DE1475932B2 - Rast- und Rückstelleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rast- und Rückstelleinrichtung für ein längsverschiebbares Teil, insbesondere Steuerschieber, mit in Umfangsausnehmungen dieses Teils liegenden, kreisrunden Rastorganen, die in Raststellungen dieses Teils unter der Wirkung eines von einer Feder belasteten Spreizglieds in Ausnehmungen eines gehäusefesten Bauelements einrasten und bei der das Spreizglied einen der Feder zugeordneten Anschlag und eine die Rastorgane teilweise aufnehmende Ausnehmung aufweist, die wenigstens eine schräg zur Achsrichtung des Teils verlaufende Flanke und welches Teil bei ausgerasteten Rastorganen eine federzentrierte Ausgangsstellung hat.

Es ist bekannt, bei Wegventilen eine Rast- und Rückstelleinrichtung für den Steuerschieber am Ende einer Schieberbohrung in einem Gehäusefortsatz unterzubringen. Eine zwischen zwei Federtellern angeordnete, sich an entgegengesetzten Bunden des Schiebers abstützende Feder sucht den Steuerschieber in eine Mittel- oder Neutralstellung zu bringen. Als Rastmittel dienen zwei in einer Querbohrung zur Schieberlängsachse gleitende und durch eine zusätzliche Feder belastete Raststifte, die bei entsprechenden Stellungen des Steuerschiebers in Nuten eines gehäusefesten Teils einrasten. Bei dieser Rast- und Rückstelleinrichtung sind für diese Funktion zwei Federn erforderlich, und ihre gegenseitige Abstimmung bietet oft Schwierigkeiten, da die Feder für die Rastung schlecht unterzubringen ist. Es handelt sich hier um eine sogenannte »kraftschlüssige Rastung«. Diese hat den Nachteil, daß bei großen Schieberlängskräften die Rastorgane aus ihren Nuten gedrückt werden und der Schieber ungewollt in seine Neutrallage wandert.

Es ist weiterhin eine Rast- und Rückstelleinrichtung bekannt, bei der die Neutralstellung des Schiebers mit den gleichen, obengenannten Mitteln erreicht wird und als Rastorgane Kugeln dienen. Diese Kugeln liegen in am Umfang einer rohrförmigen Schieberverlängerung angeordneten, quer zur Schieberlängsachse verlaufen-

ao den Bohrungen unter dem Einfluß einer im Innern der Schieberverlängerung geführten und in Schieberlängsachse durch eine Rastfeder belasteten weiteren Kugeln. In Endstellungen des Schiebers rasten Kugeln in Nuten eines Gehäusefortsatzes ein. Auch diese Ausführung hat die bereits genannten Nachteile einer »kraftschlüssigen Rastung« (USA.-Patentschrift 2 848 014).

Ferner ist eine Rast- und Rückstelleinrichtung für ein längsverschiebbares Teil bekannt, bei der kugelige Rastorgane in Ausnehmungen dieses Teils liegen. In Raststellung des Teils drückt eine erste Feder ein bolzenartiges Spreizglied gegen das Teil, wobei eine Ringnut im Spreizglied im Abstand von den Rastorganen liegt, die von einem zylindrischen Teil des Spreizgliedes nach außen gedrückt werden und zugleich an einem gehäusefesten Absatz anliegen. Das von einer zweiten Feder belastete Teil stützt sich über die Rastorgane am Absatz ab. Zum Entrasten muß hier jedoch das Spreizglied mechanisch betätigt werden; dieser Vorgang kann nicht vom längsverschiebbaren Teil selbst eingeleitet werden. Außerdem baut die bekannte Einrichtung relativ aufwendig, da sie für Rast- und Rückstell-Funktion jeweils eine eigene Feder benötigt.

Weiterhin ist eine Kupplungsvorrichtung für einen Flugzeug-Schleudersitz bekannt, bei der in einem Gehäuse ein erstes, mit einem Pilotfallschirm verbundenes Ankerteil und ein mit einem Hauptfallschirm verbundenes, längsverschiebbares Teil angeordnet sind. Die Kupplungsvorrichtung, bei der das längsverschiebbare Teil im Notfall vom Gehäuse und Ankerteil ganz lösbar ist, arbeitet zwar mit einer einzigen Feder, hat aber keine Rückstelleinrichtung. Unter Rückstelleinrichtung wird hierbei eine Einrichtung verstanden, welche das längsverschiebbare Teil aus einer Raststellung selbsttätig in eine federzentrierte Ausgangsstellung bringt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Rast- und Rückstelleinrichtung zu schaffen, die durch Verwendung einer einzigen Feder vollkommene Sicherheit gegen ungewolltes Rückstellen eines längsverschiebbaren Teils durch die Kraft einer Rückstellfeder gewährleistet und bei welcher der Entrastvorgang über das längsverschiebbare Teil eingeleitet wird.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Spreizglied einen zweiten Anschlag aufweist, daß an beiden Anschlägen wenigstens in Ausgangsstellung des Teils zwei vom Spreizglied getrennte Federteller anliegen, zwischen denen eine sich in Achsrich-. tung des längsverschiebbaren Teils erstreckende Feder gespannt ist, daß beide Federteller in der Ausgangsstel-

lung an gehäusefesten Bauelementen anliegen, daß die Ausnehmung im gehäusefesten Bauelement mindestens eine der schrägen Flanke im Spreizglied zugeordnete schräge Flanke aufweist, deren Winkel mit einer senkrecht zur Achse des Teils verlaufenden Ebene gleich oder kleiner ist als der entsprechende Flankenwinkel im Spreizglied, und daß die Ausnehmungen eine solche Größe aufweisen, daß das längsverschiebbare Teil durch die Rastorgane mit dem Spreizglied ständig axial verbunden ist und in Raststellung die Rastorgane an beiden Flanken anliegen.

Auf diese Weise ist für die Funktionen der Rastung und Rückstellung eines längsverschiebbaren Teils nur eine einzige Feder erforderlich, so daß ein ungewolltes Rückstellen des Teils durch die Kraft einer Rückstellfeder sicher vermieden wird. Die Rast- und Rückstelleinrichtung arbeitet formschlüssig und baut ferner wesentlich einfacher; ferner benötigt sie weniger Raum.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Rast- und Rückstelleinrichtung nach der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung wiedergegeben. Sie zeigt in

F i g. 1 ein Wegeventil mit einer Rast- und Rückstelleinrichtung im Längsschnitt,

F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Rasteinrichtung nach Fig. 1 in Raststellung des Steuerschiebers.

In einem Ventilgehäuse 1 ist in einer Längsbohrung 2 als längsverschiebbares Teil ein Steuerschieber 3 geführt, der an einem aus dem Gehäuse 1 ragenden Teil 4 mit einem an einem Arm 5 des Gehäuses gelagerten, zum Betätigen des Schiebers dienenden Hebel 6 gelenkig verbunden ist. Auf der gegenüberliegenden Seite ist in einer am Ende der Längsbohrung 2 ausgebildeten Erweiterung 9 ein hohlzylindrischer, nach außen abgeschlossener Fortsatz 10 eingeschraubt. Er preßt mit einer Schulter 11 ein als gehäusefestes Bauelement dienendes Raststück 12 gegen eine Stirnfläche 13 am Ende der Längsbohrung 2. Dieses Raststück 12 hat eine mit der Schieberachse fluchtende Bohrung 14, in der ein Ende des Steuerschiebers gleitet, und eine als ringförmige Nut 15 ausgebildete Ausnehmung mit dreieckigem Querschnitt. In dem beim Fortsatz 10 liegenden Ende des Steuerschiebers ist eine Sacklochbohrung 17 angeordnet, in der eine Anzahl radialer Bohrungen 18 zur Aufnahme von als Rastorganen dienenden Kugeln 19 liegen. Diese sind in ihrem Durchmesser so gewählt, daß sie mit leichtem Spiel durch die radialen Bohrungen 19 gleiten können.

In der Sacklochbohrung 17 des Schiebers ist ein als Spreizglied dienender Bolzen 20 geführt, und zwar mit geringem, axialem Spiel, solange der Steuerschieber keine Raststellung einnimmt; er trägt an seinem Umfang eine als ringförmige Nut 21 ausgebildete Ausnehmung mit dreieckförmigem Querschnitt. Der Winkel, den die beiden Flanken der Nut 21 miteinander bilden, ist größer als der Flankenwinkel der Nut 15 im Raststück 12; der erstere ist in F i g. 2 mit 2Γ, der zweite mit 15' bezeichnet. Da die Flanken beider Nuten 15, 21 in bezug auf Ebenen senkrecht zur Steuerschieberachse symmetrisch angeordnet sind, ist auch die Hälfte des Winkels 21' größer als die Hälfte des Winkels 15'.

Der Bolzen 20 ist mit dem Steuerschieber 3 durch die in den radialen Bohrungen 18 liegenden und in die Nut

ίο 21 greifenden Kugeln 19 mit zwischen nahe beieinanderliegenden Endstellungen begrenztem Spiel formschlüssig verbunden.

Der Bolzen ist weiterhin an seinem dem Gehäuse abgewandten Ende abgesetzt, so daß eine Schulter 23 entsteht, gegen die sich ein Federteller 24 legt. Ein zweiter Federteller 25 legt sich unter der Kraft einer Feder 26 gegen einen Sicherungsring 27 am abgesetzten Bolzenende.

In Ausgangsstellung — wie sie in F i g. 1 dargestellt

ao ist — ist der Steuerschieber 3 mit dem Bolzen 20 durch die Kugeln 19 formschlüssig verbunden und über die am Federteller 24 und 25 sich abstützende Feder 26 in seiner Lage gegenüber dem Gehäuse 1 fixiert; dabei wirkt die Vorspannung der Feder 26 nicht auf den

as Steuerschieber 3. Bewegt man den Steuerschieber 3 mittels Hebel 6 nach rechts in Richtung des Fortsatzes 10, so steigt mit zunehmendem Schieberweg die von der Feder 26 über den Federteller 24 und den Bolzen 20 auf die Kugeln 19 und damit den Steuerschieber 3 übertragene Kraft, wobei die rechte Flanke der Ringnut 21 die Kugeln 19 quer zur Schieberlängsrichtung nach außen gegen die Führungsbohrung 14 im Raststück 12 drückt. Erreicht der Steuerschieber 3 die gewünschte Raststellung, so wandern die Kugeln 19 unter der Kraft der Feder 26 in die Nut 15 des gehäusefesten Raststücks und bilden eine formschlüssige Verbindung von Bolzen 20 und Gehäuse 1.

F i g. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Rast- und Rückstelleinrichtung nach der F i g. 1 in Raststellung des Steuerschiebers 20. Die von der Feder 26 auf den Bolzen 20 ausgeübte Kraft Q zerlegt sich — bei Vernachlässigung der Reibung — bezüglich der rechten Flanke der Nut 21 in die Komponenten Pi und Pi; diese wiederum zerlegen sich hinsichtlich der beiden Flanken der Nut 15 in die Kräfte Pi und ft bzw. Pi und Pz.

Die letztgenannten Kräfte Pi, ft bzw. Pi, Pz drükken die Kugeln 19 gegen die beiden Flanken der Nut 15, solange der Winkel 21' im Bolzen 20 größer ist als der Winkel 15' im Raststück 12. Man erhält somit einen Formschluß zwischen Bolzen und Gehäuse, was einen sicheren Schutz vor ungewollter Entrastung durch die Rückstellkraft gewährleistet. Das Entrasten kann nur durch den am Rastvorgang selbst unbeteiligten Schieber 3 über den Hebel 6 eingeleitet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Rast- und Rückstelleinrichtung für ein längsverschiebbares Teil, insbesondere Steuerschieber, mit in Umfangsausnehmungen dieses Teils liegenden, kreisrunden Rastorganen, die in Raststellungen dieses Teils unter der Wirkung eines von einer Feder belasteten Spreizglieds in Ausnehmungen eines gehäusefesten Bauelements einrasten und bei der das Spreizglied einen der Feder zugeordneten Anschlag und eine die Rastorgane teilweise aufnehmende Ausnehmung aufweist, die wenigstens eine schräg zur Achsrichtung des Teils verlaufende Flanke und welches Teil bei ausgerasteten Rastorganen eine federzentrierte Ausgangsstellung hat, d a durch gekennzeichnet, daß das Spreizglied (20) einen zweiten Anschlag (27) aufweist, daß an beiden Anschlägen (23,27) wenigstens in Ausgangsstellung des Teils (3) zwei vom Spreizglied getrennte Federteller (24,25) anliegen, zwischen denen eine sich in Achsrichtung des längsverschiebbaren Teils erstreckende Feder (26) gespannt ist, daß beide Federteller in der Ausgangsstellung an gehäusefesten Bauelementen (12, 10) anliegen, daß die Ausnehmung (15) im gehäusefesten Bauelement (12) mindestens eine der schrägen Flanke im Spreizglied zugeordnete schräge Flanke aufweist, deren Winkel mit einer senkrecht zur Achse des Teils verlaufenden Ebene gleich oder kleiner ist als der entsprechende Flankenwinkel im Spreizglied, und daß die Ausnehmungen (15, 21) eine solche Größe aufweisen, daß das längsverschiebbare Teil durch die Rastorgane (19) mit dem Spreizglied ständig axial verbunden ist und in Raststellung die Rastorgane an beiden Flanken anliegen.

2. Rast- und Rückstelleinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Spreizglied als Bolzen ausgebildet und in einem Ende des längsverschiebbaren Teils angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (20) an seinem aus dem längsverschiebbaren Teil herausragenden Ende zwischen sich wechselweise am Gehäuse abstützenden Federtellern (24,25) die Feder (26) trägt.