DE2432741B1 - Betätigungseinrichtung für Armaturen - Google Patents

Description

• Zur Lösung vorstehender Aufgabe kennzeichnet sich die genannte Betätigungseinrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß die die Schraubendruckfeder umgebende Zylinderführung oder der Stift im Innenraum der Feder ein die Windungen der Feder im Falle des Federbruches gegen Ineinanderdrehen sichernder Stützkörper aus elastisch nachgiebigem Material ist, der an den Federwindungen anliegt und entweder als in den Innenraum der Feder eingeschobener Zylinder mit gerin-
• gem Übermaß oder als die Feder umschließender Hohizylinder mit geringem Untermaß ausgebildet ist.
• Es sind zwar Sicherungen für Schraubendruckfedern bekannt (OE-PS 207 180) bei denen ein elastisch nachgiebiger Stift in der Feder oder eine die Feder umgebende elastisch nachgiebige Hülse vorgesehen ist, jedoch nur um ein seitliches Ausbiegen der Feder zu vermeiden und um einen Anschlag zur Begrenzung des Federweges zu bilden in der Weise, daß beim Zusammendrücken der Feder nach einem bestimmten Federweg die Hülse bzw. der Stift als Anschlag wirken und als zusätzliche Federungselemente dienen. Bei dieser bekannten Sicherungseinrichtung ist man von der Überlegung ausgegangen, daß durch zu starkes Zusammendrücken oder zu plötzliches Entlasten sowie durch seitliches Ausbiegen der Federn Überbeanspruchungen entstehen, welche vielfach die Ursache von Federbrüchen sind. Durch Vermeidung derartiger Überbeanspruchungen sollen somit frühzeitig Federbrüche verhindert werden jedoch geben diese bekannten Einrichtungen keinen Hinweis darauf, wie bei einem erfolgten Federbruch deren Funktionsweise noch weiter aufrechterhalten werden kann.
• Bei der erfindungsgemäß vorgesehenen Ausführung der Betätigungseinrichtung entfällt im Falle des Federbruches lediglich die gebrochene Windung für die Funktion der Feder, während die übrigen Federwindungen nach wie vor im vollen Umfange wirksam bleiben. Dadurch, daß der Stift im Inneren der Feder mit geringerem Übermaß oder der die Feder umschließende Hohlzylinder mit geringem Untermaß ausgebildet ist, wird eine sichere Anlage der Federwindungen an dem Stift bzw. der Hülse gewährleistet, die infolge der Elastizität der Hülse bzw. des Stiftes in allen Betriebsstellungen der Armatur erhalten bleibt. Die beim Zusammendrücken der Schraubendruckfedern auftretende Durchmesservergrößerung ist dabei so gering, daß sie bei entsprechender Bemessung des Übermaßes des Stiftes bzw. des Untermaßes des Hohlzylinders nicht zu einer Aufhebung der Berührung der Windungen mit dem Stift bzw. Hohlzylinder führt. Zwar wirken sich die Durchmesseränderungen auf die Reibungskräfte zwischen den Windungen und dem Stift bzw. der Hülse aus, jedoch können diese Änderungen der Reibungskräfte in Kauf genommen werden, ohne daß hierdurch die Funktion der Betätigungseinrichtung in der beschriebenen Weise gestört wird.
• Vorteilhaft ist es, wenn die den Windungen zugekehrte Oberfläche des Stützkörpers einen großen Rutschwiderstand für die Windungen aufweist. Diese Ausgestaltung führt zu einer Erhöhung der Sicherheit gegen Ineinanderdrehen der Federteile nach einem Federbruch, auch wenn das Übermaß des eingeschobenen Zylinders bzw. Stiftes bzw. das Untermaß des die Feder umschließenden Hohlzylinders nur sehr gering ist und nur geringe Andrückkräfte zwischen den Windungen und dem Stützkörper wirksam sind.
• Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn der Stützkörper aus einem Elastomer mit einer Härte von höchstens 90 sh besteht. Derartige Stützkörper lassen sich mit dem genannten geringen Über- bzw.
• Untermaß ohne Schwierigkeiten in die Windungen der Feder einbringen bzw. auf die Feder aufschieben.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit einem Gasanschlußhahn in schematischer Form wiedergegeben. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Gasanschlußhahn bei Offenstellung des Kükens, F i g. 2 eine Seitenansicht des Gasanschlußhahns nach F i g. 1, F i g. 3 einen Längsschnitt entsprechend F i g. 1, jedoch bei Schließstellung des Kükens, Fig.4 eine Draufsicht auf die Anschlagbuchse des Gasanschlußhahns nach den F i g. 1 bis 3, F i g. 5 einen Schnitt durch die Anschlagbuchse nach F i g. 3 entlang der Schnittlinie V-V.
• Der in den Figuren dargestellte Gasanschlußhahn weist ein Gehäuse 1 auf, in welchem das Küken 2 gehalten ist. Oberhalb des Kükens ist ein mit dem Küken zusammenwirkender Kükenmitnehmer 4 vorgesehen, welcher durch die Mittelbohrung einer in dem Gehäuse 1 drehsicher gehaltenen Anschlagbuchse 5 hindurchgreift und zum Küken hin mit einer Bohrung 6 versehen ist, in welcher eine Schraubendruckfeder 7 Aufnahme findet. Der Kükenmitnehmer 4 greift mit-seinem dem Küken 2 abgewandten Ende, welches als Mehrkant ausgebildet ist, in einen Griffteil 8 ein und ist mit diesem durch eine Schraube 9 lösbar verbunden. Die Anschlagbuchse 5 ist in dem Gehäuse 1 durch einen Sicherungsring 10 gegen Längsverschiebungen gehalten und greift mit einer Nase 11 in eine Aussparung 12 des Gehäuses 1 ein. Hierdurch wird die Anschlagbuchse auch gegen Drehbewegungen gesichert in dem Gehäuse 1 aufgenommen.
• Der Kükenmitnehmer 4 ist an seinem dem Küken zugewandten Ende mit zwei diametral gegenüberliegenden Nasen 13 versehen, die in entsprechende Ausnehmungen 14 eines mit dem Küken einstückig verbundenen geschlitzten Bundes 15 (F i g. 3) eingreifen und die außerdem je nach Stellung des Kükens und damit des Griffteils 8 auch in entsprechende Aussparungen 16 der Anschlagbuchse 5 eingreifen (F i g. 4). Die Anschlagbuchse 5 weist außerdem auf ihrer Unterseite (F i g. 5) abgesetzte Anschlagflächen 17 auf, welche die Bewegungen des Kükenmitnehmers 4 und damit auch die Drehbewegungen des Kükens begrenzen.
• Bei der in F i g. 1 wiedergegebenen Durchgangsstellung des Gasanschlußhahns ist die Bohrung des Kükens 18 in Fluchtung mit den Anschlußstutzen des Gehäuses 1. In dieser Stellung ist das Griffteil 8 über den Kükenmitnehmer 4 und die Nasen 13 mit dem Küken 2 formschlüssig verbunden, wobei die Nasen 13 außer Eingriff mit den Ausnehmungen 16 der Anschlagbuchse 5 sind.
• In dieser Stellung, in die das Griffteil 8 zusammen mit dem Kükenmitnehmer gegen die Wirkung der Feder 7 durch Druck auf den Griffteil 8 in Richtung des Pfeiles 18 überführt werden kann, wird das Küken gehalten, bis durch Verdrehen des Griffteils 8 das Küken die in F i g. 3 wiedergegebene Schließstellung einnimmt. Bei Erreichen der Schließstellung gelangen die Nasen 13 des Kükenmitnehmers 4 in Fluchtung mit den Ausnehmungen 16 der Anschlagbuchse 5, und es wird durch den Druck der Feder 7 der Kükenmitnehmer 4 zusammen mit dem Griffteil 8 in die in F i g. 3 wiedergegebene Stellung überführt. In dieser Stellung ist der Gasanschlußhahn gegen Drehbewegungen des Griffteils und damit des Kükenmitnehmers und somit auch des Kükens gesichert gehalten und läßt sich aus dieser Stellung nur herausbewegen, wenn durch entsprechenden Druck in Richtung des Pfeiles 18 (F i g. 1) die Ausladungen 13 des Kükenmitnehmers 4 außer Eingriff mit den Aussparungen 16 der Anschlagbuchse 5 gebracht werden.
• Aus der vorstehend geschilderten Wirkungsweise' des Gasanschlußhahns ist ersichtlich, daß die Feder 7 eine Sicherungsfunktion gegen unbewußtes bzw. ungewolltes Öffnen sowie gegen eine Öffnungsmöglichkeit durch Kleinkinder zu erfüllen hat. Um zu verhindern, daß im Falle eines Bruches der Schraubendruckfeder 7 ihre Sicherungsfunktion völlig verlorengeht, ist in die Windungen der Feder 7 ein Stützkörper 19 aus elastisch nachgiebigem Werkstoff eingeschoben, welcher gegenüber dem Innendurchmesser der Windungen der Feder 7 ein geringes Übermaß hat und auf seiner den Windungen zugekehrten Oberfläche einen großen Rutschwiderstand aufweist. Dieser Stützkörper 19 ist in seiner Länge so bemessen, daß er etwa der Länge der Feder in zusammengedrücktem Zustand entspricht. Im Falle eines Bruches der Feder 7 bleiben die durch den Bruch entstandenen Federteile auf dem Stützkörper in ihrer gegenseitigen Stellung so gehalten, daß sie sich nicht mit ihren Windungen ineinanderdrehen und damit zu einer Verkürzung der Feder führen können. Zwar wird im Falle des Federbruches die Feder um die Höhe einer Federwindung verkürzt, jedoch bleibt die Feder infolge ihrer Abstützung auf dem Stützkörper 19 im übrigen voll wirksam.
• In der praktischen Ausführung hat sich ergeben, daß die Federkraft auch nach erfolgtem Bruch nicht merkbar verringert wird, sondern daß sie ihre Sicherungsfunktion in vollem Umfange beibehält.
• Es ist offensichtlich, daß der Stützkörper 19 je nach Größe des Federdurchmessers auch als Hohlkörper oder aber bei anderer Anordnung der Feder bzw. bei größeren Abmessungen der die Feder aufnehmenden Bohrung als die Feder umschließender Hohlzylinder ausgebildet sein kann.
• Die im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebene Funktion der Feder kann in gleicher Weise auch bei elektrischen Schalteinrichtungen auftreten, in denen vielfach Sicherungsfedern oder aber Andruckfedern für einzelne Kontaktelemente vorgesehen sind, die im allgemeinen dazu dienen, bei derartigen Schaltern in der Schließstellung den Kontaktdruck aufrechtzuerhalten. Auch diese Federn können in der beschriebenen Weise mit einem Stützkörper ausgerüstet werden, der entweder in die Feder eingeschoben ist oder aber die Feder über einen Teil ihrer Länge als Hohlzylinder umschließt. In ähnlicher Weise sind derartige Federn auch verwendbar für Dreh- bzw. Kippschalter oder aber für Druckknopfschalter, bei denen der Druckknopf im allgemeinen durch eine Sicherungsfeder abgestützt ist, die das Bestreben hat, den Druckknopf stets in die Ausgangsstellung zurückzuführen. Bei allen derartigen Betätigungseinrichtungen mit einer Schraubendruckfeder kann diese mit einem Stützkörper der beschriebenen Art ausgebildet werden, um im Falle des Federbruches ein Ineinanderdrehen der Federteile und damit ein Unwirksamwerden der Feder zu verhindern.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Betätigungseinrichtung für Armaturen, mechanische oder elektrische Schaltvorrichtungen, insbesondere für Gashähne, mit einem von Hand oder durch einen Antrieb betätigbaren Mitnehmer, der mit einem in verschiedene Positionen überführbaren Schalt- oder Stellglied kuppelbar und gegen die Wirkung einer Schraubendruckfeder in vorbestimmte Raststellungen überführbar ist, wobei die Schraubendruckfeder von einer Zylinderführung umgeben und/oder ihr Innenraum von einem Stift durchsetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schraubendruckfeder (7) umgebende Zylinderführung oder der Stift im Innenraum der Feder ein die Windungen der Feder im Falle des Federbruches gegen Ineinanderdrehen sichernder Stützkörper (19) aus elastisch nachgiebigem Material ist, der an den Federwindungen anliegt und entweder als in den Innenraum der Feder eingeschobener Zylinder mit geringem Übermaß oder als die Feder umschließender Hohlzylinder mit geringem Untermaß ausgebildet ist.
2. 2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Windungen zugekehrte Oberfläche des Stützkörpers (19) einen großen Rutschwiderstand für die Windungen aufweist.
3. 3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (19) aus einem Elastomer mit einer Härte von höchstens 90 sh besteht.

   Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für Armaturen, mechanische oder elektrische Schaltvorrichtungen, insbesondere für Gashähne, mit einem von Hand oder durch einen Antrieb betätigbaren Mitnehmer, der mit einem in verschiedene Positionen überführbaren Schalt- oder Stellglied kuppelbar und gegen die Wirkung einer Schraubendruckfeder in vorbestimmte Raststellungen überführbar ist, wobei die Schraubendruckfeder von einer Zylinderführung umgeben und/oder ihr Innenraum von einem Stift durchsetzt ist.

   Bei vielen Armaturen bzw. mechanischen oder elektrischen Schaltvorrichtungen ist es aus Sicherheitsgründen oder zur Erzielung schnappartiger Umstellungen des Schalt- oder Stellgliedes in die verschiedenen Positionen üblich, mit Schraubendruckfedern zu arbeiten, welche auf den Mitnehmer oder aber unmittelbar auf das Schalt- bzw. Stellglied einwirken und dieses entweder aus vorbestimmten Raststellungen heraus oder in bestimmte Raststellungen zu überführen suchen. In dem einen Falle muß der Mitnehmer aus einer vorbestimmten Raststellung herausgebracht werden, ehe eine Umschaltung oder Umstellung der Armatur bzw.

   der Schaltvorrichtung ermöglicht wird, während im anderen Falle erst über die Raststellung der Mitnehmer mit dem Schalt- oder Stellglied in Wirkverbindung tritt und nur in dieser Raststellung das Schalt- oder Stellglied in eine andere Position überführen kann.

   So ist (US-PS 11 34 904) eine als Ventil ausgebildete Armatur mit den eingangs beschriebenen Merkmalen bekanntgeworden, bei der das Stellglied ein Küken ist, welches von einer in einer Zylinderführung gehaltenen Schraubendruckfeder beaufschlagt wird und welches mit einem die Feder durchsetzenden Mitnehmerstift in die Offen- und Schließstellung überführbar ist. Der Stift ist längsverschieblich in der Feder geführt und wirkt über einen Anschlag mit der Feder zusammen. Auf seiner dem Küken zugewandten Stirnfläche weist er einen in eine Ausnehmung des Kükens einschiebbaren Ansatz auf. Die Feder sucht durch entsprechende Vorspannung dabei stets, den Stift in einer Außereingriffsstellung mit dem Küken zu halten und wird beim Verschieben des Stiftes zum Eingriff in das Küken durch den am Stift vorgesehenen Anschlag zusätzlich zusammengedrückt.

   Bei einer weiteren ähnlich arbeitenden Armatur ebenfalls mit einem federbelasteten Küken (DT-AS 12 72 252) ist die Feder in einer Zylinderführung gehalten und stützt sich auf dem in die Zylinderführung eingreifenden Schaft eines gegen die Feder verschiebbaren Drehgriffs ab. Der Schaft nimmt in einer axialen Ausnehmung einen die Feder durchsetzenden und mit dem Küken fest verbundenen Zapfen auf. Durch eine in der Zylinderführung gehaltene und in eine Ausfräsung des Schaftes des Drehgriffs eingreifende Verschlußfeder lassen sich infolge der Formgebung der Ausfräsung der Drehgriff und damit auch das Küken nur in eingedrücktem Zustand des Drehgriffs aus der Schließstellung in die Offenstellung überführen.

   Die ordnungsgemäße Funktion der beschriebenen Einrichtungen, insbesondere die Sicherheitswirkung derartiger Einrichtungen, hängt entscheidend von der verwendeten Schraubendruckfeder und deren ordnungsgemäßer Arbeitsweise ab. Wenn die Feder infolge eines Federbruches nicht mehr ihre Kraftwirkung auf das Stellglied bzw. den Mitnehmer ausübt, ergeben sich entweder Störungen oder aber es wird die Sicherheitsfunktion der Armatur od. dgl. in Frage gestellt.

   Auch können Zerstörungen auftreten, z. B. wenn die Schraubendruckfeder gleichzeitig zur Aufrechterhaltung des Kontaktdruckes bei elektrischen Schaltvorrichtungen dient.

   Bei den bekannten Ausbildungen der Betätigungseinrichtungen bzw. Armaturen führt nämlich ein Bruch der Schraubendruckfeder im allgemeinen dazu, daß sich die durch den Bruch entstehenden Federabschnitte ineinanderdrehen, so daß nicht nur die gebrochene Windung der Feder für die Kraftwirkung ausfällt, sondern durch das Ineinanderdrehen der Federabschnitte praktisch die gesamte Feder in Kürze wirkungslos wird.

   Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, Betätigungseinrichtungen der eingangs beschriebenen Art nun so auszubilden, daß selbst bei Auftreten eines Federbruches die Funktion der Feder, wenn auch unter Verminderung ihrer Kraftwirkung, in einem solchen Maße auch über längere Zeitspannen und bei häufiger Betätigung der Einrichtung erhalten bleibt, daß insbesondere bei Sicherheitsarmaturen die angestrebte Sicherheitsfunktion nicht durch einen Federbruch in Frage gestellt wird.