DE3003271A1 - Vielfach-nockenschalter - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPLtING. PAUL DIEHL

LIETZENBURGER STRASSE 53· 1OOO BERUN 15 RUF (03O) 88220 63/B822064

25. Januar 1980 D/Ke

Conectron KG

Elektro-Klexnmotoren und Aggregatebau GmbH & Co. !Lindenstr. 44-47 1000 Berlin 61

Vielfach-Nockenschalter

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Vielfach-Nockenschalter

Die Erfindung betrifft einen verstellbaren Nockensatz für Vielfach-Nockenschalter zur Steuerung elektromotorischer Stellantriebe mit stufenlos einstellbaren End- und Zwi s chens tellungen.
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Derartige verstellbare, aus mehreren axial hintereinander angeordneten Nockenschaltern bestehende Mehrfach-Nockensätze sind beispielsweise in Stellantrieben fürdie Luftklappe von Ölbrennern bereits bekanntgeworden.

Durch einen der Nockenschalter wird beispielsweise der Stellmotor angesteuert_t der die Luftklappe des Glbrenners, entsprechend der jeweils geforderten Lufteintrittsmenge, innerhalb des Luftzuführungsrohres in verschiedene Winkellagen gegenüber dem vollen Querschnitt des Luftzuführungsrohres dreht, wodurch die Drosselwirkung der Luftklappe entweder nahezu aufgehoben wird (Voll-Lastbetrieb} oder auf einen bestimirt!- ten Zwischenwert erhöht wird (Teil-LastbetriebJ₁ wobei ein gewisser Luftdurchtritt auch bei maximaler Drosselwirkung stets erhalten bleibt. Durch einen weiteren Nockenschalter wird beispielsweise die Steuerung des Magnetventiles, das die Ölzufuhr verändert, gesteuert.

Soll nun der Ölbrenner, wie dies aus verschiedenen Gründen oftmals erforderlich wird, mit erhöhter Leistung betrieben, also mehr Öl in der Zeiteinheit verbrannt werden, so muß der Nocken desjenigen Einzelnockenschalters, mittels dessen das Magnetventil der Ölzufuhr angesteuert wird, um einen bestimmten Winkelbetrag auf der Schalterachse verstellt werden.

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Da nun jedoch die Luftzufuhr der Bremsen, die durch die Stellung der Drosselklappe des Lufteinlasses bestimmt wird, ebenfalls erhöht werden muß, um eine stöchiometrische Verbrennung zu gewährleisten, muß auch der den Stellmotor der Drosselklappe steuernde Nockenschalter um einen entsprechenden Winkelbetrag verstellt werden. Entsprechendes gilt für eventuell vorhandene weitere Nockenschalter, die beispielsweise Signalanzeiger steuern und ebenfalls um gleiche Win-IQ kelbeträge weiter zu stellen.

In den handelsüblichen Mehrfach-Nockensätzen verwendete Nockenschalter bestehen bekanntlich aus einem Nocken und einem diesem Nocken zugeordneten Mikroschalter. Im folgenden wird die Verstellbarkeit des Nockens behandelt.

Die Nocken der bisher bekanntgewordenen Vielfach-Nockenschal ter sind, wie dies grundsätzlich erforderlieh ist, unabhängig voneinander in ihrer Winkellage einstellbar. In Anbetracht des dargelegten physikalisch bedingten Zusammenhanges zwischen einzelnen zu steuernden Größen muß also der Verstellung des einen Nockens die Verstellung des bzw. der anderen Nocken folgen, um beispielsweise eine stöchiometrische Verbrennung herbeizuführen. Bei den herkömmlichen Vielfach-Nockensehaltern ist diese zwangsweise Zuordnung der einzeln verstellbaren Nocken nicht gegeben, und es besteht deshalb die Gefahr, daß der mit dem Nachstellen der Nocken beauftragte Mechaniker, der jeden Nocken einzeln verstellen muß, die notwendigerweise aufrechtzuerhaltende gegenseitige Zuordnung der

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einzelnen Nocken verändert, wodurch beispielsweise ein Ölbrenner mit schlechterem Wirkungsgrad betrieben werden würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vielfach-Nockenschal ter zu schaffen, dessen einzelne Nocken unabhängig voneinander in ihrer Winkellage bequem verstellbar sind, wobei jedoch eine gegenseitige Relativlage der Nocken zueinander zwangsläufig aufrechterhalten bleibt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sämtliche Nocken in gleicher Weise aus drei konzentrisch ineinandergreifenden Bauteilen bestehen, und zwar aus einem Kern, einem Zwischenring und einem Nocken, wobei die Kerne durch axial einsteckbare Kupplungsglieder miteinander und der auf der Antriebsseite liegende erste Kern mit der Abtriebswelle des Getriebes gekuppelt sind und auf den Kernen Zwischenringe, bestehend aus Schneckenrad und Flansch, wobei der auf das Schneckenrad gesteckte Nockenring mittels einer Verstellschnecke, die mit dem Schneckenrad des zugehörigen Zwischenringes kämmt, auf demselben um einen genau vorgebbaren Winkelbetrag verstellbar ist und wobei jeder Flansch einen beidseitig axial herausragenden Stift enthält, der einmal in eine Bohrung des antriebsseitig benachbarten Nockenringes und zum anderen in die sich über einen Quadranten erstreckende Führungsnut des auf diesem Zwischenring gelagerten Nockenringes greift.

Der auf seinem zugehörigen Kern bis zu einem vorgege-

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benen festen Anschlag frei drehbare Zwischenring, der mit seinem im Plansch gelagerten Stift mit dem Nockenring des vorangehenden benachbarten Nockenschalters festgekuppelt ist und auf der anderen Seite in die sich etwa über einen Quadranten erstreckende Führungsnut des eigenen Nockenringes eingreift, gewährleistet die angestrebte Funktionsverbindung der unmittelbar aufeinanderfolgenden verschiedenen Nockenschalter.

in Weiterbildung der Erfindung ist nur der Zwischenring des antriebsseitigen ersten Nockenschalters mit seinem radial nach innen ragenden Anschlag in einer Lücke des radialen Anschlages des Kernes dieses Nockenschalters eingerastet, und der im Flansch des solchermaßen fixierten Zwischenringes befestigte Stift greift in die Führungsnut des zugehörigen Nockenringes ein, wodurch die Winkelschwenkung dieses Nockenringes begrenzt ist.

Der erfindungsgemäße Vielfach-Nockenschalter ist durch-2Q weg aus Nocken aufgebaut, die unter sich völlig gleich ausgebildet sind. Jeder" Kern hat auf einer Seite zwei parallele» sich axial erstreckende Stifte und auf der anderen Seite zwei Bohrungen, die genau auf die Stifte ausgerichtet sind und diese Stifte mit einem verhältnismäßig festen Sitz aufnehmen. Dadurch erfolgt die Kupplung sämtlicher nebeneinander liegender Nockenschalter und schließlich auch die Kupplung sämtlicher Nockenschalter mit der Abtriebswelle des vorgeschalteten Getriebes.
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Durch den im Flansch des Zwischenringes eines jeden Nockens sitzenden Stift, der sich in axialer Richtung

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erstreckt und der, bis auf den Stift im ersten, antriebsseitigen Nocken, nach beiden Seiten so weit aus dem Plansch herausragt, daß er mit einem Ende in eine Bohrung des Nockenringes des benachbarten, vorangehenden Nockens und mit dem anderen Ende in eine sich etwa über einen Quadranten erstreckende Führungsnut des eigenen Nockenringes eingreift, ist eine bleibende Kopplung sämtlicher Nockenschalter unter sich gewährleistet, wobei gleichwohl jeder Nocken für sich in dem durch die Führungsnut vorgegebenen Einstellbereich unabhängig von den übrigen Nocken verdreht werden kann, um so den Schaltwinkel des einen oder anderen Nockens zu verändern. - Die Funktionsbezogenheit der aufeinanderfolgenden Nocken zueinander bleibt deshalb erhalten* Dies ist ein wichtiger Vorteil gegenüber den bisher üblichen Vielfach—Nockenschaltern, bei denen die selbständige Einstellbarkeit der Teilnocfcen sehr leicht dazu führen kann, daß ein Nocken durch den Monteur versehentlich zu weit gedreht wird und die notwendige Funktionsbezogenheit zu den übrigen Nocken verlorengeht. Im Falle der Steuerung der Luftklappenstellung durch den einen Nocken und der Öffnung des Brennstoffventils durch den anderen Nocken könnte dies dazu führen, daß beispielsweise das Brennstoffventil schon voll geöffnet ist, während die erforderliche Verbrennungsluft noch nicht zur Verfügung steht.

Die Dreiteiligkeit der erfindungsgemäßen Teilnocken und die Kopplung derselben miteinander durch die axialen Stifte innerhalb des Flansches der Zwischenringe bietet also die Möglichkeit, aus den einzelnen Kernen eine das Antriebsdrehmoment übertragende Welle

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zusammenzustecken, während die Zwischen- und Nockenringe zufolge der Stiftverbindung einmal sämtlich untereinander funktionsbezogen bleiben, obwohl jeder einzelne Nockenring unabhängig von den anderen in einem wiederum durch die Stifte begrenzten Verstellbereich verstellbar ist_o

Der erfindungsgemäße Vielfachr-.Nockenschalter gestattet mithin eine äußerst einfache, sinnfällige Einstellung der VJinkellage jeder Einzelnocke, wobei sich der mit dem Nachstellen befaßte Monteur um die gegenseitige Zuordnung nicht mehr zu kümmern braucht, da diese durch das erfindungsgemäße Gerät selbständig gesichert ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nockenteiles eines Vielfach-Nockenschalters dargestellt, an Hand dessen die Erfindung im folgenden näher erläutert sei. Es zeigen:

Fig. 1 die auseinandergezogene Schnittdarstellung des Nockenteiles,

Fig. 2 die Stirnansicht des ersten Teilnockens gem."Pfeil A und

Fig. 3 die Stirnansicht eines der anschließenden Teilnocken gem. den Pfeilen B.

Gem. Fig. 1 besteht jeder der auseinandergezogenen^ in der Stellung unmittelbar vor dem Zusammenfügen des Vielfach-Nockenschalters dargestellten Teil-

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BAD ORIGINAL

AU.

nocken JL, _2, 3_ und 4^ aus einem Kern 5, dem Zwischenring 6 und dem Nockenring 7. Der Zusammenbau jeden Nockens erfolgt in der Weise, daß über den Kern 5 zunächst einmal der Zwischenring 6 geschoben wird. Im Falle des ersten Nockens _1 erfolgt der Eingriff zwischen Zwischenring 6 und Kern 5 in der Weise, daß der nach innen ragende Anschlag 8 des Zwischenringes 6 in die Ausnehmung 9 des Kerns 5 greift, wie auch aus Fig.2 zu ersehen ist. Dadurch sind Kern 5 und Zwischenring 6 verdrehungssicher miteinander verbunden. Der Zwischenring 6 besteht seinerseits aus dem Flansch 6' und dem Schneckenrad 6", auf das der Nockenring 7 geschoben wird. Der Nockenring 7 ist danach auf dem Schneckenrad 6" zunächst verstellbar. Da jedoch in der Bohrung 10 des Flansches 6¹ des Zwischenringes 6 ein Stift 11 festsitzt, der entgegen der Richtung des Pfeils A so weit aus dem Flansch 6¹ herausragt, daß er in die sich etwa über einen Quadranten erstreckende umfängliche Nut 12 eingreift, kann der Nockenring 7 auf dem Zwischenring 6 nur um einen Winkelbetrag gedreht werden, der dem Umfangswinkel der Nut 12 entspricht. Der Nockenring 7 ist mithin nur zwischen den beiden Anschlägen am Ende der Nut, in die der Stift greift, verstellbar.

Der Kern des ersten Nockens JL greif t-mit seinen beiden achsparallelen Kupplungsstiften 13 in arretierende Bohrungen einer hier nicht dargestellten Antriebswelle, die zugleich Abtriebswelle eines Getriebes sein kann, ein, wodurch die Drehmomentübertragung auf den ersten Teilnocken JL gewährleistet ist.

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Zur Einstellung der Nockenlage ist in jedem Nockenring 7 eine Schnecke 14 gelagert, deren beide Stirnseiten mit einem Schlitz 15 ausgestattet sind, der zum Eingriff eines Schraubenziehers bestimmt ist. Die Schnecke 14 ist jeweils in einem gehäuseartigen Ansatz 16 drehbar gelagert, wobei die Drehung, wie erwähnt, mittels eines Schraubenziehers erfolgt. Jede Drehung einer Schnecke 14, die mit dem zugehörigen Schneckenrad 6" kämmt, hat deshalb zur Folge, daß der Nockenring 7 von diesem Schneckenrad 6" um ein der Steigung des Schneckengewindes entsprechendes Stück weitergedreht wird. Da der so gestaltete Schneckentrieb s-elbsthemmend ist, bleibt der Nockenring 7 nach jeder Verstellung mittels der Schnecke 14 in der jeweils erreichten Lage stehen.

Der TeilnocJcen Z_t wie auch die beiden weiteren Teilnackerr _3 und A_-+ sind aus genau den gleichen Elementen 5-7 zusammengesetzt, von denen lediglich der Kern 5 und der Zwischenring 6 in anderer Zuordnung als beim Teilnocken 1 zusammengesetzt sind.

Während nämlich der Zwischenring 6 des zuvor beschriebenen Teilnockens J. so auf den Kern 5 gesteckt ist, daß dieser Zwischenring 6 gegenüber dem Kern 5 nicht mehr verdreht werden kann, wird bei dem Zusammenstecken . der weiteren Teilnocken _2 u. j4 der Kern 5 um 180° gegenüber seiner Lage im Teilnocken 1_ gedreht, wie dies ein Vergleich der Fig. 2 und 3 zeigt. Liegt gem.Fig.2 die Ausnehmung des Kernanschlages 16 oben, so liegt diese gem. Fig.3 unten, und der in unveränderter Lage mit oben liegendem Anschlag 8 auf den Kern 5 gesteckte

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Zwischenring 6 greift jetzt nicht mehr in die Ausnehmung 9 des Kernes 5, sondern in die Umfangsnut 17 desselben.

Infolgedessen kann sich jetzt der Zwischenring 6 auf dem Kern 5, der starr mit dem unmittelbar mit dem nicht dargestellten Antrieb durch seine Kupplungsstifte 13 verbunden ist, drehen, wenn der nicht dargestellte Antriebsmotor eingeschaltet ist. Diese ReIativverdrehung des Zwischenringes 6 gegenüber dem Kern 5 ist über die gesamte Erstreckung der Umfangsnut 17 des Kernes 5 in den durch den Kernanschlag 16 gegebenen- Grenzen möglich. Ausgehend von der in Fig.3 dargestellten Lage kann der Zwischenring 6 gegenüber dem Kern 5 um nahezu 180° nach beiden Seiten gedreht werden*

Eine weitere Abweichung des Teilnockens j2 gegenüber dem Teilnocken _1> die jedoch nicht notwendigerweise vorgesehen werden muß, sondern nur dann, wenn, wie hier, der Zwischenring 6 gegenüber seinem Kern 5 frei drehbar auf denselben gesteckt ist, besteht in der festen, unverdrehbaren Kupplung dieses Zwischenringes 6 mit dem Nockenring 7 de? in der Zeichnung links benachbarten Teilnockens _1 durch den nach links herausragenden T.eil des Stiftes 18, der langer ist als der bereits erwähnte Stift 11. Dieser Stift 18, der stramm in der Durchgangsbohrung 19 des Flansches 6'des Zwischenringes 6 sitzt, greift außerdem mit seinem nach rechts herausragenden Teil in die sich über ungefähr einen Quadranten erstreckende Umfangsnut 12 des auf diesen Zwischenring 6 gesetzten Nockenringes 7 ein,

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Al·-

der somit innerhalb des so begrenzten Schwenkbereiches auf dem Zwischenring 6 einstellbar montiert ist.

■'■/in

10 Patentanwalt

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	■Μ-
Liste	der ZeichnunqsPositionen:
. JL	Teil-Nocken
2	ff tr
.3	ff ft
_4	ft ft
5	Kern
6	Zwischenring
6"	Plansch
6"	Schneckenrad
7	Nockenring
8	Anschlag
9	Ausnehmung
10	Bohrung
11	Stift
12	Nut
13	Kupplungss tifte
14	Schnecke
15	Schlitz
16	Kernanschlag
17	Umfangsnut
18	Stift
19	Durchgangsbohrung
20	Bohrungen

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Claims (3)

Ansprüche:

1. Vielfach-Nockenschalter mit unabhängig voneinander in ihrer Winkellage einstellbaren, axial miteinander verbundenen Nocken, dadurch g e k e η η zeichnet, daß sämtliche Teilnocken (1.-4) in gleicher Weise aus drei konzentrisch ineinander greifenden Bauteilen (5-7) bestehen, und zwar aus einem Kern (5), einem Zwischenring (6) und einem Nockenring (7), wobei die Kerne (5) durch . axial einsteckbare Kupplungsglieder (13,20) miteinander und der auf der Antriebsseite liegende erste Kern (5) mit der Abtriebswelle des Getriebes gekuppelt sind und auf den Kernen (5) Zwischenringe (6), bestehend aus Schneckenrad (6") und Plansch (6'), gelagert sind, wobei der auf das Schneckenrad gesteckte Nockenring (7) mittels einer Schnecke (14), die mit dem Schneckenrad (6") des zugehörigen Zwischenringes (6) kämmt, auf demselben um einen genau vorgebbaren Winkelbetrag verstellbar ist und wobei jeder Flansch (6') einen beidseitig axial herausragenden Stift (18) enthält, der einmal in eine Bohrung des antriebsseitig benachbarten Nockenringes (7) und zum anderen in die sich über einen Quadranten erstreckende Führungsnut (12) des auf diesem Zwischenring (6) gelagerten Nockenringes (7) greift.

2. Vielfach-Nockenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur der Zwischenring (6) des antriebsseitigen ersten Teilnockens (_!) mit seinem radial nach innen ragenden

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Anschlag (8) in einer Ausnehmung (9) eines radialen Anschlages des Kerns (5) dieses Teilnockens (1) eingerastet ist und der im Flansch (6') des solchermaßen fixierten Zwischenringes (6) befestigte Stift (11) in die Führungsnut (12) des zugehörigen Nockenringes (7) greift, während die radial nach innen ragenden Anschläge (8) der übrigen Zwischenringe (6) in die Umfangsnut (17) der zugehörigen Kerne (5) greifen, so daß die Zwischenringe (6) auf ihren Kernen (5) bis zur Anlage an den radialen Anschlag (16) des Kerns (5) drehbar sind.

3. Vielfach-Nockenschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der scheibenförmigen Kerne (5) auf einer Seite zwei achsparallele Kupplungsstifte (13) und auf der anderen Seite zwei mit diesen Kupplungsstiften (13) korrespondierende Bohrungen (20) enthält. 20

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