DE19626178A1

DE19626178A1 - Stelleinrichtung zur Betätigung eines Stellorgans

Info

Publication number: DE19626178A1
Application number: DE19626178A
Authority: DE
Inventors: Gert Dipl Ing Roehling
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 1996-06-29
Filing date: 1996-06-29
Publication date: 1998-01-08
Anticipated expiration: 2016-06-30
Also published as: DE19626178C2; DE59707714D1; EP0816966A1; EP0816966B1; US5913942A

Description

Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung zur Betätigung eines Stellorgans mit Bedienelementen, wobei die Bedienelemente über einen jeweils zugeordneten Bowdenzug mit einer Umschalteinrichtung verbunden sind, die in Wirkverbin dung mit dem Stellorgan steht und bei Einleitung einer Stellbewegung über einen der Bedienelemente das andere Bedienelement freigibt.

Aus DE 44 26 865 ist eine derartige Stelleinrichtung bekannt. Hierbei kann eine Betätigung des Stellorgans wahlweise von zwei getrennten Orten aus erfolgen. Die Stelleinrichtung umfaßt einen ersten und einen zweiten Bedienhebel, die jeweils über ein Zug-/Schub-Kabel und einen Eingangshebel mit einem Um schaltelement verbunden ist, das auf einen Hebel des zu betätigenden Stell organs wirkt. Mit dem Umschaltelement wird ermöglicht, daß bei einer Stell bewegung eines Bedienhebels der andere Bedienhebel freigegeben wird und somit die Bedienzweige ohne eine gegenseitige Beeinflussung funktionieren. Das Umschaltelement ist dafür als symmetrisches Teil ausgebildet, welches seitliche Ausnehmungen aufweist und am freien Hebelende des zu betätigenden Stellorgans angeordnet ist. In die Ausnehmungen greifen wahlweise Eingriffs zungen, die dem jeweiligen Eingangshebel des entsprechenden Bedienzweiges zugeordnet sind. Bei Bedienung eines Bedienhebels nimmt der zugeordnete Eingangshebel den Hebel des Stellorgans über seitliche Anschläge mit und die Eingriffszunge des Eingangshebels greift in die Ausnehmung des Umschalt elementes, um es so zu schwenken, daß der jeweils andere Eingangshebel freigegeben wird. Die in DE 44 26 865 aufgezeigte Lösung beruht auf einer Vielzahl von schwenkbaren Hebeln, was einen recht komplizierten und auf wendigen Aufbau aus vielen Einzelteilen der Stelleinrichtung mit sich bringt.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Stelleinrichtung so auszubilden, daß mit wenigen Bauteilen die Funktionsweise der Stelleinrichtung zuverlässig gewährleistet und der Herstellungs- und War tungsaufwand dieser Einrichtung minimiert wird.

Diese Aufgabe wird mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Dabei ist insbesondere von Vorteil, daß nur wenige und einfache Bauteile zur Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung notwendig sind. Vorteilhaft ist auch, daß durch eine entsprechende Form der Kulissenführung fast jedes beliebige, auch nicht konstante Übersetzungsverhältnis realisiert werden kann.

Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2-7.

Die Erfindung wird nachstehend beschrieben, wobei die Ausbildung der Stell einrichtung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in vier Bewegungszuständen näher erläutert ist. In den Figuren sind gleiche Bautei le mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Stelleinrichtung im geschlossenen Zustand eines Stellorgans,

Fig. 2 die Stelleinrichtung gemäß Fig. 1 zu einem ersten Zeit punkt einer Betätigung eines Bedienelementes,

Fig. 3 die Stelleinrichtung gemäß Fig. 1 zu einem zweiten Zeit punkt einer Betätigung eines Bedienelementes und

Fig. 4 die Stelleinrichtung gemäß Fig. 1 im geöffneten Zustand des Stellorgans.

In den Fig. 1 bis 4 ist eine Stelleinrichtung 1 gezeigt, die zur Betätigung eines Stellorgans 2 vorgesehen ist. Das Stellorgan 2 ist vorzugsweise als Hebel ausgebildet, der um eine Abtriebswelle 3 schwenkt und somit zur Betätigung von Ventilen und Verriegelungen oder zur Steuerung von Geräten und Maschi nen dient. In der Zeichnung ist der Bewegungsablauf in vier Zuständen gezeigt, wobei in Fig. 1 der betätigungslose Zustand (AUS-Position), in den Fig. 2 und 3 Zwischenzustände und in Fig. 4 der betätigte Zustand (EIN-Position) der Einrichtung ersichtlich ist.

Die Stelleinrichtung 1 besteht im wesentlichen aus zwei Bedienzweigen, die in Wirkverbindung mit dem Stellorgan 2 stehen. Hierbei kann eine Betätigung des Stellorgans 2 wahlweise von zwei getrennten Orten aus erfolgen. Diese Fernbe dienung ist beispielsweise notwendig, wenn das zu betätigende Organ an einer unzugänglichen Stelle angeordnet ist und Bedienungsmaßnahmen über eine bestimmte Entfernung hinweg erforderlich werden. Dafür sind je Bedienzweig ein Bowdenzug 6 bzw. 7 mit einem am Ort der Bedienung angeordneten Be dienelement 4 bzw. 5 vorgesehen. Über die Bedienelemente 4 oder 5 kann wahlweise das Stellorgan 2 betätigt werden. Wenn die Stellbewegung über ein Bedienelement 4 oder 5 eingeleitet worden ist, muß das andere Bedienelement freigegeben werden, damit es nicht zu einer Vermischung von Bedienmaßnah men kommt. Dafür ist eine Umschalteinrichtung 8 vorgesehen, welche in dieser Ausgestaltung als Kurvengetriebe ausgebildet ist. Das Kurvengetriebe besteht aus zwei Kurvengetriebescheiben 9 und 10, die jeweils an einem Anschluß punkt 11 bzw. 12 am Bowdenzugende der Bowdenzüge 6 oder 7 angeordnet sind. Die Kurvengetriebescheiben 9 oder 10 weisen jeweils eine Kulissenfüh rung 13 oder 14 und einen Freilauf 15 oder 16 auf, in der ein Zapfen 17 be wegbar ist. Der Zapfen 17 ist am freien Hebelende des Stellorgans 2 ange ordnet. Mittels der Kurvengetriebescheiben 9 und 10 kann der Zapfen 17 so bewegt werden, daß entsprechend der Bedienungsmaßnahme am Bedienele ment 4 oder 5 mit der jeweiligen Kurvengetriebescheibe 9 oder 10 das Stell organ 2 in die entsprechende Position bewegbar ist und die nicht an der Bedie nungsmaßnahme beteiligte Kurvengetriebescheibe freigegeben bzw. außer Funktion gesetzt ist und somit das entsprechende Bedienelement in der Null- Lage gesperrt ist. Die Kurvengetriebescheiben 9 und 10 sind dafür an einem Drehpunkt 19 miteinander verbunden sowie an einem strukturfesten Bauteil angelenkt und so miteinander gekoppelt, daß der Zapfen 17 in der Kulissen führung 14 mit der Kurvengetriebescheibe 10 in Wirkverbindung steht, wobei gleichzeitig der Zapfen 17 im Freilauf 15 der anderen Kurvengetriebescheibe 9 verläuft. Der Zapfen 17 muß dafür aus verschleißfestem Werkstoff mit hoher Reibkraft zur Kulisse 13 bzw. 14 bestehen, um schleifende Bewegungen zu vermeiden. In der bevorzugten Ausgestaltung bilden die Kulissenführung 13 bzw. 14 und der Freilauf 15 bzw. 16 eine annähernd U-förmige Führungsbahn, wobei ein Schenkel der U-Form die Kulissenführung 13 bzw. 14 ist und der andere Schenkel den Freilauf 15 bzw. 16 bilden. Die Schenkel sind leicht nach außen gewölbt geformt. Um einen Freilauf der jeweils freigegebenen Kurvenge triebescheibe zu ermöglichen, ist in Normalposition (siehe Fig. 1) die Führungs bahn des Freilaufs 15 bzw. 16 gleich der Kreisbahn 18 des Zapfens 17, der am freien Hebelende 2 angeordnet ist und für die Stellbewegung entlang der Kreis bahn 18 verschiebbar ist. Möglich sind auch andere getriebetechnisch übliche Führungen, wobei zu beachten ist, daß beim Freilauf die von einem Bedien element übertragene Kraft an die freigegebenen Kulissenscheibe in der Füh rungsbahn des Freilaufs 15 oder 16 nicht auf den Zapfen 17 wirken kann. Die Form der Kulissenführung 13, 14 hängt ab von der gewünschten Übersetzung zwischen den Bedienelementen 4, 5 und dem Stellorgan 2 an der jeweiligen Schaltposition der Stelleinrichtung 1. Vorzugsweise ist eine nicht konstante Übersetzung zu wählen, da beispielsweise ein höheres Anfahr-Drehmoment bei Beginn des Schaltvorganges vorliegt. Eine technische Begrenzung der Über setzung erfolgt einerseits durch den maximal zurückzulegenden Weg des Zap fens 17 und andererseits durch Verhindern von Positionen, in denen der Zap fen 17 in der Kulissenführung 13 bzw. 14 blockiert.

Der Ablauf einer Stellbewegung wird nachfolgend beschrieben. In Fig. 1 ist der Hebel 2 noch nicht betätigt (AUS-Position). Die Kurvengetriebescheiben 9 und 10, die in dieser Ausgestaltung identisch geformt sind, nehmen eine glei che Position ein. Der am freien Hebelende angeordnete Zapfen 17 befindet sich in den Führungsbahnen beider Kurvengetriebescheiben 9 und 10 am Totpunkt, d. h. am Umschaltpunkt zwischen Kulissenführung 13 bzw. 14 und Freilauf 15 bzw. 16.

Mit Betätigung des Bedienelementes 5 wird über den Bowdenzug 7 eine Stell bewegung eingeleitet, wie in den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist. Die Kurvengetrie bescheibe 10 dreht sich dabei um den Drehpunkt 19, verschiebt den Zapfen 17 in der Kulissenführung 14 und bewegt somit den Hebel 2 in Richtung EIN- Position. Die Kurvengetriebescheibe 9 bleibt bei dieser Stellbewegung in ihrer Ausgangsposition, der Zapfen 17 kann sich innerhalb des Freilaufs 15 bewe gen. Gleichzeitig ist damit der Bedienzweig mit Bedienelement 4 und Bowden zug 6 gesperrt. Die Möglichkeit, an beiden Bedienelementen 4 und 5 nachein ander den Hebel 2 zu betätigen, ist somit ausgeschlossen. Für das Erreichen der EIN-Position wirkt das Kurvengetriebe somit als ODER-Schaltung, d. h. das Bedienelement 4 oder 5 muß für das Ausführen der Stellbewegung betätigt werden.

In Fig. 4 ist der Hebel 2 in der EIN-Position. Der Zapfen 17 hat innerhalb der Führungsbahnen der Kurvengetriebescheiben 9 und 10 jeweils seinen Endpunkt erreicht. Die Kurvengetriebescheibe 9 ist in Ausgangsstellung und der Zap fen 17 ist am Ende des Freilaufs 15 angelangt. Der Bowdenzug 7 hat die Kur vengetriebescheibe 10 um die Achse 19 in ihre Endstellung bewegt und der Zapfen 17 ist in der Kulissenführung 14 ebenfalls am Endpunkt angelangt. Für die Stellbewegung des Hebels 2 in seine Ausgangsposition (AUS-Position) wird am Bedienhebel 5 die Bedienmaßnahme eingeleitet. Der Bowdenzug 7 muß nunmehr Schubkräfte übertragen und bewegt die Kurvengetriebescheibe 10 um den Drehpunkt 19. Der Zapfen 17 wird entlang der Kulissenführung 14 geführt und bringt damit den Hebel 2 wieder in die AUS-Position. Für das Erreichen der AUS-Position des Hebels 2 müssen sich beide Bedienelemente 4 und 5 eben falls in ihrer Ausgangsstellung befinden.

In einer weiteren, nicht gezeigten Ausgestaltung kann der Zapfen als eine Getrieberadachse mit Ritzel ausgebildet sein. In dieser Ausführung sind inner halb der Kulissenführungen der Kurvengetriebescheiben Getriebeverzahnungen vorgesehen, die über das Ritzel (Zapfen) miteinander verbunden sind. Mittels dieser formschlüssigen Wirkverbindung kann das Ritzel innerhalb der Kulis senführung 13 oder 14 mit nur einem geringen Reibungswiderstand bewegbar sein. Der Kraftaufwand zur Betätigung des Stellorgans ist bei einer solchen formschlüssigen Verbindung reduziert.

Claims

1. Stelleinrichtung (1) zur Betätigung eines Stellorgans (2) mit Bedienelemen ten (4, 5), wobei die Bedienelemente (4, 5) über einen jeweils zugeordneten Bowdenzug (6, 7) mit einer Umschalteinrichtung (8) verbunden sind, welche in Wirkverbindung mit dem Stellorgan (2) steht und bei Einleitung einer Stellbewegung über einen der Bedienelemente (4, 5) das andere Bedienele ment freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (8) als Kurvengetriebe ausgebildet ist, welche aus wenigstens zwei miteinander gekoppelten Kurvengetriebescheiben (9, 10) besteht, die jeweils mit einem Bowdenzug (6, 7) eines Bedienelementes (4, 5) verbunden sind und in deren Führungsbahnen mit Kulissenführungen (13, 14) und Freilauf (15, 16) ein Zapfen (17) zur Durchführung der Stellbewegung bewegbar ist, der mit dem Stellorgan (2) verbunden ist.

2. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan (2) als ein Hebel ausgebildet ist, der um eine Abtriebswel le (3) schwenkbar ist und am freien Hebelende der Zapfen (17) angeordnet ist.

3. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung (13 bzw. 14) und der Freilauf (15 bzw. 16) jeder Kur vengetriebescheibe (9, 10) eine annähernd U-förmige Führungsbahn bilden, wobei ein Schenkel der U-Form die Kulissenführung (13 bzw. 14) und der andere Schenkel den Freilauf (15 bzw. 16) ergibt.

4. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kulissenführung (13, 14) und Zapfen (17) eine kraftschlüssige Wirkverbindung besteht.

5. Stelleinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kulissenführung (13, 14) und Zapfen (17) eine formschlüssige Wirkverbindung besteht.

6. Stelleinrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (17) aus verschleißfestem Werkstoff besteht.

7. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Kulissenführungen der Kurvengetriebescheiben Getriebever zahnungen vorgesehen sind, die über den als eine Getrieberadachse mit Ritzel ausgebildeten Zapfen miteinander verbunden sind.