DE2905568A1

DE2905568A1 - Vorrichtung zur drehbetaetigung von linear betaetigten stellgliedern

Info

Publication number: DE2905568A1
Application number: DE19792905568
Authority: DE
Inventors: Karl Burghoff; Ottmar Ing Grad Supper; Hans Ing Grad Trube
Original assignee: Daimler Benz AG; Mannesmann VDO AG
Current assignee: Daimler Benz AG; Mannesmann VDO AG
Priority date: 1979-02-14
Filing date: 1979-02-14
Publication date: 1980-09-04
Also published as: IT8067184A0; IT1128027B; FR2449306A1; US4356737A; FR2449306B1

Description

KAM

EYER St LINSER

PATENTANWALT El DIPU.-INO. ECKHARDT EVER + PHYSIKER HEINZ CINSEI

ROBERT-BOSCH-STR. 12> D-6O72 DREIEICH

Postfach 1O aa 1O Telefon (ΟΘ1Ο3) 37 ββ Telex 4-1BO 388
Telegramme Corvus

Anmelderini

Max Kammerer GmbH Hohemarkstraße 22

63.70 Oberursel/Ts* Daimler-Benz AG 7OOO Stuttgart 60

Vorrichtung zur Drehbetätigung von
linear betätigten Stellgliedern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur direkten oder mittels Bowdenzügen indirekten Drehbetätigung von linear betätigten Stel] gliedern, beispielsweise Schalt-, Regel- oder Steuereinrichtunger

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art besteht aus einem in einem kreisrunden geschlossenen Gehäuse gelagerten und über seine nach außen ragende Achse betätigbaren Aufwickelkorper sowie einem flexiblen Zug- und Druckelement, das mit seinem einen Ende an den Aufwickelkorper befestigt und in einem zwischen Aufwickelkorper und Gehäuse gebildeten Ringraum sowie einem den Ringraum tangential nach außen verlängernden Rohr allseitig geführt ist. Bei

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der bekannten Vorrichtung sind der Aufwickelkörper von einer Zahnscheibe und das flexible Zug- und Druckelement von einem flexiblen Draht mit darauf in Abstand der Zahnteilung befestigten Kugelkörpern gebildet, so daß die Kugeln in den zwischen den Zähnen gebildeten Kreisausnehmungen gelagert sind.

Die bekannte Vorrichtung hat sich im wesentlichen gut bewährt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Druckkraft-Übertragbarkeit auf einen relativ niedrigen, durch die Biegesteifigkeit der Drahteinlage vorgegebenen Wert begrenzt ist, bei dessen Überschreitung das Zug- und Druckelement in der nicht mittels Zahnrad geführten Auslaufzone im Bereich zwischen den Kugelelementen abknickt, was zu einer Zerstörung der gesamten Betätigungsvorrichtung führt. Ein weiterer Nachteil besteht auch darin, daß die Flexibilität des Zug- und Druckelementes stark beeinträchtigt ist durch die bei der bekannten Vorrichtung funktionsnotwendige feste Verbindung der Kugelelemente,durch die etwa Dreiviertel der Gesamtlänge des Elementes blockiert sind derart, daß diese Teile an der Elementenbiegung nicht teilnehmen. Der Dimensionierung der Betätigungsvorrichtung nach unten ist hierdurch eine natürliche untere Grenze gesetzt.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Drehbetätigung von linear betätigten Stellgliedern der beschriebenen Art, die einerseits in Bezug auf die Höhe der über-

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tragbaren Druckkraft unbeschränkt ist und das eine Verkleinerung auf einen unter der Größe der bekannten Vorrichtungen liegenden Wert zuläßt. Die Erfindung besteht darin, daß das flexible Zug- und Druckelement aus einer beliebigen Zahl hintereinander angeordneter gestreckt gerundeter Druckkörper besteht, die frei gleitend in axial dicht aneinanderliegender Packung auf einem flexiblen Führungsstrang aufgefädelt sind.

Durch die Erfindung ist eine Drehbetätigungsvorrichtung für linear betätigte Stellglieder geschaffen, bei der die Funktionen der Druckkraftübertragung und Zugkraftübertragung konstruktiv getrennt sind in der Weise, daß der die Druckkörper tragende flexib Führungsstrang an der Druckkraftübertragung nicht beteiligt ist sondern lediglich der Zugkraftübertragung dient, während umgekehr die Formkörper als reine Druckkörper bei der Zugkraftübertragung nicht mitwirken. Auf diese Weise kann der Führungsstrang aus eine hochflexiblen, nicht drucksteifen Material, beispielsweise synthe tischem Textilmaterial bestehen mit der Folge, daß das Zug- und Druckelement um einen Aufwickelkörper mit wesentlich verringertem Biegeradius geführt werden kann, wobei infolge der losen Auffädelung der Druckkörper auf dem Führungsstrang die Flexibilität nicht beeinträchtigt ist. Die erforderliche Führung des Stranges im Falle der Zugkraftübertragung erfolgt in den Bohrungen der in dichter Packung liegenden Druckkörper. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich der flexible Führungsstrang ungehindert in den Bohrungen der Druckkörper zusammenschiebt und sich die Druckkörper daher ebenfalls ungehindert in ihre dich-

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teste Packung zusammenschieben und damit eine praktisch un begrenzte Druckkraftübertragung ermöglichen.

Die Druckkörper können aus tonnenartig allflächig gerundeten Zylinderkörpern bestehen, wobei durch die allflächige Rundung einerseits eine Angleichung der Zylindermantelflächen an die runden Konturen des kreisförmigen Gehäuses erreicht und andererseits beim Übergleiten der Körper aus der Kreisbahn in die gestreckte Bahn ein reibungsfreies Abgleiten der aneinanderliegenden Zylinderstirnflächen gewährleistet wird. Zur weiteren Verminderung der systemeigenen Gleittreibung zwischen Druckkörper und Gehäuse können die Druckkörper an ihren Zylindermantelflächen mit einer Längsriffelung versehen sein. Es können weiterhin die Druckkörper aus kissenförmig allflächig gerundeten Rechteckkörpern bestehen, wodurch eine weiterhin verbesserte Führung unter Ausschluß von Axialdrehung der Druckkörper gewährleistet und eine beliebige Vergrößerung der übertragbaren Druckkraft ermöglicht wird. Hierbei können anstelle eines einzelnen mittig durchgeführten flexiblen Eührungsstranges zwei oder mehrere Pührungsstränge vorgesehen sein, wodurch auch eine entsprechende Erhöhung der Zugkraft möglich wird. Die Verbindung des flexiblen Zug- und Druckelementes zum Stellglied oder· dem Bowdenzug erfolgt in an sich bekannter Weise, wobei vorteilhaft ein auf dem Führungsstrang drehbares Verbindungsstück vorgesehen ist, wodurch das Auftreten einer unerwünschten Torsion oder Drallung des Führungsstranges vermieden ist.

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Der Aufwickelkörper kann von einer Wickalscheibe gebildet sein, in welchem Falle der mögliche lineare Schaltweg dem 3,14-fachen des Scheibendurchmessers entspricht. Der Aufwickelkörper kann jedoch auch von einem eine Mehrfachumschlingung durch das Zug- und Druckelement ermöglichenden Zylinder gebildet sein, der auf seiner Lagerachse axial verschiebbar gelagert ist. In diesem Falle ist eine Verlängerung des linearen Stellweges auf ein vielfaches dieser Länge möglich. Hierbei kann entsprechend das das Zug- und Druckelement außerhalb des kreisrunden Gehäuses führende Rohr entsprechend verlängert und das flexible Druck- und Zugelement mit einer an seinem anderen Ende auf das Stellglied wirkenden Druckstange verbunden sein, wodurch beliebig eine unmittelbare Fernbetätigung eines Stellgliedes mit jedem beliebigen Stellweg oder durch Ankoppelung eines Bowdenzuges eine mittelbare Betätigung eines Stellgliedes möglich wird.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen

Fig. 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht der Betätigungsvorrichtung bei abgenommener Deckelplatte in eingefahrener Stellung des Zug- und Druckelementes

Fig. 2 einen Querschnitt nach A-B durch Fig. 1 bei angeschraubter Deckelplatte

Fig. 5 eine der Fig 1 entsprechende Ansicht der Betätigungs-

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vorrichtung in ausgefahrener Stellung des Zug- und Druckelementes

Pig. 4 eine vergrößerte Teildarstellung einer AufwickelBinrichtung mit Zug- und Druckelementen unter Verwendung tonnenförmiger Druckkörper

Fig, 5 eine perspektivische Darstellung eines kissenförmigen Druckkörpers

Fig. 6 eine Betätigungsvorrichtung mit Mehrfachumschlingung des Aufwickelkörpers.

Bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Vorrichtung zur Drehbetätigung von linear betätigten Stellgliedern gemäß Erfindung sind - siehe Fig. 1 und 2 - mit 1 das im wesentlichen kreisrunde Gehäuse und mit 2 der mittels Drehknopf 3 betätigbare Aufwickelkörper bezeichnet. Zwischen dem Aufwickelkörper und dem Gehäuse 1 ist ein Ringraum 15 gebildet, der tangential nach außen mittels eines Rohres 4- verlängert ist. In dem Ringraum L$ sowie dem Rohr 4 ist das an den Lagerbock 5 eingehängte Zug- und Druckelement geführt. Das Zug- und Druckelement besteht aus einer beliebigen Zahl hintereinander angeordneter gestreckt gerundeter Druckkörper 6, die frei gleitend in axial dicht aneinanderliegender Packung auf einem flexiblen Führungsstrang 7 aufgefädelt sind, und im Beispielsfall - siehe Fig. ¹A- - aus tonnenartig allflächig gerundeten Zylinderkörpern bestehen. Durch die allflächige Rundung wird einerseits eine Angleichung der

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Zylinderraantelflachen an die runden Konturen des kreisförmigen Gehäuses erreicht und andererseits "beim Übergleiten der Körper aus der Kreisbahn in die gestreckte Bahn ein reibungsfreies Abgleiten der aneinanderliegenden Zylinderstirnflächen erreicht. Die Druckkörper können jedoch auch - siehe Fig. 5 - aus kissenförmig allflächig gerundeten Rechteckkörpern 9 bestehen, wodurch eine weiterhin verbesserte Führung unter Ausschluß von Axialdrehung der Druckkörper gewährleistet und eine beliebige Vergrößerung der übertragbaren Druckkraft ermöglicht wird. Hierbei sind anstelle eines einzelnen mittig durchgeführten flexiblen Führungssstranges zwei oder mehrere Führungsstränge 10 vorgesehen, wodurch auch eine entsprechende Erhöhung der Zugkraft möglich wird.

Der Aufwickelkörper ist im Falle der in der Fig. 1 und 2 .wiedergegebenen Ausführungsform von einer Wickelscheibe gebildet. Er kann jedoch auch - siehe Fig. 6 - von einem eine Mehrfachumschlingung durch das Zug- und Druckelement ermöglichenden Zylinder 11 gebildet sein, der auf axial im Gehäuse 1 verschiebbar gelagert und mittels gleitend in den Zylinder eingreifender Klauen 12 betätigbar ist. Die Gleitachse für den Zylinder ist mit 15 bezeichnet. In diesem Falle ist eine Verlängerung des linearen Stellweges auf ein vielfaches dieser Länge möglich, wobei entsprechend das das Zug- und Druckelement außerhalb des Gehäuses führende Rohr 4 entsprechend verlängert und das flexible Druck- und Zugelement mit einer an

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seinem anderen Ende auf das Stellglied wirkenden Druckstange verbunden sein, kann, die auch bei weitem Austritt aus dem Rohr auf einer ausreichenden Länge geführt und damit in ihrer Wirkungsrichtung festgelegt ist. Diese Ausführungsform ermöglicht eine direkte Fernbedienung auch hoohhubiger linearer Stellglieder durch Drehbetätigung.

^9036/0040 _BAD0R1GINAL

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Claims

Patentansprüche

( 1.J Vorrichtung zur direkten oder mittels Bowdenzügen indirekten Drehbetätigung von linear betätigten Stellgliedern, beispielsweise Schalt-, Regel- oder Steuereinrichtungen, bestehend aus einem in einem kreisrunden geschlossenen Gehäuse gelagerten und über seine nach außen ragende Achse betätigbaren Aufwickelkörper sowie einem flexiblen Zug- und Druckelement, das mit seinem einen Ende an dem Aufwickelkörper befestigt und in einem zwischen Aufwickelkörper und Gehäuse gebildeten Ringraum sowie einem den Ringraum tangential nach außen verlängernden Rohr allseitig geführt ist dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Zug- und Druckelement aus einer beliebigen Zahl hintereinander angeordneter gestreckt gerundeter Druckkörper (6) besteht, die frei gleitend in axial dicht aneinanderliegender Packung auf einem flexiblen Führungsstrang (7) aufgefädelt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkörper' aus tonnenartig allflächig gerundeten Zylinderkörpern (6) bestehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkörper aus kissenförmig allflächig gerundeten Rechteckkörpern (9) bestehen.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkörper an ihren Mantelflächen mit einer Längsriffeiung versehen sind.

5· Vorrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkörper auf zwei oder mehrere parallel geführte Führungsstränge aufgefädelt sind..

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des flexiblen Zug- und Druckelementes zum Stellglied oder dem Bowdenzug mittels eines auf dem Führungsstrang drehbaren Verbindungsstückes erfolgt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufwickelkörper von einer Wickelscheibe (2) gebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufwickelkörper von einem eine Mehrfachumschiingung durch das Zug- und Druckelement ermöglichenden Zylinder (11) gebildet ist, der auf seiner Lagerachse axial verschiebbar gelagert ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das das Zug- und Druckelement außerhalb des kreisrunden Gehäuses führende Rohr verlängert und das

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flexible Druck- und Zugelement mit einer an seinem anderen Ende auf das Stellglied wirkenden Druckstange (14) verbunden ist.

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