DE3146129C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine einstellbare Verbindungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige einstellbare Verbindungsvorrichtung ist aus dem Handbuch des Maschinenbaus, 4. Aufl., 1957, Fachbuchverlag Dr. Pfannenberg & Co., Gießen, Seiten 141, 142 bekannt. Dort wird eine gewisse Einstellbarkeit erreicht durch Austausch der Schub- oder Kurbelstange oder durch Verstellen des Kurbelhalbmessers.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Verbindungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Einstellmöglichkeiten erweitert werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein bewegbares, antreibendes Teil von einem ersten, betätigenden Teil relativ fester Position mit einem bewegbaren, angetriebenen Teil von einem zweiten Teil relativ fester Position, das im Abstand von dem ersten Teil angeordnet ist, verbunden werden kann. Dabei kann das erste Verbindungsglied an seinem einen Ende an den antreibenden Teil angekuppelt werden, und das zweite Verbindungsglied wird mit seinem einen Ende an dem angetriebenen Teil angekuppelt. Zum einstellbaren Kuppeln der anderen, entgegengesetzten Enden des ersten und zweiten Verbindungsgliedes ist eine Kupplungseinrichtung mit einem Eingriffsstopfen vorgesehen, der wenigstens drei Seiten hat und wenigstens ein Loch besitzt, das exzentrisch durch denselben hindurch und allgemein parallel zu den Seiten angeordnet ist. Eines der Verbindungsglieder weist eine darin befindliche Fassung zum verriegelnden Eingriff mit dem Stopfen auf, wobei das exzentrische Loch in einer Mehrzahl von unterschiedlichen Drehpositionen bezüglich der Fassung angeordnet werden kann. Das entgegengesetzte Ende des Verbindungsgliedes weist eine durch dasselbe hindurchgehende Öffnung zur Aufnahme einer durch diese hindurchgehende Befestigungseinrichtung auf. Die Befestigungseinrichtung ist so vorgesehen, daß sie durch das exzentrische Loch und die Öffnung in dem entgegengesetzten Ende des anderen Verbindungsglieds hindurchgeht, so daß das erste und zweite Verbindungsglied aneinander befestigt sind, wobei sich das exzentrische Loch in mehreren unterschiedlichen Drehpositionen befindet.

Die Erfindung wird nun anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer einstellbaren Verbindungsvorrichtung;

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Teils der in Fig. 1 gezeigten Verbindungsvorrichtung, mit der die Art veranschaulicht wird, in welcher die Vorrichtung eingestellt werden kann; und

Fig. 4 bis 7 schematische Darstellungen, die jeweils Teile von anderen Ausführungsformen einer einstellbaren Verbindungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigen.

Es sei zunächst auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen, in denen eine typische Anwendung einer Ausführungsform einer einstellbaren Verbindungsvorrichtung 10 nach der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Die einstellbare Verbindungsvorrichtung 10 umfaßt ein erstes Verbindungsglied 12, das ein Paar von axial entgegengesetzten Enden 12 A und 12 B hat, und ein zweites Verbindungsglied 14, das ein Paar von axial entgegengesetzten Enden 14 A und 14 B hat. Wie weiter unten erörtert ist, sind die entgegengesetzten Enden 12 A und 14 A der Verbindungsglieder 12 bzw. 14 durch eine Kupplungseinrichtung 15 einstellbar verbunden.

In der beispielsweisen Anwendung, die in Fig. 1 gezeigt ist, verbindet die einstellbare Verbindungsvorrichtung 10 ein Antriebsteil 16 von relativ ortsfester Position mit einem angetriebenen Teil 18 einer relativ ortsfesten Position. Das Antriebsteil 16 kann eine konventionelle Betätigungseinrichtung umfassen oder sein, die einen linear bewegbaren Antriebsteil 16 A aufweist. Der Antriebsteil 16 A kann ein konventioneller Antriebsteil der Art sein, welcher so gesteuert bzw. betätigt wird, daß er linear zwischen Positionen D₀ und D _f verschoben wird. Der Antriebsteil 16 A ist mit dem Ende 12 B des Verbindungsglieds 12 durch eine konventionelle Einkugelgelenk- bzw. Einkugelverbindung 17 verbunden. Das angetriebene Teil 18 kann ein Ventil umfassen oder sein, das eine drehangetriebene Drosselklappe 18 A umfaßt, die in einer Leitung 20 angeordnet ist. Wenn sich in Fig. 1 der angetriebene Teil 16 A gesteuert linear von D₀ nach D _f bewegt, dreht sich das Ventil bzw. die Drosselklappe 18 A von einer ersten vorbestimmten Position, beispielsweise der geschlossenen Position, in eine zweite vorbestimmte Position, z. B. die offene Position, wie mit gestrichelten Linien angedeutet ist. In einigen Anwendungsfällen kann die erste vorbestimmte Ventil- bzw. Drosselklappenposition eine offene Position sein.

Die Kupplungseinrichtung 15 umfaßt wenigstens ein exzentrisch angeordnetes Loch zum einstellbaren Anordnen der Verbindung zwischen den Enden 12 A und 14 A der Verbindungsglieder 12 bzw. 14. Im einzelnen ist, wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich ist, das Ende 14 A mit einer sich durch dasselbe hindurch erstreckenden Fassung 22 versehen. Aus Gründen der Veranschaulichung ist in den Fig. 1 bis 3 eine beispielsweise Achtpunktfassung 22 dargestellt, die mittig in dem Ende 14 A vorgesehen ist. Außerdem ist ein Eingriffsstopfen 24 vorgesehen, der mit der Fassung 22 zusammenpaßt. Zum Beispiel kann, wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, der Eingriffsstopfen 24 quadratisch mit vier allgemein parallelen Seiten 24 A, 24 B, 24 C und 24 D geformt sein. Der Eingriffsstopfen 24 weist wenigstens ein exzentrisches Loch 26 auf, das sich durch diesen erstreckt und allgemein parallel zu den Seiten 24 A-D ist. Wie man am besten aus Fig. 2 ersehen kann, verläuft eine Befestigungsvorrichtung 28, wie beispielsweise ein Bolzen bzw. eine Schraube, durch das exzentrische Loch 26 und durch eine Öffnung 13 in dem Ende 12 A des Verbindungsglieds 12. Die Befestigungsvorrichtung 28 kann einen Einkugelgelenk- bzw. Einkugelverbindungsteil 29 zum Eingriff mit der Öffnung 13 im Verbindungsglied 12 aufweisen. In einer Ausführungsform umfaßt die Befestigungsvorrichtung 28 ein Befestigungsmittel bzw. -element 30, wie beispielsweise eine Mutter, und ein Haltemittel bzw. -element 31, wie beispielsweise eine Unterlegscheibe.

Es sei nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3 die Funktionsweise einer Ausführungsform der einstellbaren Verbindungsvorrichtung 10 nach der vorliegenden Erfindung beschrieben. In einer Anwendung, in der z. B. das Ventil bzw. die Drosselklappe 18 A den Durchgang von Kühlluft (als Pfeil dargestellt) zu einem Motorteil steuert, kann es wünschenswert sein, daß das Ventil 18 A vollständig geschlossen ist, wenn sich der Antriebsteil 16 A in der Position D₀ befindet. Die Kupplungseinrichtung 15 besitzt durch die Position des exzentrischen Lochs 26 eine Anzahl von Einstellpositionen, wodurch sichergestellt wird, daß das Ventil 18 A unabhängig von den relativ festgelegten Positionen der Betätigungseinrichtung 16 und des angetriebenen Teils 18 in der gewünschten geschlossenen Position ist, wenn der Antriebsteil 16 A in der Position D₀ ist. Im einzelnen führt, wie die Fig. 3 zeigt, die Befestigungseinrichtung 28 dazu, daß sich, wenn sie in der Position 26 A des exzentrischen Lochs ist, eine spezielle entsprechende Position des Ventils 18 A ergibt. Wie man sieht, führen die Positionen 26 B, 26 C und 26 D des exzentrischen Lochs je zu einer unterschiedlichen entsprechenden Position des Ventils 18 A. Diesbezüglich sei darauf hingewiesen, daß sich das Ventil 18 A dann, wenn die Befestigungseinrichtung 28 in der Position 26 C des exzentrischen Lochs ist, bei der gleichen Position des Antriebsteils 16 A in einer unterschiedlichen Position (gegenüber der Anordnung in einem der anderen exzentrischen Löcher) befindet. Obwohl in Fig. 3 nur vier solcher Positionen 26 A bis 26 D des exzentrischen Lochs dargestellt sind, sei darauf hingewiesen, daß sich durch die Drehung des Stopfens 24 innerhalb der Fassung 22 tatsächlich acht unterschiedliche Drehpositionen des exzentrischen Lochs ergeben. Infolgedessen führt die Verwendung des vierseitigen Stopfens 24 in einer Achtstellenfassung bzw. Achteckenfassung 22 zu acht verfügbaren Einstellungen des Ventils 18 A.

Es sein nun auf Fig. 4 Bezug genommen, in der ein Teil einer anderen Ausführungsform der Verbindungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung mit 14′ bezeichnet ist. Das Teil 14′ ist ähnlich wie das Verbindungsglied 14 der Fig. 1 bis 3 ausgebildet. Jedoch weist das Ende 14′ A des Teils 14′ eine versetzte Fassung 22′ auf. Die versetzte Fassung 22′ ergibt einen gewünschten Einstellbereich. Genauer gesagt ist die Fassung 22′ gegenüber der Längsachse des Teils 14′ versetzt. Infolgedessen ergeben sich im Vergleich mit dem Verbindungsglied 14 der Fig. 1 bis 3 durch einfaches Umkehren bzw. -drehen des Teils 14′, wie durch gestrichelte Linien angedeutet ist, acht zusätzliche Einstellungen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das passende Ineinandergreifen zwischen dem Eingriffsstopfen und der Fassung insofern in hohem Maße wünschenswert, als die spezielle ausgewählte Einstellung im wesentlichen an Ort und Stelle festgelegt bzw. verriegelt wird. Darüber hinaus ist die einstellbare Verbindungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung speziell für Anwendungsfälle geeignet, in denen räumliche Beschränkungen keine linear einstellbaren Verbindungsglieder zulassen. Auch ist die Verbindungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung relativ einfach im Gebrauch.

Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einem typischen vierseitigen Eingriffsstopfen und einer achtkantigen Fassung beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen, daß die Anzahl von Eingriffsstopfenseiten und Fassungskanten bzw. -punkten in Abhängigkeit von der vorgesehenen speziellen Anwendung erhöht oder vermindert sein kann. Tatsächlich kann der Eingriffsstopfen beispielsweise nur drei Seiten haben und die Fassung kann auch beispielsweise nur drei Kanten besitzen. Ein solcher dreiseitiger Stopfen und eine dreikantige Fassung ergeben nur drei Einstellpositionen. In entsprechender Weise können für feinere Einstellungen andere Stopfen-Fassungs-Kombinationen vorgesehen sein. Zum Beispiel kann ein Eingriffsstopfen, der vier Seiten hat, mit einer Fassung in Eingriff gebracht werden, die zwölf Kanten bzw. Ecken besitzt, so daß auf diese Weise zwölf unterschiedliche Einstellpositionen erzielt werden.

Weiterhin sind, obwohl die Erfindung in Verbindung mit einem linear bewegbaren Antriebsteil und einem drehbeweglichen angetriebenen Teil beschrieben worden ist, auch andere Bewegungsformen beherrschbar. Zum Beispiel können solche beherrschbare Formen von Antriebsbewegung und angetriebener Bewegung folgende Bewegungsarten umfassen: linear- linear; drehend-linear; drehend-drehend, und andere typische Formen von Bewegungen, die zwischen antreibendem und angetriebenem Teil auftreten.

Es sei außerdem darauf hingewiesen, daß die Kupplungseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung nicht in bzw. an dem Ende des Verbindungsglieds angeordnet zu sein braucht, das an das angetriebene Teil angekuppelt ist, wie bisher dargestellt. Tatsächlich kann die Kupplungseinrichtung, d. h. der Eingriffsstopfen und die Fassung, gewünschtenfalls in bzw. an dem Ende des Glieds angeordnet sein, das an das antreibende Teil angekuppelt ist. Außerdem weist, wie weiter oben bereits erwähnt, der Eingriffsstopfen ein darin angeordnetes exzentrisches Loch oder eine Mehrzahl solcher Löcher auf. Jedoch ist dort, wo der Raum beschränkt ist, ein einziges exzentrisches Loch wünschenswert. Zum Beispiel zeigt die Fig. 5 ein Verbindungsglied 14′′, das ein Ende 14′′ A hat. Das Ende 14′′ A weist eine Fassung 22′′ auf, in die ein Eingriffsstopfen 24′′ so einfügbar ist, daß er sich mit der Fassung vereinigt. Der Eingriffsstopfen 24′′ weist ein einziges, darin angeordnetes exzentrisches Loch 26′′ auf. Natürlich ist es, wenn nur ein solches exzentrisches Loch 26′′ vorgesehen ist, notwendig, daß der Eingriffsstopfen 24′′ in einer Anzahl von Drehpositionen in Eingriff mit der Fassung 22′′ gebracht werden kann.

In einigen Anwendungsfällen der einstellbaren Verbindungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, die Wahrscheinlichkeit von sich wiederholenden bzw. redundanten Einstellpositionen zu vermindern. Für solche Anwendungsfälle ist die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wünschenswert, die in Fig. 6 gezeigt ist. Die Vorrichtung 40 der Fig. 6 ist der Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 3 ähnlich, so daß an allen Stellen, an denen es möglich war, die gleichen Bezugszeichen zur Bezeichnung von gleichartigen Elementen verwendet worden sind. In der Vorrichtung 40 jedoch ist die Fassung 22 um einen vorbestimmten Positionierungs- bzw. Versetzungswinkel A von der erwarteten Position oder der Bezugsposition des Verbindungsglieds 12 weg positioniert bzw. indexiert. Ein Positionierungs- bzw. Versetzungswinkel A kann mit dem folgenden Ausdruck bestimmt werden:

worin A der Positionierungs- bzw. Versetzungswinkel ist und N die Anzahl von Kanten bzw. Ecken der Fassung bedeutet. Mit diesem Ausdruck lassen sich drei im wesentlichen gleiche Mittenbereichseinstellungen erzielen, und zwar durch Bewegen von der Position 26 A des Lochs zur Position 26 B, von der Position 26 B zur Position 26 C und von der Position 26 C zur Position 26 D. Bei einer typischen bzw. beispielsweisen Achtstellenfassung hat der Positionierungs- bzw. Versetzungswinkel A den Wert von 10,8°, wenn dieser Ausdruck angewandt wird. Natürlich können andere Positionierungs- bzw. Indexierwinkel und Ausdrücke angewandt werden. Weiter können, ausgehend von der Ausführungsform nach Fig. 3, die Positionen 26 A, 26 B, 26 C und 26 D des exzentrischen Lochs mit unterschiedlichen Exzentrizitäten versehen sein, wie in Fig. 7 gezeigt, so daß sich relativ große Einstellungen durch die Anordnung der Befestigungseinrichtung 28 und kleinere Einstellungen durch Drehung des Stopfens 24 in der Fassung 22 erzielen lassen.

Claims (11)

1. Einstellbare Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines bewegbaren, antreibenden Teils mit einem bewegbaren, angetriebenen Teil,

• (a) mit einem ersten Verbindungsglied (12), das zwei axial entgegengesetzte Enden (12 A, B) hat, von denen das eine (12 B) an den antreibenden Teil (16) ankuppelbar ist;
• (b) mit einem zweiten Verbindungsglied (14), das zwei axial entgegengesetzte Enden (14 A, 14′ A, 14′′ A, 14 B) hat, von denen das eine (14 B) an den angetriebenen Teil (18) ankuppelbar ist; und
• (c) mit einer Kupplungseinrichtung (15) zum einstellbaren Ankuppeln des jeweils anderen Endes (12 A, 14 A) des ersten und zweiten Verbindungsglieds (12, 14, 14′, 14′′),

gekennzeichnet durch folgende Merkmale der Kupplungseinrichtung:

• (i) einen Eingriffsstopfen (24, 24′, 24′′), der wenigstens drei Seitenflächen (24 A-D) und wenigstens ein exzentrisch und parallel zu den Seitenflächen (24 A-D) verlaufendes Loch (26, 26′′) hat;
• (ii) wobei das andere Ende eines der Verbindungsglieder (12, 14, 14′, 14′′) eine Fassung (22, 22′′) zum formschlüssigen Einsetzen des Stopfens (24, 24′, 24′′) aufweist, derart, daß das exzentrische Loch (26, 26′′) wahlweise in einer Mehrzahl von unterschiedlichen Drehpositionen (26 A-D, 26′ A) bezüglich der Fassung (22, 22′, 22′′) angeordnet werden kann;
• (iii) und wobei das nicht die Fassung aufweisende Verbindungsglied mittels eines in das exzentrische Loch (26, 26′′) eingesetzten Zapfens an dem die Fassung aufweisenden Verbindungsglied angebracht ist.

2. Einstellbare Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriffsstopfen (24, 24′, 24′′) wenigstens vier Seitenflächen (24 A-D) aufweist, und daß die Fassung (22, 22′, 22′′) wenigstens acht Kanten, Ecken oder dergleichen hat, mit denen der Stopfen (24, 24′, 24′′) in bis zu acht unterschiedlichen Drehpositionen bezüglich der Fassung (22, 22′, 22′′) eingesetzt werden kann.

3. Einstellbare Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassung (22′) bezüglich einer Längsachse des Verbindungsgliedes (14′), in dem sie ausgebildet ist, versetzt angeordnet ist.

4. Einstellbare Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbringung im Bereich der anderen Enden der Verbindungsglieder ein Kugelgelenk umfaßt.

5. Einstellbare Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare antreibende Teil (16) eine Betätigungseinrichtung (16 A) umfaßt, die sich von einer ersten Position (D₀) zu einer zweiten Position (D _f) steuerbar linear bewegt, und das daß bewegbare angetriebene Teil (18) ein verschiedene Drehpositionen einnehmbares Ventil (18 A) ist, wobei wenigstens eine der Drehpositionen eine vorbestimmte Ventilposition ergibt, wenn sich die Betätigungseinrichtung (16 A) in der ersten Position (D₀) befindet.

6. Einstellbare Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in der vorbestimmten Drehposition geschlossen ist.

7. Einstellbare Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in der vorbestimmten Drehposition geöffnet ist.

8. Einstellbare Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Verbindungsstopfen (24) mit einer Mehrzahl von exzentrischen Löchern (26) wenigstens zwei derselben eine unterschiedliche Exzentrizität besitzen.

9. Einstellbare Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassung (22) in bezug auf eine Referenzposition des ersten Verbindungsgliedes (12) in Drehrichtung indexiert ist (Winkel A in Fig. 6).

10. Einstellbare Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriffsstopfen (24′′) nur ein exzentrisches Loch (26′′) aufweist.