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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Anordnung zum Umstellen eines Betätigungsorgans von zumindest
einer ersten in zumindest eine zweite Position, wobei das Betätigungsorgan
zum Umstellen in der ersten Position einem Zwangshub unterworfen, sodann
durch Drehbewegung in die zweite Position verstellt und in dieser
der Zwangshub aufgehoben wird, und wobei das Betätigungsorgan von einer in Drehbewegung
mittels eines Drehelementes versetzten Aufnahme aufgenommen ist
und das Drehelement in einem Gehäuse
angeordnet ist.
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Um zum Beispiel ein Steuergerät wie ein Mehr-
wie Sechswegeventil, das in Schwimmbädern zum Einsatz gelangt, umzustellen,
ist es bekannt, ein Betätigungsorgan
wie Hebel zunächst
durch Vornahme einer Hubbewegung zu entarretieren, sodann zu verstellen
und sodann in der gewünschten
neuen Position zu verrasten, in der das Betätigungsorgan um den Hub zurückgesetzt
wird.
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Dieses Verstellen kann von Hand oder
mittels einer elektrischen Steuerung erfolgen, in dem das Betätigungsorgan
wie Zapfen mit einem Zahnrad verbunden ist, das in einem Gehäuse einer
elektrischen Steuerung angeordnet ist. Die Verbindung zwischen dem Zapfen
und dem Zahnrad erfolgt durch Verschrauben, wobei eine Abdichtung
zwischen dem Zapfen und dem Gehäuse
nicht erfolgt. Dies wiederum bedeutet, dass über die Verbindung zwischen dem
Zapfen und dem Zahnrad Feuchtigkeit in das unter Spannung stehende
und elektronische Bauteile enthaltende Gehäuse eindringen kann. Daher
ist eine Zwangslüftung
durch Lüftungsschlitze
erforderlich. Diese zeigen jedoch den Nachteil, dass dann, wenn
das Steuergerät
in einem Feuchtigkeitsbereich wie im Bereich eines Schwimmbeckens
angeordnet ist, natürliche
Feuchtigkeit in das Gehäuse
eindringen und Schwitzwasser entstehen kann.
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Eine Anordnung eingangs genannter
Art ist zum Umstellen eines Sechswegeventils für Schwimmbäder bestimmt, um wahlweise
ein Schwimmbecken zu leeren, Filter rückzuspülen etc. Dabei ist das Gehäuse des
Ventils mit dem Gehäuse der
Steuerung verschraubt, so dass dieses sehr stabil ausgebildet sein
muss.
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Aus der
DE 195 47 394 C2 ist eine
molchbare Verteilervorrichtung für
Rohrleitungssysteme bekannt, mit der bei kompaktem Gesamtaufbau
eine Verbindung mit verschiedenen Anschlüssen erfolgen kann.
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Um in einem Rohrnetz Lieferstationen
mit Verbrauchern zu verbinden, ist nach der
DE 24 36 595 A1 eine Drehrohrweiche
vorgesehen.
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Zur Ermöglichung einer eindeutigen
Positionierung mit Anschlussbohrungen eines Mehrwegehahns werden
nach dem
DE 200 05
691 U1 Rastverbindungen vorgeschlagen.
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Eine 4-Wege-Armatur zum Umlenken
der Strömungsrichtung
von in Rohrleitungs-Systemen geführten Medien
ist aus dem
DE 87 11
201 U1 bekannt.
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Ein geräuscharmes Ventil ist aus der
EP 0 257 014 A2 bekannt,
bei dem ein Kolben gekreuzte Rippen aufweist.
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Bei einem aus der
FR 1,212,599 bekannten Ventil wird
ein Ventilkolben entgegen der Strömungsrichtung zu einem Ventilsitz
verstellt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
das Problem zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art
so weiterzubilden, dass mit konstruktiv einfachen Maßnahmen
eine feuchtigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Gehäuse und
dem ein Steuergerät
schaltenden Betätigungsorgan
hergestellt werden kann.
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Zur Lösung dieses Problems sieht
die Erfindung im Wesentlichen vor, dass die Aufnahme über eine
Spindel mit dem Drehelement verbunden ist, dass bei Drehung des
Drehelementes in einer ersten Richtung die Aufnahme in Richtung
des Drehelementes zur Durchführung
des Zwangshubs verstellbar ist, dass der Zwangshub durch einen von
der Spindel durchsetzten und gegenüber dem Drehelement drehbar
gelagerten Anschlag begrenzt ist, dass bei weiterer Drehung des
Drehelementes die Aufnahme mitdrehbar ist und dass bei Drehung des
Drehelementes in zu der ersten Richtung entgegengesetzter Richtung
die Aufnahme von dem Drehelement zum Aufheben des Zwangshubs zurückbewegbar
ist.
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Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, dass
das Drehelement insbesondere in Form eines Zahnrades eine entlang
seiner Drehachse verlaufende Spindel aufweist, der mit einem mit
dem Betätigungsorgan
verbundenen Element wie Aufnahme, Kolben, Mutter oder Topf – allgemein
Adapter genannt – derart
wechselwirkt, dass dieser in Richtung des Zahnrads verstellt wird,
wenn ein Zwangshub auszuüben
ist, um das Betätigungsorgan
zu entarretieren und ein Steuergerät wie Ventil verstellen zu können. Sodann
wird der Adapter mit dem Betätigungsorgan
verstellt. Nach Erreichen der gewünschten Position wird das Zahnrad
in entgegengesetzter Richtung in Drehbewegung versetzt. Da sich
der Adapter auf dem drehbar sowohl zu dem Zahnrad als auch zu der
Spindel gelagerten Anschlag abstützt,
ist ein Verkanten zwischen dem Adapter und dem Anschlag nicht möglich, so
dass infolgedessen ein problemloses Lösen des Adapters von dem Anschlag möglich ist,
um den Zwangshub aufzuheben und somit das Betätigungsorgan bzw. das mit diesem
verbundene Steuerelement erneut zu arretieren.
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Um bei dem Zurückbewegen des Adapters auszuschließen, dass
dieser sich mit dem Zahnrad mitbewegt, ist des Weiteren vorgesehen,
dass beim Drehen des Drehelementes in die zweite Richtung eine Mitbewegung
des Adapters durch mit diesem wechselwirkendes Arretierelement wie
Arretierbolzen unterbunden ist. Hierzu kann der von dem Gehäuse – insbebesondere
Gehäuse
einer elektrischen Steuerung – bzw.
einem Abschnitt dieses ausgehende Arretierbolzen mit stufen- bzw.
zahnförmigen
Vorsprüngen
in der Außenfläche des
Adapters wechselwirken, um ein Mitbewegen auszuschließen.
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Das Drehelement wie das Zahnrad selbst
ist drehbar von einem Lager aufgenommen, das gegenüber dem
Gehäuse
oder einem Einsatz in diesem abgestützt ist. Gegenüber diesem
Lager ist demzufolge auch der Anschlag drehbar abgestützt.
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Der das Betätigungselement wie Zapfen aufnehmende
Adapter selbst ist bevorzugterweise topfförmig ausgebildet, wobei dessen Öffnung gehäuseabgewandt
verläuft.
In den topfförmigen
Adapter ragt das Betätigungselement
hinein und ist mit diesem verbunden. Ferner ist der Adapter gegenüber dem Gehäuse bzw.
einem von diesem ausgehenden Einsatz abgedichtet, wodurch die flüssigkeitsdichte
Abdichtung zwischen Betätigungsorgan
und dem Gehäuse
sichergestellt ist.
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In Weiterbildung der Erfindung ist
vorgesehen, dass der Adapter bzw. die Aufnahme über einen drehelementseitig
verlaufende Stirnfläche
vorstehenden Abschnitt an dem Anschlag anlegbar ist. Hierdurch ist
sichergestellt, dass ein Verkanten beim Anziehen der Aufnahme bzw.
der Adapter in Richtung des Drehelementes ausgeschlossen ist.
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Um die Position des Adapters bzw.
der Aufnahme zu überprüfen, sieht
eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass in dem die Aufnahme zumindest abschnittsweise
umgebenden Gehäusebereich
oder dem Einsatz zumindest ein Hallsensor angeordnet ist, über den
in der Aufnahme vorhandene Magnete erfassbar sind.
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Durch die erfindungsgemäße Lehre
ergeben sich Vorteile in Bezug auf eine einfache Befestigung an
einem Steuergerät
wie Mehrweg- wie 6-Wege-Ventil, da das Steuergehäuse nicht mit dem Steuergerät verschraubt
werden muss. Das Steuergehäuse
trägt das
Steuergerät
nicht. Vielmehr erfolgt eine Verbindung über den Adapter und die Spindel.
Durch die Wahl des Adapters können
unterschiedliche Betätigungsorgane
mit der erfindungsgemäßen Anordnung
verbunden werden. Ein mechanischer Eingriff in das Steuergerät wie 6-Wege-Ventil
ist nicht erforderlich.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und
Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den
diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination –, sondern
auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden
bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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In der einzigen Fig. ist eine Wandung 10 eines
Gehäuses
insbesondere eines elektrischen Steuergerätes dargestellt, innerhalb
der ein als Zahnrad 12 ausgebildetes Drehelement drehbar
gelagert ist, um ein Betätigungsorgan
wie Stellglied eines Steuergerätes
wie Mehrweg- wie Sechswegeventils umstellen zu können. Das Betätigungsorgan
ist im Ausführungsbeispiel
als Zapfen 14 ausgebildet, das mit dem Stellglied verbunden
ist oder ein Abschnitt dieses ist.
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Damit das Stellglied eine eindeutige
Position einnimmt, muss dieses zum Verstellen einen Zwangshub ausüben (Doppelpfeil 16),
um sodann in eine neue Position verstellt bzw. gedreht zu werden. Anschließend wird
der Zwangshub zurückgesetzt.
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Wenn bei einer entsprechenden Anordnung zum
Beispiel für
Schwimmbäder
bestimmte Mehrwegventile verstellt werden sollen, muss das Steuergerät gegen
Feuchtigkeit geschützt
werden. Erfindungsgemäß erfolgt
eine flüssigkeitsdichte
Trennung zwischen dem Inneren des Gehäuses, in dem das Zahnrad 12 drehbar
gelagert ist, und dem Zapfen 14, der zu dem Stellglied
führt.
Hierzu ist der Zapfen l4 in einer topfförmigen Aufnahme 18 – auch Adapter
genannt – angeordnet,
die innerhalb eines zylindrischen Abschnitts 20 des Gehäuses drehbar
gelagert ist. Die Aufnahme 18 ist dabei gegenüber dem
zylindrischen Abschnitt 20 abgedichtet.
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Die Aufnahme 18 ist über eine
Spindel 22 mit dem Zahnrad 12 verbunden, um der
Aufnahme 18 einerseits den gewünschten Hub 16 aufzuzwingen
und andererseits zu drehen, um folglich das Stellglied von einer
ersten in eine zweite Position umstellen zu können. Das Zahnrad 12 wird
durch ein nicht dargestelltes weiteres Zahnrad oder Ritzel in Drehbewegung versetzt,
das über
einen in dem Steuergehäuse
vorhandenen Antrieb in Drehbewegung versetzt wird.
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Der Hub 16 der Aufnahme 18 wird
durch einen als Ringscheibe ausgebildeten Anschlag 24 begrenzt,
der einerseits von dem Zapfen 22 durchsetzt ist und andererseits
gegenüber
einem Lager 26 drehbar abgestützt ist, über das das Zahnrad l2 gegenüber dem
Abschnitt 20 des Gehäuses
drehbar abgestützt
ist. Hierzu sind entsprechende prinzipiell dargestellte Kugellager
vorgesehen.
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Des Weiteren weist die topfförmig ausgebildete
Aufnahme 18 stirnflächenseitig
einen vorspringenden ringförmigen
Absatz 28 auf, der an dem Anschlag 24 zu liegen
kommt. Dadurch, dass der Anschlag 24 drehbar gelagert ist,
kann beim Anziehen der Aufnahme 18 ein Verkanten nicht
erfolgen, so dass infolge dessen ein sicheres Lösen der Aufnahme 18 gewährleistet
ist, wenn der Zwangshub zum erneuten Arretieren des Steuerglieds
aufgehoben werden soll.
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Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Anordnung
ist nun wie folgt.
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Wird im Ausführungsbeispiel das Zahnrad
im Uhrzeigersinn gedreht, so wird der Zwangshub 16 der
Aufnahme 18 so lange durchgeführt, bis der ringförmige vorspringende
Absatz 28 der Aufnahme 18 an dem Anschlag 24 anliegt.
Bei einem weiteren Drehen des Zahnrades 12 wird sodann
die Aufnahme 18 mit der Folge mitgedreht, dass der in der
Aufnahme 18 fixierte Zapfen 14 mitgedreht und
somit das Stellglied von einer ersten in eine zweite Position verstellt wird.
Um zu überprüfen, wann
die richtige Stellposition erreicht ist, ist im Ausführungsbeispiel
ein Hallsensor 30 vorgesehen, der in dem Gehäuseabschnitt 20 angeordnet
ist und in der Aufnahme 18 vorhandene Magnete 32 bzw.
deren Stellungen überprüft, die
entsprechend gepolt sind. Nach Erreichen der gewünschten neuen Position wird
das Zahnrad 12 in entgegengesetzte Richtung, also im Ausführungsbeispiel
entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Hierdurch bedingt wird die Aufnahme 18 von
dem Zahnrad 12 wegbewegt, also der Zwangshub aufgehoben, um
das Steuerglied verrasten zu können.
Um bei der Bewegung des Zahnrads 12 ein Mitdrehen der Aufnahme 18 auszuschließen, weist
die Aufnahme 18 stirnwandseitig zahn- oder stufenförmige Aussparungen 36, 38 auf,
die mit von dem Abschnitt 20 des Gehäuses ausgehende Rastzapfen 40 wechselwirken. Die
Abschnitte 36, 38 weisen rampenförmige Abschnitte
auf, die in radiale verlaufende Begrenzungsflächen derart übergehen,
dass im Ausführungsbeispiel
die Aufnahme 18 nur im Uhrzeigersinn und nicht entgegen
diesem gedreht werden kann.
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Durch die Trennung zwischen dem Zahnrad 12 und
dem Zapfen 14 und dessen Anordnen in der Aufnahme 18,
die auch als Adapter bezeichnet werden kann, die ihrerseits abgedichtet
in dem Abschnitt 20 des Gehäuses drehbar angeordnet ist,
ergibt sich eine flüssigkeitsdichte
Trennung zwischen Gehäuseäußerem und
-inneren mit der Folge, dass auch ein Einsatz in Feuchtbereichen
möglich
ist, ohne dass die Gefahr besteht, dass in das Gehäuseinnere
Flüssigkeit
oder kondensierende Feuchtigkeit eindringt. Eine unmittelbare Verbindung
zwischen dem Gehäuse
des Steuergliedes und dem des Steuergerätes, wie dies nach dem Stand
der Technik der Fall ist, ist gleichfalls nicht erforderlich, so
dass die Gehäusewandung 10 relativ
leicht ausgebildet sein kann.