Lappen 7 befestigt.

Dabei ist hier entweder gleichfalls eine Bohrung im Lappen oder anderweitige Haltemittel (Kerben, Nuten a.ä.) vorgesehen, um ein Abrutschen der Feder zu verhindern. Die Befestigungspunkte sind so gewählt, daß die Feder frei beweglich ist, ohne daß die Federwindungen am Jochrücken 12 zur Anlage gelangen.

In der Fig. 2 ist eine fertigungstechnisch günstigere Art der Federanordnung und Befestigung dargestellt. Hierbei ist im Jochschenkel 1 eine Öffnung/Durchbruch 13 vorgesehen, die bei der Herstellung des Jochteiles durch Stanzen in einem Arbeitsgang ohne zusätzliche Kosten mit hergestellt wird. Die Zugfeder 11', die mit zwei üblichen Hakenösen 9¹, 10 versehen ist, ist einerseits in die Bahrung 8 im Klappanker und andererseits in die Öffnung 13 eingehängt.

Hierbei liegt ein Teil der Federwindungen 14 im Bereich 15 am Jochrücken 12 an, wobei die Zugfeder gleichzeitig aufgrund der nicht in einer Höhe liegenden Befestigungsstellen eine Durchbiegung erfährt. Dadurch wird die Charakteristik der Feder(Federkennlinie) bei ihrer Auslenkung ungünstig beeinflußt. Es treten beispielsweise sprunghafte Änderungen der Federkraft auf - je nach dem, wieviele Windungen gerade am Jochrücken anliegen bzw. wie groß die Reibung zwischen Windung und Jochrücken ist.

Es Lüird nun auf die Fiq.3,4 und 5 Bezug genommen, die eine Zugfederanordnung (Fig. 3) soujie eine entsprechend ausgebildete Zugfeder (Fig. k/5) zeigen. Bei dieser Anrodnung ist das Jochteil 1 als kostengünstiges Stanz-Biegeteil hergestellt, luobei beim Stanzuorgang gleichzeitig das Befestigungsloch 13 für die Zugfeder 11" im Jochteil hergestellt wird. Die Zugfeder ist an ihrem einen Ende mit einer üblichen HakenösE 1G versehen, die in die Bohrung B im Klappanker-Ende eingEhängt ist. Das andere Ende der Zugfeder ist mit einer

1G U-förmigen HakenösE 16 versehen. Die Öffnungsweite "a" der Hakenöse entspricht dabei der Materialstärke "s" des Jachteiles, bzuj. ist nur geringfügig größer. Um einsn sicheren Halt der Hakenöse 16 am jDchteil zu Erzielen, ist vorgesehen, daß die Länge "b" des Schenkels 17 mindestens der Öffnungsweite "a" der Öse entspricht. Hierdurch uiird sichergestellt, daß die Federöse nach dem Einbringen in die Öffnung 13 das jQchteil ausrsichEnd umgreift und ein fester Sitz des Federendes gewährleistet wird. Dabei ist die Hakenöse, ausgehend von der letzten Federwindung rechtwinklig, mit geringem Biegeradius an diese angebogen und der/die Schenkel 17, 17' der Hakenäse sind unter einem LJinkEl "*(", der Etwas kleiner als 90° ist zur Feder-Längsachse 18 angeordnet. Dabei ist dieser LJinkel abhängig vom waagerechten Abstand "c" von Klappanker-Federbefestigung 8 zur Befestigungsöffnung 13 im Jochteil und vom senkrechten Abstand "d" dieser beiden Befestigungspunkte. Im allg., d.h. wenn nur kurze Baulängen vom Magnetsystem angestrebt werden, beträgt dieser LJinkel etwa 7D°-8D°. Durch diese Anrodnung und Ausgestaltung der Hakenäse 16 wird erreicht, daß nach dem Einhängen der Federöse in die Befestigungsöffnung 13 und Übergreifen der Schenkel 17, 17' des Jochteils, die Feder von sich aus eine solche Schräglage einnimmt, daß lediglich der Anfang der ersten Federwindung im Kniepunkt 19 der Ösenanbindungen am Jochrücken 12 anliegt und die Feder bei Schwenkbewegungen des Klappanksrs h frei "atmsn" kann.

In der Fig. S ist eine Zugfederanordnung für zwei federnd gegeneinander verschiebbare freiwerktechnische Bauteile 20, abgebildet. Hierbei ist eine Zugfeder 11"' beidseitig mit Häkenösen 16' versehen, die entsprechend der in der Fig. k dargestellten Öse 16 ausgebildet sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Zugfeder ist diese einfach in die BEfestigungsöffnungen 22, 22' der Bauteile einhängbar, uiobei dann lediglich jeweils der Anfang der endseitigen Federwindung am Bauteil anliegt und die Feder selbst frei beweglich bleibt.

Der Vorteil bei dieser Anordnung liegt darin, daB für die Federbefestigung keine herausgebogenen Lappen, Zapfen o.a. erforderlich sind und die gegeneinander beweglichen Bauteile in dichter Zuordnung angeordnet werden können, ohne daB die Federkennlinie durch Reibung der Federwindungen an den Bauteilen beeinflußt wird.

Claims (1)

1. HARTIlMG ELEHTRONIH GmbH
   Marientiierderstr. 3

   D-4992 Espelkamp 21.03.1984

   1/64-08

   Zugfeder
   Patentansprüche

   Zugfeder für ein Magnetsystem, insbesondere Rückstellfeder für den Magnetanker eines Hlappankermagneten, mit endseitigen Hakenösen und deren Befestigung am feststehenden Jochteil des Magnetsystemes, dadurch gekennzeichnet,

   daß mindestens die jochseitige Öse als U-förmige Hakenöse (16) ausgebildet ist, uiobei die Schenkel (17,17') der Öse unter einem Winkel der kleiner als 9D°, vorzugsweise 70°-B0°, in Bezug auf die Senkrechte zur Feder-Längsachse (18) angeordnet sind, und :

   daß die Hakenöse in einer Ausnehmung (13) im Jochteil eingehängt ist. :

   2. Zugfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Länge (b) der Schenkel mindestens der Öffnungsuieite (a) der U-förmigen Hakenöse (16) entspricht.

   3. Zugfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Öffnungsmeite (a) der U-förmigen Hakenöse (16) der Materialstärke (s ) der Einhängestelle (Jochdicke) entspricht bzu. nur geringfügig größer ausgebildet ist.

   k. Zugfeder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von der letzten Federwindung zum Schenkel (17¹) der U-förmigen Hakenöse rechtwinklig mit geringem Biegeradius erfülgt.

   5. Zugfeder nach Einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder beidseitig mit U-förmigen Hakenösen versehen ist.