DE10300454B4

DE10300454B4 - Stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung

Info

Publication number: DE10300454B4
Application number: DE10300454A
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl.-Ing. Pooschen (FH)
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 2003-01-07
Filing date: 2003-01-07
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2023-01-08
Also published as: KR100626465B1; DE10300454A1; TW200506226A; US20040178547A1; KR20040063827A; TWI230763B; US7036422B2

Abstract

Stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung, bestehend aus einem fluidgefüllten, zylinderförmigen Gehäuse, einem in dem Gehäuse axial beweglichen Kolben, der das Gehäuse in zwei Druckräume unterteilt und der mit einer Kolbenstange verbunden ist, die das Gehäuse an einem Ende abgedichtet durchdringt, einem ein Schließglied aufweisenden Blockierventil und einem manuell betätigbaren Auslösestößel mit einer Übertragungsscheibe, wobei durch eine Bewegung des Auslösestößels das Schließglied von der Übertragungsscheibe axial bewegbar beaufschlagbar und das Blockierventil die Druckräume miteinander verbindend öffenbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (13) durch eine Kippbewegung des Auslösestößels (8) axial bewegbar beaufschlagbar ist und die Übertragungsscheibe (16) des Auslösestößels (8) spielfrei axial auf dem Schließglied (13) in Auflage und der Auslösestößel (8) in dieser Lage gegenüber dem Schließglied (13) axial fixiert ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung, bestehend aus einem fluidgefüllten, zylinderförmigen Gehäuse, einem in dem Gehäuse axial beweglichen Kolben, der das Gehäuse in zwei Druckräume unterteilt und der mit einer Kolbenstange verbunden ist, die das Gehäuse an einem Ende abgedichtet durchdringt, einem ein Schließglied aufweisenden Blockierventil und einem manuell betätigbaren Auslösestößel mit einer Übertragungsscheibe, wobei durch eine Bewegung des Auslösestößels das Schließglied von der Übertragungsscheibe axial bewegbar beaufschlagbar und das Blockierventil die Druckräume miteinander verbindend öffenbar ist.
Bei derartigen stufenlos blockierbaren Verstellvorrichtungen ist es bekannt, einen Kolben über eine Kolbenstange axial beweglich in einem mit einem Fluid gefüllten zylindrischen Gehäuse anzuordnen, wobei der Kolben das Gehäuse in zwei Druckräume unterteilt. Ein in dem Gehäuse vorhandenes Blockierventil ermöglicht das stufenlose Blockieren der Verstellvorrichtung, indem es im geschlossenen Zustand einen Austausch des Fluids zwischen den zwei Drückräumen verhindert. Zum Öffnen des Blockierventils wird das Schließglied des Blockierventils von einer am Auslö sestößel befestigten Übertragungsscheibe betätigt. Der Auslösestößel wiederum ist axial verschieb- oder schwenkbar in einer Führungsbuchse mit einem Lagersitz angeordnet, an dem sich die Übertragungsscheibe im blockierten Zustand der Verstellvorrichtung abstützt. Gleichzeitig verhindert der Lagersitz, daß sich der Auslösestößel mit der Übertragungsscheibe aus dem Gehäuse löst. Aufgrund der Toleranzen der verschiedenen Bauteile stellt sich zwischen dem Auslösestößel mit seiner Übertragungsscheibe und dem Schließglied des Blockierventils oftmals ein Spiel ein, wodurch die Übertragungsscheibe nicht direkt auf dem Schließglied aufsitzt. Bei einer Betätigung des Auslösestößels muß zuerst das Spiel überwunden werden, bevor die Übertragungsscheibe auf das Schließglied trifft. Dadurch wird der ohnehin geringe Stellweg des Auslösestößels weiter verringert. Insbesondere wenn das Schließglied durch eine Kippbewegung der Übertragungsscheibe betätigt wird, bewirkt ein Spiel zwischen dem Schließglied und der Übertragungsscheibe, daß das Blockierventil nicht richtig öffnet und die Verstellvorrichtung nur unzureichend arbeitet.

Aus der DE 25 28 980 A1 ist eine stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Dabei ist das Schließglied durch eine Axialbewegung des Auslösestößels axial bewegbar beaufschlagbar. Das Schließglied ist in einem Ventilkörper des Blockierventils axial verschiebbar angeordnet, wobei seine Bewegung in Schließ richtung durch eine Anschlagscheibe des Schließglieds begrenzt wird, die in der endgültigen Schließstellung an dem Ventilkörper anschlägt. Dadurch wird auch die axiale Bewegbarkeit des Schließglieds zum Auslösestößel hin begrenzt. Der Auslösestößel ist mit radialem Spiel in einer Führungsbohrung eines das zylinderförmige Gehäuse verschließenden Abschlußstücks axial geführt. Die Führungsbohrung ist eine Stufenbohrung mit einer dem Ventilkörper zugewandten Stufe größeren Durchmessers. In diese größere Stufe ragt das die Übertragungsscheibe aufweisende Ende des Auslösestößels. Entsprechend dem konischen Übergang von der kleinen Stufe zur großen Stufe der Führungsbohrung ist die radial umlaufende Kontur der Übertragungsscheibe ebenfalls konisch ausgebildet. Der Auslösestößel kann sich im Umfang des Spiels zwischen dem Konus der Führungsbohrung und dem Konus der Übertragungsscheibe axial relativ zum Schließglied verschieben.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verstellvorrichtung zu schaffen, bei der eine einwandfreie und vollständige Öffnung des Blockierventils sichergestellt ist. Die Auslösemechanik soll einfach aufgebaut und kostengünstig und einfach in der Herstellung sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schließglied durch eine Kippbewegung des Auslösestößels axial bewegbar beaufschlagbar ist und die Übertragungsscheibe des Auslösestößels spielfrei axial auf dem Schließglied in Auflage und der Auslösestößel in dieser Lage gegenüber dem Schließglied axial fixiert ist. Damit ist gewährleistet, daß die Übertragungsscheibe unabhängig von Herstellungstoleranzen der einzelnen Bauteile immer in Kontakt mit dem Schließglied steht und der gesamte Stellweg des Auslösestößels zum Betätigen des Schließglieds genutzt wird.

Die Anordnung einer Abstützscheibe über dem Auslösestößel mit der Übertragungsscheibe ermöglicht eine besonders einfache Fixierung, da sowohl der Auslösestößel als auch die Übertragungsscheibe unverändert beibehalten werden können. Die Abstützscheibe ist hierbei in dem Ventilkörper des Blockierventils fixiert. Die Abstützscheibe kann relativ einfach gestaltet werden, wodurch sich der Aufwand in Herstellung und Montage der Verstellvorrichtung nicht wesentlich erhöht. Zur Montage wird die Ab stützscheibe auf den montierten Auslösestößel aufgesetzt. Liegt die Übertragungsscheibe auf dem Schließglied auf und ist somit eine spielfreie Anordnung erreicht, wird die Abstützscheibe gegenüber dem Schließglied fixiert. Damit kann in allen Toleranzlagen eine spielfreie Auslöseeinheit erzeugt werden. Diese Baugruppe läßt sich überdies vormontieren und im vormontierten Zustand prüfen.

Zur einfachen Fixierung der Abstützscheibe kann der Ventilkörper an seinem einen Ende eine topfartige Ausnehmung besitzen, in der die Übertragungsscheibe und die Abstützscheibe angeordnet sowie die Abstützscheibe mit dem Ventilkörper axial unverschiebbar verbunden ist.

Die Fixierung der Abstützscheibe kann durch Schweißen erzeugt werden. Für geringere Belastungen ist es ausreichend, wenn die Abstützscheibe nur mit Schweißpunkten, vorzugsweise mit einem Schweißpunkt, am Ventilkörper des Blockierventils fixiert ist.

Bei größeren Belastungen ist die Abstützscheibe mittels einer radial verlaufenden Schweißnaht am Blockierventil gegen axiales Verschieben gesichert.

Eine Fixierung wird weiterhin dadurch erreicht, daß die Abstützscheibe mittels einer radial im Ventilkörper angeordneten Feststellschraube an dem Ventilkörper fixiert ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, daß die Abstützscheibe lösbar ist und sich im Bedarfsfall demontieren läßt.

In einer weiteren Ausgestaltung besitzt die Abstützscheibe ein Außengewinde und ist in ein entsprechendes Innengewinde in der topfartigen Ausnehmung des Ventilkörpers eingeschraubt. Mittels einer Schraubensicherung wird die Fixierung in der Einbaulage dauerhaft gesichert, um so ein Lockern der Abstützscheibe infolge wechselnder Belastungen zu vermeiden.

Eine derartige Schraubensicherung wird in kostengünstiger Weise nach dem Prinzip der Kontermutter mit einer zweiten in das Blockierventil eingesetzten Schraube erzielt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Abstützscheibe an einem Anschlag des Ventilkörpers abgestützt.

Der Ventilkörper des Blockierventils kann einen Kragen besitzen, der nach einem Verrollen die Abstützscheibe umgreift und somit axial fixiert.

Ein gegenüber dem Rollen geringerer Aufwand wird mit einer Fixierung durch Verstemmen erreicht. Dabei wird der Kragen an einer oder einigen wenigen Stellen verformt, wodurch die Abstützscheibe axial fixiert ist.

Eine in gleicher Weise einfach herzustellende Fixierung wird durch eine oder mehrere radial umlaufende Deformationen im Ventilkörper erreicht, die in eine entsprechende radial umlaufende Nut der Abstützscheibe eingreifen. Hierbei erstreckt sich die Verformung bis in die Abstützscheibe, so daß über den Formschluß zwischen Ventilkörper und Abstützscheibe die Fixierung erfolgt.

Die Deformation oder Deformationen können dabei durch radiales Rollen oder Verstemmen erzeugt sein.

Einen noch geringeren Aufwand erfordert eine Fixierung mit einer Preß- oder Quetschverbindung. An mindestens zwei Punkten wird der Ventilkörper durch Druck verformt, wobei die Formänderung des Ventilkörpers sich ebenso bis in die Abstützscheibe erstreckt und damit die Fixierung bewirkt.

Während für eine Fixierung mittels Schweißen oder Heften die Abstützscheibe aus Metall besteht, hat sich für die über Formschluß erzeugten Fixierungen eine Abstützscheibe aus Kunststoff als vorteilhaft erwiesen.

Gegenüber einer Abstützscheibe aus Metall ist eine aus Kunststoff bestehende Abstützscheibe kostengünstiger herzustellen. Zusätzlich besitzt eine Abstützscheibe aus Kunststoff ein geringeres Gewicht.

In einfacher Weise herstellbar ist eine Verstellvorrichtung der eingangs genannten Art, wenn das Blockierventil in das zylinderförmige Gehäuse eingesetzt und befestigt wird und anschließend der Auslösestößel mit seiner Übertragungsscheibe spielfrei axial auf das in seiner Schließstellung befindliche Schließglied aufgesetzt und axial fixiert wird.

Dabei kann das Blockierventil mit dem Ventilkörper als Baugruppe hergestellt und in das Gehäuse eingesetzt sowie befestigt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen
1: einen Schnitt durch eine Verstellvorrichtung,
2: eine vergrößerte Darstellung des Endes der Verstellvorrichtung nach 1 mit einem Blockierventil,
3 bis 5: weitere Ausführungsformen der Verstellvorrichtung nach 2.
Die im Schnitt dargestellte Verstellvorrichtung 1 in 1 besitzt ein zylinderförmiges Gehäuse 2, mit einer das Gehäuse 2 an einer Seite durchdringenden Kolbenstange 3. Die Kolbenstange 3 trägt einen Kolben 4. Der Kolben 4 unterteilt das Gehäuse 2 in zwei fluidgefüllte Druckräume 5, 6. Dem Kolben 4 gegenüberliegend ist auf der der Kolbenstange 3 abgewandten Seite ein Blockierventil 7 im Gehäuse 2 fest angeordnet. Das Blockierventil 7 steht mit einem Auslösestößel 8 in Verbindung, der aus dem Gehäuse 2 herausragt. Durch Druck auf den Auslösestößel 8 oder durch dessen Kippen wird das Blockierventil 7 geöffnet und ermöglicht so das Verstellen der Verstellvorrichtung 1.
In 2 ist das obere Ende der Verstellvorrichtung 1 im Detail dargestellt. Das Blockierventil 7 besteht aus einem Ventilkörper 9, der auf einem Führungsrohr 10 aufsitzt und mittels einer Hülse 11 gegen das Führungsrohr 10 vorgespannt ist. Der Ventilkörper 9 weist eine axiale Bohrung 12 auf, in der ein Schließglied 13 angeordnet ist. Von der axialen Bohrung 12 verläuft eine radiale Bohrung 14 in einen Zwischenraum 15 zwischen Gehäuse 2 und Führungsrohr 10. Bei geöffnetem Schließglied 13 kann das Fluid aus dem Druckraum 6 über die beiden Bohrungen 12, 14 und dem Zwischenraum 15 in den Druckraum 5 strömen. Aufgrund des Drucks im Druckraum 6 wird das Schließglied 13 gegen den Ventilsitz gedrückt, so daß das Blockierventil 7 geschlossen ist. Die Verstellvorrichtung 1 ist blockiert.
Auf der dem Ventilsitz abgewandten Seite des Schließglieds 13 greift der Auslösestößel 8 mit einer an seinem unteren Ende angeordneten Übertragungsscheibe 16 an. Der Auslösestößel 8 mit der einteilig daran angeordneten Übertragungsscheibe 16 ist spielfrei zum Schließglied 13 angeordnet. Dazu wird der Auslösestößel 8 in den Ventilkörper 9 eingesetzt. Sobald die Übertragungsscheibe 16 auf dem Schließglied 13 aufsitzt, wird eine Abstützscheibe 17 derart auf den Auslösestößel 8 aufgesetzt, daß sie auf der Übertragungsscheibe 16 aufliegt. In dieser Lage wird der Ventilkörper 9 radial und axial fixiert. Die Fixierung erfolgt durch eine radiale Deformation 18 mit z.B. drei Knaggpunkten, die sich im Ventilkörper 9 bis in die Abstützscheibe 17 fortsetzt. Über den so erzeugten Formschluß ist die Abstützscheibe 17 gegenüber dem Schließglied 13 fixiert.
3 zeigt die Verstellvorrichtung 1 aus 2 im unblockierten Zustand. Der Auslösestößel 8 wird über einen nicht dargestellten Hebel betätigt, wodurch er in Bezug auf die Längsachse der Verstellvorrichtung 1 um einen Winkel α verschwenkt wird. Infolge des Verschwenkens drückt die am Auslösestößel 8 befestigte Übertragungsscheibe 16 das Schließglied 13 nach unten. Das Blockierventil 7 ist geöffnet und das Fluid kann zwischen den Druckräumen 5, 6 über den Zwischenraum 15 und die Bohrungen 12, 14 überströmen.
Die Fixierung der Abstützscheibe 17 erfolgt stoffschlüssig. Die Abstützscheibe 17 ist wiederum auf den Auslösestößel 8 aufgesetzt und nach einer spielfreien Anlage auf der Übertragungsscheibe 16 mittels zweier Schweißpunkte 19 axial und radial fixiert.
In 4 wird die Fixierung der Abstützscheibe 17 mittels Kraftschluß erreicht. Der Ventilkörper 9 besitzt hierzu eine radiale Gewindebohrung 20. Eine in dieser Gewindebohrung 20 eingesetzte Feststellschraube 21 fixiert die Abstützscheibe 17 im Ventilkörper in axialer Richtung. Die Höhe der Abstützscheibe 17 ist ausreichend groß gewählt, so daß die Abstützscheibe 17 auch bei veränderter axialer Lage, bedingt durch die maximal und minimal möglichen Toleranzen, von der Feststellschraube 21 fixiert wird.
Die Abstützscheibe 17 in 5 ist mit einem Außengewinde 22 versehen. Damit ist die Abstützscheibe 17 in den Ventilkörper 9 eingeschraubt. Zur Sicherung der Fixierung ist eine zweite Schraube 23 in den Ventilkörper 9 eingesetzt. Die Sicherung der Schraubverbindung wird durch den Reibschluß zwischen der Abstützscheibe 17 und der zweiten Schraube 23 erzielt.

1: Verstellvorrichtung
2: Gehäuse
3: Kolbenstange
4: Kolben
5, 6: Druckraum
7: Blockierventil
8: Auslösestößel
9: Ventilkörper
10: Führungsrohr
11: Hülse
12: axiale Bohrung
13: Schließglied
14: radiale Bohrung
15: Zwischenraum
16: Übertragungsscheibe
17: Abstützscheibe
18: Deformation
19: Schweißpunkt
20: Gewindebohrung
21: Feststellschraube
22: Außengewinde
23: zweite Schraube

Claims

Stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung, bestehend aus einem fluidgefüllten, zylinderförmigen Gehäuse, einem in dem Gehäuse axial beweglichen Kolben, der das Gehäuse in zwei Druckräume unterteilt und der mit einer Kolbenstange verbunden ist, die das Gehäuse an einem Ende abgedichtet durchdringt, einem ein Schließglied aufweisenden Blockierventil und einem manuell betätigbaren Auslösestößel mit einer Übertragungsscheibe, wobei durch eine Bewegung des Auslösestößels das Schließglied von der Übertragungsscheibe axial bewegbar beaufschlagbar und das Blockierventil die Druckräume miteinander verbindend öffenbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (13) durch eine Kippbewegung des Auslösestößels (8) axial bewegbar beaufschlagbar ist und die Übertragungsscheibe (16) des Auslösestößels (8) spielfrei axial auf dem Schließglied (13) in Auflage und der Auslösestößel (8) in dieser Lage gegenüber dem Schließglied (13) axial fixiert ist.
Stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösestößel (8) mittels einer Abstützscheibe (17) in seiner Lage fixiert ist an der die Übertra gungsscheibe (16) oder ein anderes Bauteil des Auslösestifts (8) axial abgestützt ist.
Stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierventil (7) in einem Ventilkörper (9) angeordnet ist, der in dem zylinderförmigen Gehäuse (2) befestigt und mit dem die Abstützscheibe (17) axial unverschiebbar verbunden ist.
Stufenlos blockierbare Verstelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (9) an seinem einen Ende eine topfartige Ausnehmung besitzt, in der die Übertragungsscheibe (16) und die Abstützscheibe (17) angeordnet sowie die Abstützscheibe (17) mit dem Ventilkörper (9) axial unverschiebbar verbunden ist.
Stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützscheibe (17) mit dem Ventilkörper (9) verschweißt ist.
Stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützscheibe (17) mit dem Ventilkörper (9) mit mindestens einem Schweißpunkt (19) oder einer umlaufenden Schweißnaht verbunden ist.
Stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützscheibe (17) mittels einer radial im Ventilkörper (9) angeordneten Feststellschraube (21) an dem Ventilkörper (9) fixiert ist.
Stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützscheibe (17) ein Außengewinde (22) besitzt und in ein entsprechendes Innengewinde in der topfartigen Ausnehmung des Ventilkörpers (9) eingeschraubt ist.
Stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützscheibe (17) in ihrer Einbaulage durch eine Schraubensicherung (23) gesichert ist.
Stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützscheibe (17) an einem Anschlag des Ventilkörpers (9) abgestützt ist.
Stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung nach einem der Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (9) des Blockierventils (7) radial umlaufend eine oder mehrere Deformationen (18) aufweist, die in eine entsprechende radial umlaufende Nut der Abstützscheibe (17) eingreift.
Stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Deformation (18) oder Deformationen durch radiales Rollen oder Verstemmen erzeugt sind.
Stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (9) an seinem radial umlaufenden Umfang mindestens eine mittels Pressen oder Quetschen hervorgerufene Verformung aufweist, die in eine entsprechenden Verformung der Abstützscheibe (17) eingreift.
Stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützscheibe (17) aus Metall besteht.
Stufenlos blockierbare Verstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützscheibe (17) aus Kunststoff besteht.
Verfahren zur Herstellung einer blockierbaren Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierventil (7) in das zylinderförmige Gehäuse (2) eingesetzt und befestigt wird und anschließend der Auslösestößel (8) mit seiner Übertragungsscheibe (16) spielfrei axial auf das in seiner Schließstellung befindliche Schließglied (13) aufgesetzt und axial fixiert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierventil (7) mit dem Ventilkörper (9) als Baugruppe hergestellt und in das Gehäuse (2) eingesetzt sowie befestigt wird.