DE202006009242U1

DE202006009242U1 - Einstellvorrichtung zum Bestätigen eines Verschlusselementes

Info

Publication number: DE202006009242U1
Application number: DE200620009242
Authority: DE
Original assignee: Reum GmbH and Co Betriebs KG
Current assignee: Reum Kunststoff- und Metalltechnik De GmbH
Priority date: 2006-06-09
Filing date: 2006-06-09
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2016-06-10

Abstract

Einstellvorrichtung zur Betätigung eines Verschlusselementes (18) aus einer Gebrauchslage (20) in eine Schließposition (19), mit einem Bedienrad (24), einem von dem Bedienrad (24) angetriebenen Zwischenrad (28) und einem davon angetriebenen Einstellrad (32), die jeweils miteinander antriebsverbunden und in einem festen Achsabstand zueinander angeordnet sind, wobei das Einstellrad (32) das Verschlusselement (18) betätigt und das Verschlusselement (18) in der Schließposition (19) unter einer zumindest geringen Vorspannkraft gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zwischenrad (28) und dem Einstellrad (32) eine Rücklaufsperre (45) mit einer formschlüssigen Verriegelung gegen selbständiges Entriegeln vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einstellvorrichtung zur Betätigung eines Verschlusselementes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Einstellvorrichtungen zum Betätigen eines Verschlusselementes aus einer Gebrauchslage in eine Schließposition werden beispielsweise bei Kraftfahrzeugen zur Ansteuerung von Luftklappen in Luftzuführeinrichtungen verwendet, die in einem Instrumententafelbauteil eingebaut sind. Solche Luftklappen werden dazu verwendet, einen Volumenstrom von frischer Kaltluft und/oder Warmluft zu regeln oder eine Zufuhr vollständig zu unterbinden. Die Einstellvorrichtungen umfassen ein Bedienrad, welches geringfügig gegenüber der Oberfläche des Instrumententafelbauteils zur Betätigung herausragt. Dieses Bedienrad greift über eine Verzahnung an einem Zwischenrad an, welches wiederum über eine Ver zahnung an einem Einstellrad angreift. Das Einstellrad ist unmittelbar mit dem Verschlusselement beziehungsweise der Luftklappe verbunden, so dass eine Stellbewegung des Bedienrades eine Veränderung der Position der Luftklappe aus einer Schließposition in eine Gebrauchslage und umgekehrt ermöglicht.
Ein solches Verschlusselement ist in einer Schließposition in einer überdrückten Endlage angeordnet, das heißt, dass eine Winkelstellung von circa 5° nach einer theoretischen Soll-Schließposition angeordnet ist. Dadurch liegen Dichtlippen des Verschlusselementes dicht an einer angrenzenden Umrandung am Luftkanal an, wodurch ein Ausströmen von Falschluft verhindert wird. Diese Position wird durch eine Betätigung des Bedienrades eingestellt, in dem eine erhöhte Betätigungskraft am Bedienrad kurz vor Erreichen der Endlage überwunden wird. Hierfür ist am Zwischenrad ein überhöhter Zahn vorgesehen, der einen Druckpunkt mit erhöhter Betätigungskraft bildet, um dem Benutzer habtisch die Einnahme der Schließstellung zu signalisieren. Solche Ausführungsformen weisen den Nachteil auf, dass diese Schließstellung sich selbständig aufgrund von starken Erschütterungen im Fahrzeug lösen kann. Darüber hinaus kann bereits durch eine leichte Berührung ein Lösen der Schließposition erfolgen, so dass eine Luftzufuhr stattfindet, obwohl diese nicht erwünscht ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einstellvorrichtung zur Betätigung eines Verschlusselementes aus einer Gebrauchslage in eine Schließposition zu schaffen, bei der das Verschlusselement durch zumindest eine geringe Vorspannkraft in einer Schließposition gehalten ist und eine selbsthaltende Schließposition gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
Durch eine zwischen dem Antriebsrad und Einstellrad ausgebildete Rücklaufsperre gegen selbständiges Entriegeln mit einer formschlüssigen Verriegelung ist ermöglicht, dass nach der Überführung des Verschlussele mentes in die Schließposition eine selbsthaltende Schließstellung geschaffen ist. Dadurch ist eine hohe Funktionssicherheit gegeben. Aufgrund der formschlüssigen Verriegelung erfordert die Überführung der Schließposition in eine Gebrauchslage ein aktives Lösen der Rücklaufsperre durch den Benutzer.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rücklaufsperre durch ein an dem Zwischenrad ausgebildetes Zahnsegment mit einer verlängerten Stirnfläche und einem Zahn der Verzahnung des Einstellrades ausgebildet ist. Durch diese konstruktive Ausgestaltung wird ermöglicht, dass die formschlüssige Verriegelung sich zu dem Zeitpunkt einstellt, sobald eine Stirnfläche vom Zahn des Einstellrades an der verlängerten Stirnfläche des Antriebsrades anliegt. Dadurch kann eine Art Verkeilung stattfinden, wobei die Stirnflächen des Zahnsegmentes auf den daran anliegenden Zahn des Einstellrades eine in Schließrichtung des Verschlusselementes wirkende Kraft ausübt, wodurch eine Rückstellbewegung beziehungsweise Öffnungsbewegung des Verschlusselementes in eine Gebrauchslage verhindert ist.
Bei den Verschlusselementen, insbesondere bei Lüfterklappen, sind am Außenumfang Dichtungselemente in Form von Dichtlippen vorgesehen, die in einer Schließposition unter einer geringen Vorspannung an einem Rand des Lüftungskanals anliegen. Die Schließstellung ist nach dem Aufbau einer zumindest geringen Vorspannkraft erreicht. Zu diesem Zeitpunkt liegt eine Stirnfläche des Zahnes des Einstellrades an der verlängerten Stirnfläche des Zahnsegmentes an. Dadurch ist ein selbständiges Lösen der Verriegelung verhindert und eine Rücklaufsperre ausgebildet. Gleichzeitig wird durch die verlängerte Stirnfläche ermöglicht, dass in Abhängigkeit von Temperaturänderungen der Komponenten, Alterungserscheinungen der Dichtlippen und benachbarten Teilen oder weiteren auftretenden Toleranzen eine sichere Anlage der Stirnfläche des Zahnes vom Einstellrad an der verlängerten Stirnfläche des Zahnsegmentes gegeben ist, da die verlängerte Stirnfläche sich zumindest soweit erstreckt, dass diese Toleranzen in der Einstellung ausgeglichen werden können.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das verlängerte Zahnsegment an einem Verzahnungssegment des Zwischenrades angeordnet ist, welches von einem zumindest geringfügig federnd nachgiebigen Halteabschnitt aufgenommen ist. Dadurch wird ermöglicht, dass zur Einnahme der formschlüssigen Verriegelung die verlängerte Stirnfläche des Zahnsegmentes zumindest geringfügig in Richtung der Drehachse des Zwischenrades im Abstand veränderbar ist, um die selbsthaltende Verriegelungsposition einzunehmen beziehungsweise damit die Stirnfläche des Zahnes des Einstellrades unter geringer Vorspannung an der verlängerten Stirnfläche des Zahnsegmentes am Zwischenrad angreift.
Bevorzugt ist des Weiteren vorgesehen, dass die Stirnfläche des Zahnsegmentes am Antriebsrad gegenüber den weiteren Stirnflächen der Zähne am Verzahnungssegment des Zwischenrades überhöht, insbesondere um 0,05 bis 0,4 mm überhöht, ausgebildet ist. Durch die Überhöhung kann die Vorspannkraft erzielt und auch eingestellt werden, mit der die verlängerte Stirnfläche des Zahnsegmentes vom Zwischenrad an der Stirnfläche des Zahnes vom Einstellrad anliegt. Durch die Auslegung dieses überhöhten Kopfkreisdurchmessers des Zahnsegmentes kann insbesondere die Rückstellkraft der Sperre geregelt werden, die beim Lösen des Verschlusselementes aus einer Schließposition erforderlich ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der am Zahnsegment angreifende Zahn des Einstellrades eine überhöhte Stirnfläche aufweist oder beide aneinander angreifende Komponenten eine Erhöhung aufweisen.
Eine einfache konstruktive Ausgestaltung der verlängerten Stirnfläche sieht bevorzugt vor, dass sich diese Stirnfläche zwischen zwei Zahnsegmenten vollständig erstreckt. Dadurch kann ohne die Verwendung von zusätzlichen Bauteilen, die an dem Zwischenrad oder Einstellrad anzubringen sind, eine formschlüssige Verriegelung geschaffen sein. Bevorzugt sind solche Zwischen- und Einstellräder aus Kunststoff ausgebildet, so dass die verlängerte Stirnfläche einstückig daran angespritzt ist. Alternativ kann ein bestehendes Rad auch durch eine Masse zum Schließen der Zahnlücke aufgefüllt sein.
Des Weiteren ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Einstellrad nach dem Zahn, dessen Stirnfläche an der verlängerten Stirnfläche des Zahnsegmentes des Zwischenrades angreift, eine Zahnlücke aufweist. Dadurch wird der erforderliche Freiraum für die verlängerte Stirnfläche am gegenüberliegenden Zwischenrad geschaffen.
Zur Sicherung der formschlüssigen Verriegelung ist bevorzugt vorgesehen, dass zwischen dem Bedienrad und dem Zwischenrad ein Druckpunkt ausgebildet ist, der kurz vor der Einnahme der Schließposition des Verschlusselementes überfahren wird. Ein solcher Druckpunkt bewirkt während dem Überfahren eine kurzzeitige Erhöhung der Betätigungskraft und signalisiert dem Benutzer die Einstellung einer Schließposition.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Druckpunkt durch zumindest eine Überhöhung einer Zahnlücke oder einer Stirnfläche eines Zahnes am Zwischenrad oder Bedienrad ausgebildet ist. Diese Überhöhung kann vorzugsweise ein Bereich von 0,3 bis 1,5 mm umfassen. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass entweder eine Überhöhung des Zahnes an der Verzahnung des Bedienrades vorgesehen ist oder eine Überhöhung der Zahnlücke, insbesondere an einem Verzahnungssegment des Zwischenrades, angebracht ist. Alternativ kann auch eine Vertauschung oder jeweils teilweise eine Überhöhung vorgesehen sein. Die Überhöhung ist dabei derart bemessen, dass der Benutzer beim Überfahren des Druckpunktes habtisch erfasst, dass die Schließposition des Verschlusselementes eingestellt wird.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Druckpunkt in einem Winkel von 5° bis 20° nach dem Erreichen der Schließposition des Verschlusselementes angeordnet ist. Dadurch wird insbesondere im Zusammenhang mit der verlängerten Stirnfläche des Zahnsegmentes, an dem die Stirnfläche des Zahnes des Einstellrades anliegt, erzielt, dass eine Art Kniehebel-Verriegelung mittels einer Verzahnung geschaffen ist, die eine selbsthaltende Schließstellung gewährleistet. Eine solche Kniehebel-Verriegelung wird über die besondere Ausgestaltung der Überhöhung der Zähne beziehungsweise Zahnlücken zwischen dem Bedienrad und Zwischenrad und verlängerten Stirnfläche des Zahnsegmentes, des Zahnrades und daran angreifenden Zahn des Einstellrades erzielt.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Übertotpunktbereich, der nach dem Überfahren des maximalen Druckpunktes sich anschließt, zwischen 5° bis 20° zwischen dem Bedienrad und Zwischenrad vorgesehen ist. Dieser Übertotpunktbereich bewirkt eine Art Selbsthemmung, so dass die eingestellte Position aufrecht erhalten bleibt. Dadurch wird die Funktionssicherheit des Verschlusselementes in einer Schließposition erhöht und eine sichere selbsthaltende Schließstellung gewährleistet.
Der Übertotpunktbereich ist vorzugsweise zumindest an der Zahnlücke oder der Stirnfläche des Zahnes am Bedienrades oder des Zwischenrades ausgebildet und weist eine Überhöhung von 0,05 mm bis 0,3 mm auf. Dadurch kann die selbsthaltende Position in einer definierten Lage fixiert werden, ohne dass durch Schwingungen ein geringfügiges Hin- und Herbewegen des Bedienrades, Zwischenrades und somit auch des Einstellrades gegeben ist.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zum Lösen der Rücklaufsperre am Zwischenrad ein gegenüber dem Zahnsegment mit verlängerter Stirnfläche erhöhter Zahnkeil vorgesehen ist, der an einem erhöhten Zahnkeil am Einstellrad angreift. Die Erhöhung betrifft eine Ebene oberhalb der formschlüssigen Verriegelung. Aufgrund der am Einstellrad ausgebildeten Zahnlücke wird erforderlich, dass die weiteren Zähne des Einstellrades beim Überführen des Verschlusselementes aus einer Schließposition in eine Gebrauchslage in die Zähne des Verzahnungssegmentes am Zwischenrad eingreifen. Dies wird durch die erhöhten Zahnkeile sichergestellt, welche die Öffnungsbewegung des Verschlusselementes aus der Schließposition einleiten.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erhöhte Zahnkeil am Zwischenrad in Öffnungsrichtung des Verschlusselementes gesehen an einem vorderen Ende der verlängerten Stirnfläche des Zahnsegmentes vom Zwischenrad vorgesehen ist und gegebenüberliegend an einem die Zahnlücke begrenzenden, erhöhten Zahnkeil des Einstellrades angreift. Dadurch wird ermöglicht, dass ein Toleranzbereich geschaffen wird, welcher ermöglicht, dass die Stirnfläche des Zahnes am Einstellrad mehr oder weniger weit die verlängerte Stirnfläche des Zahnsegmentes zur formschlüssigen Verriegelung überfährt, ohne dass diese Einstellposition durch die erhöhten Zahnkeile beeinflusst wird.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass ein freier Rücklauf des erhöhten Zahnkeiles am Zwischenrad bis zum Angreifen an dem erhöhten Zahnkeils am Einstellrad vorteilhafterweise von 2° bis 6° vorgesehen ist. Dadurch kann erzielt werden, dass die an der verlängerten Stirnfläche des Zahnsegmentes vom Zwischenrad anliegende Stirnfläche des Zahnes vom Einstellrad entlang gleitet und anschließend eine Öffnungsbewegung durch das eingeleitete Ineinandergreifen der Verzahnungen vom Zwischenrad und Einstellrad erzielt wird. Selbst wenn ein solches Entlanggleiten nicht erfolgen sollte, wird spätestens nach dem freien Rücklauf eine Zwangsführung erfolgen, durch welche die Zahnreihe des Einstellrades in Eingriff zum Verzahnungssegment am Zwischenrad kommt.
Die vorgenannte erfindungsgemäße Einstellvorrichtung zur Betätigung eines Verschlusselementes aus einer Gebrauchslage in eine Schließposition ist nicht auf die Anwendung als Luftklappe für ein Instrumententafelbauteil in einem Kraftfahrzeug beschränkt. Vielmehr kann diese erfindungsgemäße Einstellvorrichtung zur Betätigung von jeglichen Verschlusselementen eingesetzt werden, bei denen insbesondere eine geringe Schließkraft des Verschlusselementes in einer Schließposition aufzubringen ist und diese Position selbsthaltend, insbesondere durch eine formschlüssige Verriegelung, auszugestalten ist.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung im Teilschnitt einer erfindungsgemäßen Einstellvorrichtung in einer eingebauten Lage eines Anwendungsbeispiels,
2 eine schematische Darstellung der Einstellvorrichtung mit einem Verschlusselement in einer Gebrauchslage,
3 eine schematische Darstellung der Einstellvorrichtung mit einem Verschlusselement in einer Schließposition,
4 eine schematische Darstellung der Einstellvorrichtung mit einem Verschlusselement in einer Schließposition, bei der eine Rücklaufsperre gelöst ist und
5 eine perspektivische Darstellung der Rücklaufsperre gemäß 4 in einer Arbeitsposition.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung im Teilschnitt einer Einstellvorrichtung 12, welche gemäß einem Ausführungsbeispiel an einer Luftzuführeinrichtung 14, die im Teilschnitt dargestellt ist, vorgesehen ist. Die Luftzuführeinrichtung 14 kann in ein Instrumententafelbauteil eines Kraftfahrzeuges eingesetzt werden beziehungsweise ist Teil eines solchen Instrumententafelbauteils. Die Luftzuführeinrichtung 14 umfasst ein Gehäuse 16, welches einen Luftkanal 17 umgibt. In dem Luftkanal 17 ist ein Verschlusselement 18, das als Luftklappe ausgebildet ist, in einer Schließposition 19 angeordnet. In einer Gebrauchslage 20 des Verschlusselementes 18 ist der Querschnitt des Luftkanals 17 zumindest teilweise geöffnet, so dass eine dem Luftkanal 17 zugeführte Luft den Luftkanal 17 durchströmt und an einer Luftdüsenöffnung 21 in einen Fahrzeuginnenraum austritt. Die Luftdüsenöffnung 21 ist nur schematisch im Schnitt dargestellt. Diese Luftzuführeinrichtung 14 kann als Bauteilkomponente in ein Instrumententafelbauteil einsetzbar sein.
An einer Seitenwand des Gehäuses 16 ist die erfindungsgemäße Einstellvorrichtung 22 vorgesehen. Diese umfasst ein Bedienrad 24 mit einer Verzahnung 25, welche ein Verzahnungssegment 27 eines Zwischenrades 28 antreibt. An dem Zwischenrad 28 ist ein weiteres Verzahnungssegment 29 vorgesehen, welches an einer Verzahnung 31 eines Einstellrades 32 angreift. Das Verschlusselement 18 ist drehfest mit dem Einstellrad 32 verbunden, so dass durch eine Drehbewegung des Bedienrades 24 über das Zwischenrad 28 eine Stellbewegung des Verschlusselementes 18 anhand des Einstellrades 32 erfolgt.
Das Bedienrad 24 weist eine an die Verzahnung 25 angrenzend geriffelte Umfangsfläche 34 zur Betätigung auf, wobei das jeweilige Ende der Umfangsfläche 34 durch einen Anschlag ausgebildet ist. Die Verzahnung 25 weist in einem Winkelbereich α zwischen 5° bis 20° ausgehend von einer Verbindungslinie zwischen einer Drehachse 36 des Bedienrades 24 und einer Drehachse 37 des Zwischenrades 28 einen Druckpunkt 39 auf. Dieser Druckpunkt 39 ist beispielsweise durch eine erhöhte Zahnlücke 62 im Zwischenrad 28 ausgebildet. Alternativ kann auch eine überhöhte Stirnfläche eines Zahnes 61 am Bedienrad 24 oder eine Kombination hiervon ausgebildet sein. Vor und nach dem Druckpunkt 39 schließt sich ein sogenannter Übertotpunktbereich 41 an. In diesem Übertotpunktbereich 41 ist eine Überhöhung der Zahnlücke 62 beziehungsweise des Zahnes 61 gegenüber dem Druckpunkt 39 verringert, jedoch noch überhöht gegenüber den weiteren angrenzenden Zähnen der Verzahnung 25, 27. Bevorzugt ist ein Übertotpunktbereich 41 vor dem Druckpunkt 39 von beispielsweise 15° und nach dem Druckpunkt 39 von beispielsweise 11° vorgesehen.
Das Zwischenrad 28 nimmt die erste und zweite Verzahnung 27, 29 jeweils durch einen federnd nachgiebig ausgebildeten Halteabschnitt 42 auf, der zumindest teilweise eine mäanderförmige ausgestaltete Struktur umfasst. Dadurch wird das erste und zweite Verzahnungssegment 27, 29 relativ nachgiebig zum Drehpunkt 39 beziehungsweise Drehachse 37 gelagert. In dem Halteabschnitt 42 können Stege 43 vorgesehen sein, welche die Nachgiebigkeit begrenzen. Gleichzeitig kann ein solcher Steg 43 als Wegbegrenzung für die Drehbewegung des Zwischenrades 28 vorgesehen sein.
An dem zum Einstellrad 32 weisenden Verzahnungssegment 29 ist an einem Ende des Verzahnungssegmentes 29 ein Zahnsegment 46 vorgesehen, welches eine verlängerte Stirnfläche 47 umfasst. Diese verlängerte Stirnfläche 47 überspannt beispielsweise eine vollständige Zahnteilung. Diese verlängerte Stirnfläche 47 weist darüber hinaus eine Überhöhung auf, die einen Bereich von 0,05 bis 0,4 mm, insbesondere 0,2 mm, umfasst.
An einem Ende der verlängerten Stirnfläche 47 des Zahnsegmentes 46, welches in Öffnungsbewegungsrichtung des Zwischenrades 28 weist, ist ein erhöhter Zahnkeil 49 an dem Zahnsegment 46 angeordnet. Dieser erhöhte Zahnkeil 49 bildet zusammen mit einem gegenüberliegend an dem Einstellrad 32 angeordneten erhöhten Zahnkeil einen Rücklauf, der nachfolgend noch näher erläutert wird. Dieser erhöhte Zahnkeil 57 ist durch eine Zahnlücke 52 von einem Zahn 53 am Einstellrad 32 entfernt, der einen Teil der Verzahnung 31 bildet, welcher mit dem Verzahnungssegment 29 des Zwischenrades 28 zur Steuerung des Verschlusselementes 18 in Verbindung steht.
In der in 1 dargestellten Schließposition 19 liegt eine Stirnfläche 54 des Zahnes 53 an der verlängerten Stirnfläche 47 des Zahnsegmentes 46 an und bildet eine Rücklaufsperre. Das Verschlusselement 18 ist in der Schließposition 19 gehalten, wobei ein das Verschlusselement 18 umgebendes Dichtungselement 56, welches bevorzugt als Dichtlippe ausgebildet ist, unter Vorspannung an einem Öffnungsrand des Luftkanals 17 anliegt. In dieser Schließstellung 19 liegt das Verschlusselement 18 unter geringer Vorspannung in einer überdrückten Endlage von circa 5° gegenüber der theoretischen Soll-Schließstellung an. Dadurch ist ein sicheres Anliegen und Abdichten des Luftkanals 17 durch das Verschlusselement 18 unabhängig von Erschütterungen und Wärmedehnungen der Materialien, Toleranzen der Einstellvorrichtung 12 und Alterungserscheinungen des Dichtungselementes 56 sowie der angrenzenden Gehäuseöffnung gegeben.
Nachdem die erfindungsgemäße Einstellvorrichtung und deren Komponenten im Einzelnen beschrieben sind, wird nachfolgend die Funktionsweise näher erläutert.
In 2 ist eine Gebrauchslage 20 des Verschlusselementes 18 dargestellt. Diese Gebrauchslage 20 ist beispielsweise als vollständige Öffnungsstellung dargestellt. In dieser Position liegt das Verzahnungssegment 27 des Zwischenrades 28 an einem Übergangsbereich 59 zwischen der Verzahnung 25 und der Umfangsfläche 34 an und sperrt eine weitere Öffnungsstellung. Ausgehend von dieser Position wird das Bedienrad 24 gemäß Pfeil A nach links gedreht. Demzufolge erfolgt eine Drehbewegung des Zwischenrades 28 gemäß Pfeil B, und das Einstellrad 32 führt eine Schließbewegung des Verschlusselementes 18 gemäß Pfeilrichtung C durch. Die Betätigungskraft zur Einleitung der Drehbewegung am Bedienrad 24 steigt in einem Bereich von circa 5° bis 20° vor dem Druckpunkt 39 an. Der Druckpunkt 39 wird dann erreicht, sobald der Zahn 61 in die Zahnlücke 62 eingreift. Dadurch kommt die jeweilige Überhöhung zur Wirkung und erschwert die Betätigungskraft zur Einleitung der Drehbewegung am Bedienrad 24. Nachdem dieser Druckpunkt 39 überfahren wurde, ist das Verschlusselement 18 in einer Soll-Schließstellung und dem Benutzer die Einnahme der Schließstellung habtisch signalisiert worden. Beim weiteren Überfahren erfolgt ein Aufbau einer Vorspannkraft über das Dichtungselement 46 zur Anlage des Verschlusselementes 18 in einer Schließposition 19. Gleichzeitig kommt der Zahn 53 des Einstellrades 32 außer Eingriff zum Verzahnungssegment 29 des Zwischenrades 28, wobei dessen Stirnfläche 54 auf der verlängerten Stirnfläche 47 des Zahnsegmentes 46 aufliegt, wie in 3 dargestellt ist und bildet die selbsthaltende Rücklaufsperre 45.
In dieser Position ist das Verzahnungssegment 29 des Zwischenrades 28 geringfügig gegenüber seiner ursprünglichen Position nachgiebig ausgebildet, wobei insoweit eine Rückstellkraft vorgesehen ist, dass die verlängerte Stirnfläche 47 des Zahnsegmentes 46 mit zumindest einer geringen Kraft an der Stirnfläche 54 des Zahnes 53 anliegt. Dadurch ist eine formschlüssige Verriegelung gegen selbständiges Öffnen ermöglicht.
Eine erhöhte Funktionssicherheit wird dadurch gewährleistet, dass das Bedienrad 24 zum Zwischenrad 28 in einem Übertotpunktbereich 41 angeordnet ist. In dieser Position nimmt das Bedienrad 24 zum Zwischenrad 28 bezüglich dem zusätzlich ausgebildeten Druckpunkt 39 eine Winkelposition von beispielsweise 8° bis 15°, insbesondere 11°, ein. Durch diese Anordnung, wie diese in 3 dargestellt ist, wird ein sogenannter Kniehebel über einer Verzahnung realisiert.
Zum Überführen des Verschlusselementes 18 aus der Schließposition 19 in die Gebrauchslage 20, die jegliche Winkellage außerhalb der Schließposition 19 sein kann, wird das Bedienrad 24 gemäß 4 in Pfeilrichtung A gedreht. Dies hat zur Folge, dass zunächst durch die Drehbewegung des Zwischenrades 28 die verlängerte Stirnfläche 27 des Zahnsegmentes 46 gegenüber der Stirnfläche 54 des Zahnes 53 am Einstellrad 32 freikommt. Das Zahnsegment 46 mit der verlängerten Stirnfläche 47 greift in die Zahnlücke 52 ein. Damit die Verzahnung 31 des Einstellrades 32 am Verzahnungssegment 29 des Zwischenrades 28 wieder angreifen kann, erfolgt durch den erhöhten Zahnkeil 49 ein Angriff an dem erhöhten Zahnkeil 51 am Einstellrad 32, wie dies in 4 dargestellt ist. Bis zum Freikommen der Stirnflächen 54 des Zahnes 53 von der verlängerten Stirnfläche 47 des Zahnsegmentes 46 und dem Betätigen der erhöhten Zahnkeile 49, 51 ist ein freier Rücklauf von beispielsweise 4° vorgesehen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Stirnfläche 54 des Zahnes 53 gegenüber der verlängerten Stirnfläche 47 des Zahnsegmentes 46 freikommt. Gleichzeitig wird der Druckpunkt 39 zwischen dem Bedienrad 24 und Zwischenrad 28 überfahren, so dass dem Benutzer habtisch signalisiert wird, dass die Schließposition 19 nunmehr verlassen wird. Durch den nachfolgenden Übertotpunktbereich 41 wird bewirkt, dass die Drehung des Bedienrades 24 nach und nach mit geringerem Kraftaufwand ermöglicht ist und dem Benutzer wiederum signalisiert wird, dass die Schließposition 19 vollständig verlassen wurde.
Alle vorbeschriebenen Merkmale sind jeweils für sich erfindungswesentlich und können beliebig miteinander kombiniert werden.

Claims

Einstellvorrichtung zur Betätigung eines Verschlusselementes (18) aus einer Gebrauchslage (20) in eine Schließposition (19), mit einem Bedienrad (24), einem von dem Bedienrad (24) angetriebenen Zwischenrad (28) und einem davon angetriebenen Einstellrad (32), die jeweils miteinander antriebsverbunden und in einem festen Achsabstand zueinander angeordnet sind, wobei das Einstellrad (32) das Verschlusselement (18) betätigt und das Verschlusselement (18) in der Schließposition (19) unter einer zumindest geringen Vorspannkraft gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zwischenrad (28) und dem Einstellrad (32) eine Rücklaufsperre (45) mit einer formschlüssigen Verriegelung gegen selbständiges Entriegeln vorgesehen ist.
Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufsperre (45) durch ein an dem Zwischenrad (28) ausgebildetes Zahnsegment (46) mit einer verlängerten Stirnfläche (47) und einem Zahn (53) der Verzahnung (31) des Einstellrades (32) ausgebildet ist und in einer selbsthaltenden Verriegelungsposition eine Stirnfläche (54) des Zahnes (53) am Einstellrad (52) an der verlängerten Stirnfläche (47) des Zahnsegmentes (46) vom Zwischenrad (28) angreift.
Einstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnsegment (46) mit der verlängerten Stirnfläche (47) an einem Verzahnungssegment (29) des Zwischenrades (28) angeordnet ist, welches von einem zumindest geringfügig federnd nachgiebigen Halteabschnitt (42) aufgenommen ist.
Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die verlängerte Stirnfläche (47) des Zahnsegmentes (46) am Zwischenrad (28) gegenüber der Stirnfläche der weiteren Zähne am Verzahnungssegment (29) des Zwischenrades (28) oder die Stirnfläche (54) des Zahnes (53) vom Einstellrad (32) überhöht, insbesondere einzeln oder in der Gesamtheit zwischen 0,05 bis 0,4 mm überhöht, ist.
Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die verlängerte Stirnfläche (47) des Zahnsegmentes (46) sich vollständig zwischen zwei Zähnen am Zwischenrad (28) erstreckt.
Einstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellrad (32) eine Zahnlücke (52) aufweist, die an den Zahn (53) angrenzt, dessen Stirnfläche (54) an der verlängerten Stirnfläche (47) des Zahnsegmentes (46) vom Zwischenrad (28) angreift.
Einstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bedienrad (24) und dem Zwischenrad (28) ein Druckpunkt (39) ausgebildet ist, der kurz vor der Einnahme der Schließposition (19) des Verschlusselementes (18) überfahren wird.
Einstellvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckpunkt (39) zumindest durch eine Überhöhung einer Zahnlücke (62) oder einer Stirnfläche eines Zahnes (61) am Bedienrad (24) oder am Zwischenrad (28) ausgebildet ist und vorzugsweise die Überhöhung in einem Bereich zwischen 0,3 bis 1,5 mm liegt.
Einstellvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Winkel zwischen 5° bis 20° nach dem Druckpunkt (39) das Verschlusselement (18) in einer unter Vorspannung gehaltenen Schließposition (19) angeordnet und eine formschlüssige Verriegelung zwischen dem Einstellrad (32) und Zwischenrad (28) vorgesehen ist.
Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich vor und/oder nach dem Druckpunkt (29) ein Übertotpunktbereich (41) anschließt, der zwischen 5° bis 20° vor und/oder nach dem Druckpunkt (39) sich erstreckt.
Einstellvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertotpunktbereich (41) zumindest eine Überhöhung des Zahnes (61) oder der Zahnlücke (62) an dem Bedienrad (24) oder dem Zwischenrad (28) von vorzugsweise 0,05 bis 0,3 mm umfasst.
Einstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Bedienrad (24) zugeordnete Verzahnungssegment (77) am Zwischenrad (28) einen zumindest geringfügig federnd nachgiebigen Halteabschnitt (42) umfasst.
Einstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Lösen der Rücklaufsperre (45) am Zwischenrad (28) ein gegenüber dem Zahnsegment (46) mit verlängerter Stirnfläche (47) erhöhter Zahnkeil (49) vorgesehen ist, der an einem erhöhten Zahnkeil (51) des Einstellrades (31) angreift.
Einstellvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erhöhte Zahnkeil (49) in Öffnungsrichtung des Verschlusselementes (18) gesehen an einem vorderen Ende der verlängerten Stirnfläche (47) des Zahnsegmentes (46) am Zwischenrad (28) vorgesehen ist, welcher formschlüssig am erhöhten Zahnkeil (51) des Einstellrades (32) angreift, der die Zahnlücke (52) begrenzt.
Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein freier Rücklauf von vorzugsweise 2 bis 6° bis zum Angreifen der erhöhten Zahnkeile (49, 51) aneinander vorgesehen ist.