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Die Erfindung betrifft eine Ansteuervorrichtung für ein Wegeventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Aus der
DE 82 31 891 U1 ist eine Ansteuervorrichtung für ein Wegeventil bekannt. Die Ansteuervorrichtung umfasst einen schwenkbaren Handhebel, welcher mit dem Steuerschieber des Wegeventils bewegungsgekoppelt ist. An einer kreiszylindrischen Außenumfangsfläche einer Achse des Handhebels sind Rastvertiefungen vorgesehen, in welche eine Rastkugel formschlüssig einrasten kann. Die Rastkugel ist in einem Gehäuse der Ansteuervorrichtung aufgenommen, wobei sie mittels einer Feder in Richtung der Rastvertiefung vorgespannt ist. Die Rastung ist permanent wirksam, d.h. sie kann nicht deaktiviert werden.
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Aus der
EP 2 669 557 B1 ist eine Rastung bekannt, welche mittels eines Elektromagneten aktivierbar bzw. deaktivierbar ist. Der Nachteil dieser Rastung besteht darin, dass sie vergleichsweise viel Platz benötigt. Darüber hinaus sind am Steuerschieber vergleichsweise filigrane Rastnuten erforderlich.
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Aus der
DE 38 10 273 C2 ist darüber hinaus bekannt, dass ein schwenkbarer Handhebel über einen Mitnahmehebel mit einem Steuerschieber eines Wegeventils bewegungsgekoppelt ist.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Verbund aus Ansteuervorrichtung und Wegeventil besonders wenig Bauraum benötigt. Darüber hinaus kann die Ansteuervorrichtung vormontiert werden, wobei sie als Ganzes an das Wegeventil angebaut werden kann. Darüber hinaus kann der Raum, in welchem der Elektromagnet angeordnet ist, besonders einfach gegen Eindringen von Druckfluid aus dem Wegeventil abgedichtet werden.
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Gemäß dem selbständigen Anspruch wird vorgeschlagen, dass der erste Körper einen plattenartigen Abschnitt umfasst, welcher eine erste Rastfläche bildet, die senkrecht zur Drehachse ausgerichtet ist, wobei ein zweiter Körper vorgesehen ist, welcher eine zweite Rastfläche bildet, die der ersten Rastfläche gegenüber steht, wobei die erste Rastfläche in wenigstens einer Raststellung zumindest mittelbar mit der zweiten Rastfläche in formschlüssigen Eingriff bringbar ist, wobei der formschlüssige Eingriff mit Abstand zur Drehachse erfolgt, wobei der zweite Körper mit einem Elektromagnet derart gekoppelt ist, dass der Elektromagnet eine in Richtung der Drehachse zur ersten Rastfläche hin gerichtete Kraft auf den zweiten Körper ausüben kann. Die erste Drehachse ist vorzugsweise senkrecht zur Längsachse angeordnet. Die Bewegungskopplung zwischen dem ersten Körper und dem Steuerschieber ist vorzugsweise im Wesentlichen spielfrei. Die erste und/oder die zweite Rastfläche sind abseits des formschlüssigen Eingriffs vorzugsweise eben ausgebildet. Die erste Rastfläche weist vorzugsweise vom Steuerschieber weg. Die Ansteuervorrichtung umfasst vorzugsweise ein Steuergehäuse, wobei der erste Körper in dem Steuergehäuse drehbar gelagert ist. Die zweite Rastfläche steht der ersten Rastfläche vorzugsweise parallel gegenüber.
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In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.
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Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Körper bezüglich der Drehachse gegen Verdrehung gesichert ist. Der zweite Körper ist vorzugsweise gegenüber dem Steuergehäuse gegen Verdrehung gesichert. In Richtung der Drehachse ist der zweite Körper vorzugsweise frei beweglich, wobei sein Bewegungsweg durch die erste Rastfläche und den Elektromagnet begrenzt ist.
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Es kann wenigstens ein gesonderter Sicherungskörper vorgesehen sein, welcher zwischen einem radial äußeren Rand des zweiten Körpers und einem Steuergehäuse eingebaut ist, wobei der Sicherungskörper sowohl in den zweiten Körper als auch in das Steuergehäuse permanent formschlüssig eingreift. Hierdurch kann die genannte Verdrehsicherung auf besonders einfache und kostengünstige Weise erreicht werden. Der Sicherungskörper ist vorzugsweise in Form eines Kreiszylinders ausgeführt, dessen Mittelachse höchst vorzugsweise parallel zur Drehachse angeordnet ist. Der Sicherungskörper besteht vorzugsweise aus Stahl, der höchst vorzugsweise gehärtet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Elektromagnet eine Spule, einen Rückschlusskörper und einen Ankerkörper umfasst, wobei der Rückschlusskörper bezüglich der Drehachse torusförmig ausgebildet ist, wobei er eine in Richtung der Drehachse weisende, offene Stirnseite aufweist, welche eine Luftspaltfläche definiert, wobei die Spule im Rückschlusskörper aufgenommen ist, wobei der Ankerkörper der Luftspaltfläche gegenübersteht. Die genannte Torusform wird vorzugsweise dadurch gebildet, dass der Rückschlusskörper ringförmig, insbesondere kreisringförmig, bezüglich der Drehachse ausgebildet ist, wobei er über seinen gesamten Umfang eine konstante U-förmige Querschnittsform aufweist. Die offene Stirnseite wird dementsprechend von den freien Enden der beiden Schenkel der U-Form gebildet. Der Ankerkörper kann in Berührkontakt mit der Luftspaltfläche bringbar sein. Es ist auch denkbar, dass anstelle des Berührkontakts ein schmaler Spalt vorhanden ist. Der Rückschlusskörper und/oder der Ankerkörper bestehen vorzugsweise aus einem magnetisierbaren Material, beispielsweise aus Eisen oder aus Stahl. Der Rückschlusskörper und/oder der Ankerkörper sind vorzugsweise so gestaltet, dass der von der Spule erzeugbare magnetische Fluss im Rückschlusskörper und/oder im Ankerkörper konzentriert ist. Wenn der Ankerkörper an der Luftspaltfläche anliegt können sich geschlossene Magnetfeldlinien ausbilden, die vollständig im Rückschlusskörper und im Ankerkörper verlaufen, wobei sie nicht im Freiraum verlaufen. Der Ankerkörper ist vorzugswiese plattenartig ausgebildet.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Luftspaltfläche eben ausgebildet ist, wobei sie senkrecht zur Drehachse ausgerichtet ist. Der Ankerkörper hat vorzugsweise eine ebene Oberfläche, welche der Luftspaltfläche gegenüber steht, insbesondere parallel gegenüber steht. Die Luftspaltfläche umfasst vorzugsweise zwei gesonderte Teilflächen, die jeweils ringartig um die Drehachse verlaufen, wobei sie in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Die Teilflächen werden vorzugsweise von den genannten Schenkeln der U-Form des Rückschlusskörpers gebildet.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Rückschlusskörper eine Druckstange umgibt, wobei der Ankerkörper über die Druckstange mit dem zweiten Körper bewegungsgekoppelt ist. Die Druckstange ist vorzugsweise im Rückschlusskörper bezüglich der Drehachse linearbeweglich geführt. Die Druckstange ist bezüglich der Drehachse vorzugsweise kreiszylindrisch ausgeführt, wobei der Rückschlusskörper eine im Sinne eines Führungseingriffs angepasste Gegenfläche aufweist.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Druckstange fest mit dem Ankerkörper verbunden ist, wobei sie in Richtung der Drehachse in Berührkontakt mit dem zweiten Körper bringbar ist, wobei sie im Übrigen nicht mit dem zweiten Körper verbunden ist. Hierdurch wird die Gefahr des Verklemmens der Ansteuervorrichtung minimiert. Der Verbund aus Ankerplatte und Druckstange kann bezüglich der Drehachse drehbar sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass zwischen der ersten und der zweiten Rastfläche wenigstens zwei erste Rastkörper angeordnet sind, welche in formschlüssigem Eingriff sowohl mit dem plattenartigen Abschnitt als auch mit dem zweiten Körper bringbar sind. Hierdurch lässt sich auf einfache und kostengünstige Weise ein Rasteingriff realisieren, der besonders verschleißarm ist. Die ersten Rastkörper sind vorzugsweise als Kugeln ausgebildet. Sie bestehen vorzugsweise aus Stahl und sind höchst vorzugsweise gehärtet. Höchst vorzugsweise sind genau drei erste Rastkörper vorgesehen.
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Es kann vorgesehen sein, dass ein zweiter Rastkörper vorgesehen ist, welcher in einem Steuergehäuse senkrecht zur Drehachse beweglich aufgenommen ist, wobei an einem radial äußeren Rand des plattenartigen Abschnitts wenigstens eine Rastkontur angeordnet ist, welche in formschlüssigen Eingriff mit dem zweiten Rastkörper bringbar ist, wobei der zweite Rastkörper von einer Rastfeder zum plattenartigen Abschnitt hin vorgespannt ist. Hierdurch kann parallel zu der mit dem Elektromagneten schaltbaren Rastung eine weitere Rastung realisiert werden, die permanent aktiv ist.
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Es kann ein Steuergehäuse vorgesehen sein, in welchem der erste Körper drehbar gelagert ist, wobei das Steuergehäuse einen topfartigen Abschnitt umfasst, dessen offene Seite von einem gesonderten Deckel überdeckt ist, wobei der plattenartige Abschnitt, der zweite Körper und der Elektromagnet innerhalb des topfartigen Abschnitts angeordnet sind. Eine Innenumfangsfläche des topfartigen Abschnitts ist vorzugsweise kreiszylindrisch bezüglich der Drehachse ausgebildet. Der Deckel ist vorzugsweise plattenartig ausgebildet, wobei er senkrecht zur Drehachse angeordnet ist. Eine derartige Ansteuervorrichtung umfasst besonders wenige Teile und ist einfach montierbar.
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Es kann vorgesehen sein, dass in Richtung der Drehachse zwischen dem plattenartigen Abschnitt und einem Steuergehäuse ein gesonderter Gleitbelag oder ein Wälzlager angeordnet ist. Über den Gleitbelag bzw. das Wälzlager wird die in Richtung der Drehachse wirkende Kraft des Elektromagneten am Steuergehäuse verschleißarm abgestützt. Der Gleitbelag besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Er umgibt den ersten Körper bzw. die Drehachse vorzugsweise ringartig. Sofern ein Wälzlager vorgesehen ist, laufen die entsprechenden, insbesondere kugelförmigen, Wälzkörper vorzugsweise unmittelbar auf dem plattenartigen Abschnitt und/oder dem Steuergehäuse.
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Es kann vorgesehen sein, dass der erste Körper einen Mitnahmehebel aufweist, dessen freies Ende zumindest abschnittsweise kugelförmig ausgebildet ist, wobei der entsprechende kugelförmige Abschnitt mit einer angepassten Mitnahmeausnehmung am Steuerschieber formschlüssig in Eingriff bringbar ist. Die Mitnahmeausnehmung wird vorzugsweise von einer kreiszylindrischen Bohrung gebildet, welche senkrecht zur Längsachse verläuft. Alternativ ist es denkbar, dass der erste Körper ein Zahnrad oder ein Zahnradsegment umfasst, welcher mit einer Zahnstange am Steuerschieber kämmt.
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Es kann vorgesehen sein, dass in Richtung der Drehachse zwischen dem plattenartigen Abschnitt und dem Mitnahmehebel ein erster Dichtring um den ersten Körper herum angeordnet ist. Hierdurch kann auf einfache und zuverlässige Weise verhindert werden, dass Druckfluid aus dem Wegeventil in den Bereich des Elektromagneten gelangt. Es kann ein zweiter Dichtring vorgesehen sein, welcher um den ersten Körper herum angeordnet ist, wobei der erste und der zweite Dichtring in Richtung der Drehachse auf gegenüberliegenden Seiten des Mitnahmehebels angeordnet sind. Der erste und/oder der zweite Dichtring stehen vorzugsweise in Dichteingriff mit dem ersten Körper und dem Steuergehäuse. Der erste und der zweite Dichtring haben vorzugsweise den gleichen Durchmesser, damit auf den ersten Körper keine hydraulische Kraft in Richtung der Drehachse wirkt. Der erste Dichtring ist vorzugsweise in einer Nut im ersten Körper aufgenommen, wobei der zweite Dichtring vorzugsweise in einer Nut im Steuergehäuse aufgenommen ist. Dadurch vereinfacht sich die Montage. Der erste Körper und das Steuergehäuse sind vorzugsweise mit Einführfasen für den ersten bzw. den zweiten Dichtring versehen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1 einen grobschematischen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Ansteuervorrichtung mit einem Wegeventil;
- 2 eine Schnittansicht der Ansteuervorrichtung bezüglich der Schnittebene A-A in 1;
- 3 eine weitere Schnittansicht der Ansteuervorrichtung bezüglich der Schnittebene B-B in 1; und
- 4 eine grobschematische Draufsicht des plattenartigen Abschnitts auf die erste Rastfläche.
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1 zeigt einen grobschematischen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Ansteuervorrichtung 20 mit einem Wegeventil 10. Das Wegeventil 10 umfasst einen Steuerschieber 12, der bezüglich einer Längsachse 11 linearbeweglich in einem Ventilgehäuse 13 aufgenommen ist. Das Wegeventil 10 ist zum Betrieb mit einem Druckfluid vorgesehen. Bei dem Druckfluid handelt es sich vorzugsweise um eine Flüssigkeit und höchst vorzugsweise um Hydrauliköl. Das Wegeventil 10 wird vorzugsweise zusammen mit einem hydraulischen Aktuator, beispielsweise einem Zylinder oder einem Hydromotor und einer Pumpe und einem Tank verwendet.
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Außen an das Ventilgehäuse 13 ist die erfindungsgemäße Ansteuervorrichtung 20 angebaut. Diese umfasst ein Steuergehäuse 30, welches fest mit dem Ventilgehäuse 13 verbindbar, insbesondere verschraubbar ist. Der Steuerschieber 12 ragt mit einem Längsende in das Steuergehäuse 30 hinein, wobei er dort mit einer Rückstellfeder 14 versehen ist. Die Rückstellfeder 14 spannt den Steuerschieber 12 mittels zweier Federteller 15 in eine mittlere Stellung vor. Bei der mittleren Stellung handelt es sich vorzugsweise um eine Sperrstellung, in welcher der Aktuator hydraulisch fest eingespannt ist. Obgleich die Rückstellfeder 14 für die vorliegende Erfindung optional ist, ist deren Anordnung im Steuergehäuse 30 besonders Platz sparend.
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In dem Steuergehäuse 30 ist ein erster Körper 40 bezüglich einer Drehachse 23 drehbar gelagert. Die Drehachse 23 ist senkrecht zur Längsachse 11 ausgerichtet. Weiter ist die Drehachse 23 senkrecht zur Zeichenebene der 1 mit Abstand (vgl. 2) zur Längsachse 11 angeordnet. Der Übersichtlichkeit halber sind in 1 Elemente, die in verschiedenen Ebenen angeordnet sind, in einer einzigen Schnitt- bzw. Zeichnungsebene gezeigt.
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Der erste Körper 40 ist vorliegend mehrstückig ausgeführt, wobei er auch einstückig ausgebildet sein kann. Er umfasst einen kreiszylindrischen Abschnitt 43 und einen plattenartigen Abschnitt 42. Der kreiszylindrische Abschnitt 43 ist mit seiner bezüglich der Drehachse 23 kreiszylindrischen Außenumfangsfläche in einer angepassten Gegenfläche im Steuergehäuse 30 aufgenommen. Er ragt mit einem in Richtung der Drehachse 23 weisenden Antriebszapfen 44 aus dem Steuergehäuse 30 heraus. Dort kann beispielsweise ein (nicht dargestellter) Handhebel befestigt werden, mittels dessen der Steuerschieber 12 manuell bewegbar ist.
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Der plattenartige Abschnitt 42 ist im Wesentlichen in Form einer ebenen Platte mit konstanter Dicke ausgeführt, welche einen bezüglich der Drehachse 23 kreisrunden Außenumfang aufweist. Weitere Details des plattenartigen Abschnitts werden mit Bezug auf 4 erläutert. Der plattenartige Abschnitt 42 ist an einem Ende des ersten Körpers 40 angeordnet, welcher in einen topfartigen Abschnitt 31 des Steuergehäuses 30 hineinragt. Dort ist er im Bodenbereich über einen Gleitbelag 46 am Steuergehäuse 30 in Richtung der Drehachse 23 abgestützt. Der Gleitbelag 46 aus Kunststoff ist in Form eines Rings ausgebildet, welcher den ersten Körper 40 umgibt. Der plattenartige Abschnitt 42 ist vorliegend mit dem ersten kreiszylindrischen Abschnitt 43 verpresst, so dass er fest mit diesem verbunden ist. Der plattenartige Abschnitt 42 bildet eine ebene erste Rastfläche 41, welche senkrecht zu Drehachse 23 angeordnet ist, wobei sie zum offenen Ende des topfartigen Abschnitts 31 hin weist.
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Innerhalb des topfartigen Abschnitts 31 des Steuergehäuses 30 ist weiter ein Elektromagnet 60 angeordnet, welcher eine in Richtung der Drehachse 23 auf die erste Rastfläche 41 zu gerichtete Kraft bewirken kann. Der Elektromagnet 60 umfasst eine Spule 61, einen Rückschlusskörper 62, einen Ankerkörper 63 und eine Druckstange 64. Der Rückschlusskörper 62 ist ringartig bezüglich der Drehachse 23 ausgebildet, wobei er über seinen gesamten Umfang eine konstante U-förmige Querschnittsform aufweist. An seinem in 1 oberen, offenen Ende bildet er eine ebene Luftspaltfläche 66, welche senkrecht zur Drehachse 23 ausgerichtet ist. Innerhalb des Rückschlusskörpers 62 ist die Spule 61 angeordnet. Der Rückschlusskörper 62 besteht aus einem ferromagnetischen Material, wie Eisen oder Stahl, so dass der von der Spule erzeugte magnetische Fluss weitestgehend im Rückschlusskörper 62 konzentriert ist. Der magnetische Kreis wird von einem Ankerkörper 63 geschlossen, welcher im Wesentlichen parallel gegenüberliegend zur Luftspaltfläche 66 angeordnet ist. Der Ankerkörper 63 besteht ebenfalls aus einem ferromagnetischen Material. Er ist in Form eine ebenen Platte mit konstanter Dicke ausgeführt, welche bezüglich der Drehachse 64 einen kreisrunden Umriss aufweist. Die Außendurchmesser des Ankerkörpers 63 und des Rückschlusskörpers 62 sind im Wesentlichen gleich ausgeführt. Eine Bestromung der Spule 61 bewirkt, dass sich der Luftspalt zwischen Luftspaltfläche 66 und Ankerkörper 63 verkleinert, so dass ein möglichst kleiner Anteil des magnetischen Flusses außerhalb des ferromagnetischen Materials verläuft. Außen am topfartigen Abschnitt 31 ist eine Anschlussbuchse 65 angeordnet, über welche elektrischer Strom in die Spule 61 einleitbar ist.
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Der Ankerkörper 63 ist mit der Druckstange 64 fest verbunden, insbesondere verpresst. Es ist auch denkbar, dass der Ankerkörper 63 lose auf der Druckstange 64 aufliegt. Die Druckstange 64 ist kreiszylindrisch bezüglich der Drehachse 23 ausgeführt, wobei sie an einer angepassten Gegenfläche am Rückschlusskörper 62 in Richtung der Drehachse 23 linearbeweglich geführt ist. Der Verbund aus Ankerkörper 63 und Druckstange 64 kann sich vorliegend frei bezüglich der Drehachse drehen, wobei er rotationssymmetrisch bezüglich der Drehachse 23 ausgebildet ist. Mit seinem dem Ankerkörper 63 abgewandten Ende steht die Druckstange in 1 unten über den Rückschlusskörper 62 über und zwar gleich, in welcher Stellung sich der Ankerkörper 63 befindet. Dort ist ein zweiter Körper 50 angeordnet, welcher in Berührkontakt mit der Druckstange 64 bringbar ist. Der zweite Körper 50 ist in Form einer ebenen Platte mit konstanter Dicke ausgeführt, die einen bezüglich der Drehachse 23 kreisrunden Umriss aufweist. Weitere Details des zweiten Körpers 50 werden mit Bezug auf 3 erläutert. Das in 1 obere, offene Ende des topfartigen Abschnitts 31 ist mit einem gesonderten Deckel 32 verschlossen. Dieser Deckel begrenzt den Bewegungsweg des Ankerkörpers 63. Er ist plattenartig ausgeführt, wobei er einen Zentrierfortsatz aufweist, der in den topfartigen Abschnitt 31 formschlüssig eingreift. Der Deckel 32 ist mit dem Steuergehäuse 30 fest verbunden, insbesondere verschraubt.
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An seinen Außenumfang ist der zweite Körper 50 mittels zweier Sicherungskörper 24 gegen Verdrehen bezüglich der Drehachse 23 formschlüssig gesichert. Bei den Sicherungskörpern 24 handelt es sich um Kreiszylinder aus gehärtetem Stahl, deren Mittelachse parallel zur Drehachse 23 ausgerichtet ist. Sie sind bezüglich der Drehachse 23 diametral gegenüberliegend angeordnet, wobei sie formschlüssig in angepasste Ausnehmungen im zweiten Körper 50 und im Steuergehäuse 30 eingreifen. Der zweite Körper 50 hat eine ebene zweite Rastfläche 52, welche der ersten Rastfläche 41 mit geringem Abstand gegenübersteht.
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Die erste Rastfläche 41 ist vorliegend mit gesonderten ersten Rastkörpern 21 versehen. Bei den ersten Rastkörpern 21 handelt es sich um Kugeln aus gehärtetem Stahl, welche in angepasste Ausnehmungen im plattenartigen Abschnitt 42 eingepresst sind, so dass sie dort fest gehalten sind. Vorzugsweise sind drei erste Rastkörper 21 vorgesehen, die gleichförmig verteilt um die Drehachse 23 herum angeordnet sind, wobei sie alle den gleichen Abstand zur Drehachse 23 aufweisen. Der genannte Abstand ist im Rahmen des zur Verfügung stehenden Bauraums so groß wie möglich gewählt, damit sich eine große Rastkraft ergibt. In 1 ist der Übersichtlichkeit halber eine Variante mit nur zwei ersten Rastkörpern 21 dargestellt, die ebenfalls möglich ist. Es versteht sich, dass anstelle der gesonderten ersten Rastkörper 21 auch eine Rastkontur verwendbar ist, welche einstückig vom plattenartigen Abschnitt 42 gebildet wird.
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Die zweite Rastfläche 52 ist mit angepassten Gegenrastkonturen 51 ausgebildet, welche vorliegend in Form von kreiskegelförmigen Ausnehmungen ausgeführt sind. Deren Verteilung um die Drehachse 23 wird mit Bezug auf 4 erläutert. In 1 ist eine Stellung dargestellt, in welcher die ersten Rastkörper 21 in die Gegenrastkonturen 51 formschlüssig einrasten können. Dies geschieht, wenn die Spule 61 mit Strom beaufschlagt wird. Dann wirkt über die Druckstange 61 eine in Richtung der Drehachse 23 auf die erste Rastfläche 41 hin gerichtete Kraft auf den zweiten Körper 50 ein. Die Länge der Druckstange 61 ist dabei vorzugsweise so groß ausgeführt, dass der Luftspalt an der Luftspaltfläche 66 gerade nicht vollständig verschwindet, wenn der Rasteingriff vollständig hergestellt ist. Im Bereich des Luftspalts kann eine sogenannte Anti-Kleb-Scheibe aus nichtmagnetischem Material angeordnet sein, welche verhindert, dass der Ankerkörper 63 den Rückschlusskörper 62 unmittelbar berührt. Dadurch werden übermäßig große Magnetkräfte vermieden.
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Weiter wird vermieden, dass der Ankerkörper 63 auch dann am Rückschlusskörper anhaftet, wenn die Spule 61 nicht mehr bestromt wird.
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Wenn die Spule 61 nicht bestromt ist, können sich der zweite Körper 50 und der Verbund aus Druckstange 64 und Ankerkörper 63 in Richtung der Drehachse 23 im Wesentlichen frei bewegen, so dass keine Rastung gegeben ist. Wenn die Spule 61 bestromt ist, ist die Rastung aktiv. Die Rastkraft ist vorzugsweise so ausgelegt, dass der Steuerschieber 12 gegen die Kraft der Rückstellfeder 14 sicher gehalten ist, wobei eine Übersteuerung der Rastung mit dem oben angesprochenen Handhebel immer noch möglich ist.
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Neben der oben erläuterten elektrisch schaltbaren Rastung ist eine weitere permanente Rastung vorgesehen. Hierfür ist im Steuergehäuse 30 ein senkrecht zur Drehachse 23 linearbeweglicher zweiter Rastkörper 22 vorgesehen. Dieser ist mittels einer Rastfeder 33 in Richtung der Drehachse 23 vorgespannt. Mit einem kugelförmigen Ende liegt der zweite Rastkörper 22 an der Außenumfangsfläche des plattenartigen Abschnitts 42 mit Vorspannung an. Dort ist wenigstens eine Rastkontur (Nr. 47 in 4) vorgesehen, welche in Form einer halbkreisförmigen Ausnehmung ausgebildet ist. Die permanente Rastung ist beispielsweise dann aktiv, wenn sich der Steuerschieber 12 in einer Freigangstellung befindet, in welcher der an das Wegeventil 10 angeschlossene Aktuator frei beweglich ist.
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Hinzuweisen ist noch auf den ersten und den zweiten Dichtring 53; 54, welche um den kreiszylindrischen Abschnitt 43 des ersten Körpers 40 herum angeordnet sind und welche auf gegenüberliegenden Seiten des Mitnahmehebels 45 angeordnet sind.
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2 zeigt eine Schnittansicht der Ansteuervorrichtung 20 bezüglich der Schnittebene A-A in 1. Diese Schnittebene verläuft senkrecht zur Drehachse 23, wobei sie die Längsachse 11 enthält. Zu erkennen ist der kreiszylindrische Abschnitt 43 des ersten Körpers 40, welcher in einer angepassten Ausnehmung des Steuergehäuses 30 aufgenommen ist, so dass er bezüglich der Drehachse 23 drehbeweglich ist. Die genannte Ausnehmung ist zum Steuerschieber 12 hin offen, wobei dort ein Mitnahmehebel 45 angeordnet ist, welcher fest mit dem zweiten Körper 40 verbunden, insbesondere verschraubt, ist. Der Mitnahmehebel 45 hat ein freies Ende, welches kugelförmig ausgebildet ist, wobei es in eine spielfrei angepasste Mitnahmeausnehmung 16 im Steuerschieber 12 formschlüssig eingreift. Die Mitnahmeausnehmung 16 ist in Form einer kreiszylindrischen Bohrung ausgeführt, welche mit einer Kegelsenkung 17 versehen ist. Die formschlüssige Mitnahme erfolgt dabei allein im kreiszylindrischen Bereich. Mit der Kegelsenkung 17 wird vermieden, dass der Mitnahmehebel 45 am Steuerschieber 12 anstößt. Die beiden gegenüberliegenden Endstellungen des Mitnahmehebels 45 sind in 2 mit gestrichelten Linien gezeigt.
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Hinzuweisen ist noch darauf, dass der Steuerschieber 12 mehrteilig ausgeführt sein kann. Im Bereich des Steuergehäuses 30 kann ein gesondertes Verlängerungsteil 25 vorhanden sein, welches fest mit dem verbleibenden Steuerschieber 12 verbunden, insbesondere verschraubt, ist.
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3 zeigt eine weitere Schnittansicht der Ansteuervorrichtung bezüglich der Schnittebene B-B in 1. Gezeigt ist der formschlüssige Eingriff zwischen den beiden Sicherungskörpern 24, dem zweiten Körper 50 und dem Steuergehäuse 30. Das Steuergehäuse 30, insbesondere dessen Außenform, ist dabei grobschematisch dargestellt.
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Die kreiszylindrische Außenumfangsfläche des zweiten Körpers 50 steht der kreiszylindrischen Innenumfangsfläche des Steuergehäuses mit geringem Abstand gegenüber. Im Bereich dieses Spalts sind die beiden kreiszylindrischen Sicherungskörper 24 angeordnet, deren Mittelachse parallel zur Drehachse (Nr. 23 in 1) ausgerichtet ist. Die Sicherungskörper 24 greifen jeweils in angepasste Ausnehmungen im zweiten Körper 50 und im Steuergehäuse 30 ein.
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4 zeigt eine grobschematische Draufsicht des plattenartigen Abschnitts 42 auf die erste Rastfläche 41. Gezeigt ist dabei die mittlere Stellung des Steuerschiebers, welche durch die Rückstellfeder vorgespannt ist. Die ersten Rastkörper 21 sind als durchgezogene Kreise dargestellt. Vorliegend sind drei erste Rastkörper 21 vorgesehen, die auf einem gemeinsamen Teilkreis gleichförmig verteilt um die Drehachse 23 herum angeordnet sind.
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Als gestrichelte Kreise sind die Gegenrastkonturen 51 im zweiten Körper dargestellt. Der Steuerschieber kann vorliegend ausgehend von der mittleren Stellung in zwei entgegengesetzte Richtungen bewegt werden, wobei in beiden Richtung jeweils eine Rastung erfolgt, die mit dem Elektromagneten schaltbar ist. Dabei ist für jede Raststellung jedem ersten Rastkörper 21 jeweils eine Gegenrastkontur 51 zugeordnet. Der entsprechende formschlüssige Eingriff erfolgt also an drei Stellen. In der Folge ergibt sich eine definiert abgestützte Lage des zweiten Körpers, wenn die Kraft des Elektromagneten auf diesen einwirkt. Es versteht sich, dass die Lage der Rastpositionen frei wählbar ist.
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Weiter ist auf die Rastkontor 47 am Außenumfang des plattenartigen Abschnitts 42 hinzuweisen. Dort greift der zweite Rastkörper (Nr. 22 in 1) ein. Diese permanente bzw. nicht schaltbare Rastung erfolgt nur an einer einzigen Stelle.
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Bezugszeichen
- 10
- Wegeventil
- 11
- Längsachse
- 12
- Steuerschieber
- 13
- Ventilgehäuse
- 14
- Rückstellfeder
- 15
- Federteller
- 16
- Mitnahmeausnehmung
- 17
- Kegelsenkung
- 20
- Ansteuervorrichtung
- 21
- erster Rastkörper
- 22
- zweiter Rastkörper
- 23
- Drehachse
- 24
- Sicherungskörper
- 25
- Verlängerungsteil
- 30
- Steuergehäuse
- 31
- topfartiger Abschnitt
- 32
- Deckel
- 33
- Rastfeder
- 40
- erster Körper
- 41
- erste Rastfläche
- 42
- plattenartiger Abschnitt
- 43
- kreiszylindrischer Abschnitt
- 44
- Antriebszapfen
- 45
- Mitnahmehebel
- 46
- Gleitbelag
- 47
- Rastkontur
- 48
- kugelförmiger Abschnitt
- 50
- zweiter Körper
- 51
- Gegenrastkontur
- 52
- zweite Rastfläche
- 53
- erster Dichtring
- 54
- zweiter Dichtring
- 60
- Elektromagnet
- 61
- Spule
- 62
- Rückschlusskörper
- 63
- Ankerkörper
- 64
- Druckstange
- 65
- Anschlussbuchse
- 66
- Luftspaltfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 8231891 U1 [0002]
- EP 2669557 B1 [0003]
- DE 3810273 C2 [0004]
