DE2255270A1

DE2255270A1 - Rast- und rueckstelleinrichtung

Info

Publication number: DE2255270A1
Application number: DE2255270A
Authority: DE
Inventors: Guenther Schwerin
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-11-11
Filing date: 1972-11-11
Publication date: 1974-05-22
Also published as: JPS5644318B2; FR2213535B1; DE2255270C3; US3891182A; FR2213535A1; IT1001645B; SE402022B; RO65457A; DE2255270B2; GB1407769A; BG24235A3; PL91172B1; JPS4978091A

Description

R. 120 4

6.11.1972 My/Gü

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, STUTTGART Rast- und Rückstelleinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Rast- und Rückstelleinrichtung für ein längsverschiebbares Teil, insbesondere Steuerschieber, mit wenigstens einem kreisrunden Rastorgan in einem Raum, der von
einem gehäusefesten Bauelement, dem längsverschiebbaren.Teil
und einem von einer Feder belasteten Spreizglied gebildet ist,. das wenigstens eine dem Rastorgan zugeordnete Flanke aufweist, welche in Raststellung des Teils das Rastorgan in eine Ausnehmung drückt, um das längsverschiebbare Teil in dieser Stellung zu halten.

409821/0530

- 2 .- ' ' H. .1 2 O 4

Es ist bereits eine derartige Hast- und Rückstelleinrichtung für einen Steuerschieber eines Wegeventils bekannt, die mit einer einzigen Feder für die Rast- und Rückstellfunktion auskommt und daher große Rastsicherheit mit geringem Aufwand erreicht. An einem von der Feder belasteten Spreizglied ist eine ringförmige, im Querschnitt dreieckige Nut angeordnet. Aus Gründen der Rastsicherheit muß der Flankenwinkel der Nut mit dem Flankenwinkel einer zugeordneten Aussparung in einem gehäusefesten Teil abgestimmt sein. Beim Rückführen des Steuerschiebers aus einer Raststellung in eine Neutralstellung erzeugt eine von den Kugeln auf das gehäusefeste Teil ausgeübte Stützkraft eine Reibung, die dem Rückstellen durch die Kraft der Feder entgegenwirkt. Die Forderungen nach Rastsicherheit und Reibungsverminderung lassen sich durch eine Änderung des Flankenwinkels nicht gleichzeitig erfüllen, da sie einander entgegengesetzt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rast- und Rückstelleinrichtung der genannten Art zu schaffen, die mit einfachsten Mitteln eine reibungsarme Bauweise erlaubt.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß ein in Raststellung am Rastorgan anliegender, erster Bereich der Flanke mit der Achsrichtung des längsverschiebbaren Teils einen Winkel bildet, der kleiner ist als der Winkel, den ein in ausgerasteten Stellungen am Rastorgan anliegender, zweiter Bereich der Flanke mit der Achsrichtung bildet.

Auf diese Weise läßt sich der für die Raststellung maßgebliche Bereich der Flanke so gestalten, daß einerseits die gewünschte Rastsicherheit erreicht wird; andererseits kann der in ausgerasteten Stellungen maßgebliche Bereich der Flanke so gewählt werden, daß möglichst wenig Reibung entsteht, so daß das längsverschiebbare Teil gegen den Widerstand infolge Reibung oder hydraulischer Kräfte von der Kraft der Feder rasch in seine Ausgangsstellung zurückgeführt werden kann. Ermöglicht wird

- 3 -A09821/0530

-3- R.1204

diese Lösung durch die der Rast- und Rückholeinrichtung inne-' wohnende Eigenart, daß die Rastorgane in ein- und ausgerasteter Stellung unterschiedliche Lagen einnehmen, so daß an einer einzigen Flanke Bereiche ausgebildet werden können, die verschiedene Winkel mit der Achsrichtung'des längsverschiebbaren Teils bilden.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Anmeldegegenstandes ergibt sich, wenn der erste und zweite Bereich der Flanke als im Schnitt gerade verlaufende Flankenabschnitte sind. Auf diese Weise können störende Einflüsse infolge Toleranzen an den Durchmessern der zusammenwirkenden Teile besser ausgeschaltet werden. .

Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen und der Beschreibung. .

Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnung näher erläutert» Diese zeigt in

ein Wegeventil mit einer Rast- und Rückstelleinrichtung gemäß der .Erfindung im Längsschnitt; als Einzelheit ein in einer Rastnut liegendes Rastorgan nach Fig. 1;

als Einzelheit ein in einer Rastnut liegendes Rastorgan nach einer bekannten.Ausführungsform; eine zweite Ausführungsform und eine dritte Ausführungsform einer Rast- und Rückstelleinrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein Wegeventil¹ 10 mit einem Gehäuse 11, in dessen Längsbohrung 12 ein Steuerschieber 13 geführt ist. Der Steuerschieber 13 ist an einem aus dem Gehäuse 11 ragenden Teil 14 mit einem an einem Arm 15 des Gehäuses gelagerten, zum Betätigen des Schiebers dienenden Hebels 16 gelenkig verbunden. Auf ■

- 4 409821/0530'

Fig.	1
Fig,	2
Fig.	3
Fig.	4
Fig.	5

- 4 - R. 1 2 O 4

der gegenüberliegenden Seite ist in einer am Ende der Längsbohrung 12 ausgebildeten Erweiterung 17 ein hohlzylindrischer, nach außen abgeschlossener Fortsatz 18 eingeschraubt. Er preßt mit einer Schulter 19 ein Raststück 21 gegen eine Stirnfläche 22 am Ende der Längsbohrung 12. Dieses Raststück 21 hat eine mit der Schieberachse fluchtende Bohrung 23, in der ein Ende des Steuerschiebers gleitet, und eine Ringnut 24 mit dreieckigem Querschnitt. In dem beim Fortsatz 18 liegenden Ende des Steuerschiebers ist eine Sacklochbohrung 25 angeordnet, in der eine Anzahl radialer Bohrungen 26 zur Aufnahme von als Rastorganen dienenden Kugeln 2? liegen. Diese sind in ihrem Durchmesser so gewählt, daß sie mit geringem Spiel durch die radialen Bohrungen 26 gleiten können.

In der Sacklochbohrung 25 des Steuerschiebers ist ein Bolzen geführt, und zwar mit geringem, axialem Spiel, solange der Steuerschieber keine Raststellung einnimmt; er trägt an seinem Umfang eine ringförmige Rastnut 29. Wie Fig. 2 näher zeigt, weist eine Flanke 31 der Rastnut 29 einen ersten Bereich 32 und einen daran angrenzenden zweiten Bereich 33 auf. Der erste Bereich bildet mit einer gedachten Achsrichtung des Steuerschiebers 13 einen ersten Winkel 34, der zweite Bereich 33 einen zweiten, stumpferen Winkel 35· Aus Gründen der Rastsicherheit ist ferner der Winkel, den eine zugeordnete Flanke 30 der Ringnut 24 mit der Achsrichtung bildet in an sich bekannter V/eise stumpfer oder größer als der erste Winkel 34.

Der Bolzen 28 ist mit dem Steuerschieber 13 durch die in den radialen Bohrungen 26 liegenden und in die Rastnut 29 greifenden Kugeln 27 mit zwischen nahe beieinander liegenden Endstellungen begrenztem Spiel formschlüssig verbunden.

Der Bolzen 28 weist an seinem dem Gehäuse 11 abgewandten Ende eine Schulter 36 auf, an die sich ein Federteller 37 legt. Ein zweiter Federteller 38 legt sich unter der Kraft einer Feder gegen einen Sicherungsring 41 am abgesetzten Bolzenende.

409821/0530 " ⁵ "

- 5- - R. 1 2 O 4

In Neutralstellung - wie sie in Fig. 1 und 2 näher dargestellt ist - ist der Steuerschieber 13 mit dem Bolzen 28 durch die Kugeln 27 formschlüssig verbunden und über die an den Federtellern 37, 38 sich abstützende Feder 39 in seiner Lage gegenüber dem Gehäuse 11 fixiert; dabei wirkt die Vorspannung der Feder 39 nicht auf den Steuerschieber 13· Die Flanke 31 liegt mit ihrem zweiten Bereich 33 an den Kugeln 27 an. Bewegt man den Steuerschieber 13 nach.rechts, so steigt mit zunehmendem Schieberweg die von der vorgespannten Feder 39_t über den Federteller 37 und den Bolzen 28 auf die Kugeln 2-7 und damit auf ■ den Steuerschieber 13 übertragene Kraft. Der zweite Bereich 33 ' der Flanke 31 drückt dabei die Kugeln auch quer zur Achsrichtung nach außen gegen die Bohrung 23. Erreicht der Steuerschieber 13 die gewünschte Raststellung, so wandern die Kugeln 27 unter der Federkraft nach außen in die gehäusefeste Ringnut 24 und bilden eine formschlüssige Verbindung von Bolzen 28 und Gehäuse 11. In Raststellung liegen die Kugeln 27 nur im ersten Bereich 32 an der Flanke 31 an.

Wie Fig. 2 näher zeigt, läßt sich eine von der Feder.39 auf den Bolzen 28 ausgeübte Kraft P - bei Vernachlässigung der Reibung - in die Kraftkomponenten P_-1, P₂ und P;, an den Kugeln 27 ■ zerlegen. Die für die Reibung verantwortliche Kraftkomponente P. beträgt im Fall nach Fig. 2 gleich 35 % der Kraft P; bei der bekannten Einrichtung nach Fig. 3 beträgt eine entsprechende Kraftkomponente P₂, gleich 60 % von P, da- die Flanke 42 aus Gründen der Rastsicherheit nicht steiler verlaufen kann und gerade, ausgebildet ist. Durch die Ausbildung der Rastnut 29 nach Fig. kann also bei gleichbleibender Rastsicherheit die Reibung beim Bewegen des Steuerschiebers 13 zwischen den RastStellungen beträchtlich gesenkt werden. Die Rückführung des Steuerschiebers 13 aus einer Raststellung in seine Neutralstellung erfolgt somit schneller und leichter bzw. es· könnte die Feder 39 schwächer ausgebildet werden. "

-6 -

409821/0S30

- 6 - R. 1 2 O 4

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform einer doppeltwirkenden Rast- und Rückholeinrichtung 5O₁ die sich von derjenigen nach Fig. 1 vor allem durch ein von einer Feder 51 belastbares, außenliegendes Spreizglied 52 und ein innenliegendes, gehäusefestes Bauelement 53 unterscheidet. Im übrigen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet und ist die Wirkungsweise grundsätzlich gleich.

Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform einer einfachwirkenden Rast- und Rückholeinrichtung 60, bei der ein von einer Feder 61 belastetes Spreizglied 62 auf Kugeln 63 wirkt, die in einem gehäusefesten Bauelement 64 geführt sind und mit einem Steuerschieber 65 in Wirkverbindung stehen. Die Wirkungsweise ist prinzipiell gleich wie bei der Einrichtung nach Fig. 1.

Aus obigen Ausführungen geht hervor, daß der Erfindungsgegenstand nicht auf eine einfach- oder doppeltwirkende Rast- und . Rückholeinrichtung beschränkt ist. Außerdem läßt sich die Flanke mit einem ersten und zweiten Bereich auch mit einem im Schnitt gekrümmten Verlauf ausbilden anstelle des gezeigten, geraden Verlaufs der Flankenabschnitte. Auch sind Einrichtungen denkbar, die anstelle von Kugeln mit Walzenkörpern arbeiten.

Die Rastnut 29 läßt sich mit Hilfe eines Formstahls in einfacher und billiger V/eise herstellen.

- 7 -409821/0530

Claims

Ansprüche

Rast- und Rückstelleinrichtung für ein längsverschiebbares Teil, insbesondere Steuerschieber, mit wenigstens einem kreisrunden Rastorgan in einem Raum, der von einem gehäusefesten Bauelement, dem langsverschiebbaren Teil und einem von einer Feder belasteten Spreizglied gebildet ist, das wenigstens eine dem Rastorgan zugeordnete Planke aufweist, welche in Raststellung des Teils das Rastorgali in eine Ausnehmung drückt um das längsverschiebbare Teil in dieser Stellung zu halten, .dadurch gekennzeichnet, daß ein in Raststellung am Rastorgan (27) anliegender, erster Bereich (32) der Planke (31) mit der Achsrichtung des langsverschiebbaren Teils (13) einen Winkel (3²O bildet, der kleiner ist als der Winkel (35)? ein in ausgerasteten Stellungen am Rastorgan anliegender, zweiter Bereich (33) der Planke (31) mit der Achsrichtung bildet.
2. Rast- und Rückstelleinrichtung- nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Bereich (32, 33) der Planke (31) als im Schnitt gerade verlaufende Plankenab- ' schnitte ausgebildet sind.

409 8 2 1/0530

ORtGlMAL JNSPECTED
3. Rast- und Rückstelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das längsverschiebbare Teil (13), das Spreizglied (28; 52; 62) und das gehäusefeste Bauele·^ ment (21; 53; 64) konzentrisch zueinander und ineinandergreifend angeordnet sind und einen im wesentlichen ringförmigen Raum bilden, in dem die kugelförmigen Rastorgane an- ; geordnet sind. *),

409821/0530

ORIGINAL INSPECTED