DE3528156C2

DE3528156C2 - Rack encoder with self-locking

Info

Publication number: DE3528156C2
Application number: DE19853528156
Authority: DE
Inventors: Bernd Abendroth; Martin Pfaff; Jean-Claude Porterie
Original assignee: Saker Sa Bidart Fr; Meflex Telecontrol GmbH and Co KG; Saker S A
Current assignee: Meflex Telecontrol GmbH and Co KG
Priority date: 1985-08-06
Filing date: 1985-08-06
Publication date: 1995-08-31
Anticipated expiration: 2005-08-07
Also published as: FR2586116A1; DE3528156A1; FR2586116B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zahnstangengeber mit Selbsthemmung, welcher ein in einem Gehäuse angeordnetes, mittels eines Verstellhebels betätigbares Zahnrad und eine mit dem Zahnrad kämmende Zahnstange aufweist, an die ein Betätigungszug angelenkt ist.The invention relates to a rack encoder with self-locking, which a a housing arranged, actuatable by means of an adjusting lever and a has meshing gear rack to which an actuating cable is articulated.

Derartige Zahnstangengeber werden als Geber, d. h. als Mittel zur Eingabe eines Stellweges, immer dort verwendet, wo über ein Gestänge, über ein Zug-Druck-Kabel o. dgl. die Fernbetätigung eines Stellgliedes bewirkt werden soll.Such rack and pinion sensors are used as sensors, i.e. H. as a means of entering a travel range, always used wherever via a linkage, via a push-pull cable or the like Remote actuation of an actuator is to be effected.

Aus der US-PS 30 08 346 ist ein Hebelgeber mit einer Bremseinrichtung bekannt, welcher einen auf einem Zapfen verdrehbaren Hebelarm und einen diametral dazu angeordneten Lastarm aufweist, an welchem ein Seilzug o. dgl. angelenkt ist. Die Bremseinrichtung besitzt einen auf einer kreisförmigen Schiene gleitenden Gleitschuh, welcher sich bei Verdrehen des Hebelarms in Mitnahmestellung befindet. Wird dagegen über den Lastarm ein Lastmoment in den Hebelgeber eingeleitet, so bewirkt der Lastarm eine Kippbewegung des Gleitschuhes, wodurch ein federbelastetes Reibelement in Wirkstellung mit der Gleitschiene tritt und ein Bremsmoment erzeugt. Nachteilig bei dem bekannten Hebelgeber ist, daß der Hebelarm in einer geraden Verlängerung der Anlenkung des Betätigungszuges angeordnet sein muß, um eine Lastmomentsperre aufzubauen. Die Einbaumöglichkeiten an Maschinen sind damit begrenzt. Darüber hinaus ist der bekannte Hebelgeber aufgrund seiner Lastmomentsperre und der Anzahl der Teile aufwendig der Konstruktion. Auch ist die Lastmomentsperre infolge ihrer Federbelastung einem erheblichen Verschleiß unterworfen. Zudem können aufgrund der relativ geringen Bremsfläche nur relativ kleine Bremsmomente erzeugt werden.From US-PS 30 08 346 a lever transmitter with a braking device is known, which a lever arm rotatable on a pin and a diametrically arranged one Has a load arm to which a cable or the like is articulated. The braking device has a sliding shoe on a circular rail, which when the Lever arm is in the driving position. If, on the other hand, a load torque in initiated the lever transmitter, the load arm causes a tilting movement of the sliding block, whereby a spring-loaded friction element enters and enters the active position with the slide rail Braking torque generated. A disadvantage of the known lever encoder is that the lever arm in a straight extension of the linkage of the actuating cable must be arranged to to build a load torque lock. The installation options on machines are thus limited. In addition, the well-known lever sensor due to its load torque lock and the number of parts consuming the design. The load torque lock is also a consequence their spring load is subject to considerable wear. In addition, due to the relatively small braking area, only relatively small braking torques are generated.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Zahnstangengeber mit Selbsthemmung anzugeben, welcher sich bei konstruktiv einfachem und kompaktem Aufbau durch ein relativ großes Bremsmoment bei Einleitung eines nehmerseitigen Lastmomentes auszeichnet und in seinen Einbaumöglichkeiten bzgl. der Stellung des Verstellhebels frei ist. Based on this, the object of the invention is to provide a rack and pinion sensor Specify self-locking, which is in a structurally simple and compact structure due to a relatively large braking torque when a user-side load torque is initiated distinguished and is free in its installation options with respect to the position of the adjusting lever.

Diese Aufgabe wird durch einen Zahnstangengeber mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Besondere Ausführungsformen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.This object is achieved by a rack and pinion sensor with those specified in claim 1 Features resolved. Particular embodiments of the invention can be found in the Subclaims.

Gemäß diesen Merkmalen besteht die Erfindung darin, den Verstellhebel einerseits und das Zahnrad andererseits über eine Kupplung mit Spiel getrieblich miteinander zu kuppeln und mit dem Verstellhebel ein Bremsmittel zu gemeinsamer Drehung zu verbinden, das über ein Betätigungsmittel immer dann zur Bremsung aktiviert wird, wenn eine Relativbewegung zwischen dem Zahnrad und dem festen Verstellhebel eintritt, die von dem Zahnrad ausgeht. Durch die Verbindung des Verstellhebels mit dem Bremsmittel wird erreicht, daß keinerlei Bremsung auftritt, wenn vom Verstellhebel ausgehend über die Kupplung (nach Durchlaufen des Spiels) das Zahnrad verstellt wird. Tritt jedoch vom Stellglied bzw. Gestänge o. dgl. eine Rückwirkung auf das Zahnrad ein, so wirkt dabei das Betätigungsmittel auf das Bremsmittel ein, das dann seinerseits eine Bremsung bzw. Hemmung des gesamten Zahnstangengebers bewirkt. Man könnte daher den erfindungsgemäßen Zahnstangengeber auch als Zahnstangengeber mit Richthemmung bezeichnen. Der erfindungsgemäße Zahnstangengeber zeichnet sich durch ein relativ großes Bremsmoment bei Einleitung eines nehmerseitigen Lastmomentes auf den Hebelgeber aus. Durch die Anordnung einer Kupplung zwischen Verstellhebel und Zahnrad ist erreicht, daß die Stellung des Verstellhebels bzgl. des Abganges des Betätigungszuges bzw. der Stellung des Zahnrades beliebig ist. In konstruktiv besonders vorteilhafter Weise bedarf es außer der bei Zahnstangengeber sowieso vorhandenen Lagerstelle keiner weiteren Lagerung für die Bremseinrichtung. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Bremseinrichtung relativ verschleißarm.According to these features, the invention consists in the adjustment lever on the one hand and the Gear on the other hand to couple with each other via a clutch with play to connect a brake means for common rotation with the adjusting lever, which via a Actuator is activated for braking whenever a relative movement occurs between the gear and the fixed lever, which starts from the gear. The connection of the adjusting lever with the brake means ensures that none Braking occurs when starting from the adjustment lever via the clutch (after passing through the game) the gear is adjusted. However, occurs from the actuator or linkage or the like Reaction on the gear, the actuating means acts on the braking means one, which in turn brakes or inhibits the entire rack encoder causes. One could therefore also the rack and pinion encoder according to the invention as Label the rack and pinion sensor with directional escapement. The invention Rack and pinion sensors are characterized by a relatively large braking torque when initiating a load moment on the lever encoder. By arranging one Coupling between the adjusting lever and gear is reached that the position of the Adjusting lever with respect to the exit of the actuating cable or the position of the gear is arbitrary. In a structurally particularly advantageous manner, it is required in addition to the Rack encoder anyway existing bearing no further storage for that Braking device. In addition, the braking device according to the invention is relative low wear.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungs beispiel dargestellt. Es zeigen:In the drawing, the invention is in one embodiment example shown. Show it:

Fig. 1 schematisch die Einzelteile des Zahnstangen gebers in einer perspektivischen, auseinander gezogenen Darstellung. Fig. 1 shows schematically the individual parts of the rack and pinion in a perspective, exploded view.

Fig. 2 eine Ansicht des Zahnrades in Richtung des Pfeiles A der Fig. 1. Fig. 2 is a view of the gear in the direction of arrow A in FIG. 1.

In Fig. 1 ist mit 1 die Zahnstange eines Zahnstangen gebers bezeichnet, die von einem Zahnrad verschoben wird, das im gezeigten Ausführungsbeispiel als Zahn radsegment 2 ausgebildet ist. Letzteres wird über ein Kupplungsteil 3 gedreht, das mit einem Verstellhebel 4 fest verbunden ist.In Fig. 1, 1 denotes the rack of a rack encoder, which is moved by a gear, which is formed as a toothed wheel segment 2 in the embodiment shown. The latter is rotated via a coupling part 3 , which is firmly connected to an adjusting lever 4 .

Die getriebliche Verbindung zwischen dem Verstell hebel 4 über das Kupplungsteil 3 mit dem Zahnradseg ment 2 ist am besten aus Fig. 2 zu erkennen. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß sowohl das Kupplungsteil 3 mit Klauen 3a, 3a′ versehen ist, als auch das Zahnrad segment 2 mit Klauen 2a. Diese Klauen greifen in der gezeigten Weise mit Spiel ineinander, so daß es sich bei dieser getrieblichen Verbindung um eine Klauenkupplung mit Spiel handelt. The gear connection between the adjusting lever 4 via the coupling part 3 with the Zahnradseg element 2 can best be seen from FIG. 2. From this figure it can be seen that both the coupling part 3 is provided with claws 3 a, 3 a ', and the gear segment 2 with claws 2 a. These claws interlock with play in the manner shown, so that this gear connection is a claw coupling with play.

In fertig montiertem Zustand durchgreift das Kupplungs teil 3 einen Bremsring 5, der in einem Bremstopf 6 gelagert ist, welcher in dem sonst nicht weiter dar gestellten Gehäuse 7 des Zahnstangengebers angeformt ist. Der Bremsring 5 besteht aus Gummi, Hartgummi, Kunststoff oder einem ähnlichen elastischen Material und hat einen Schlitz 8 in axialer Richtung. Er besitzt am Schlitz zwei nach innen vorgezogene Wülste 5a, hinter die in montiertem Zustand die beiden in der Darstellung oberen Klauen 3a′ des Kupplungs teiles 3 greifen.In the fully assembled state, the coupling part 3 engages through a brake ring 5 , which is mounted in a brake pot 6 , which is formed in the housing 7 of the rack sensor, which is not otherwise shown. The brake ring 5 is made of rubber, hard rubber, plastic or a similar elastic material and has a slot 8 in the axial direction. It has at the slot two inwardly drawn beads 5 a, behind which in the assembled state the two upper claws 3 a 'of the coupling part 3 engage.

Das Zahnradsegment 2 hat an seinem Umfang einen V-förmigen Ausschnitt 9, in den ein Steg 10 eingesetzt ist. Dieser Steg ist ein einfaches, im wesentlichen rechteckig geformtes Blechstück, das lose eingelegt ist und in dem V-Ausschnitt wie in einer Lagerstelle in Umfangsrichtung des Zahnradsegmentes 2 kippen kann. In montiertem Zustand greift dieser Steg in den Schlitz 8 des Bremsringes 5 ein. The gear segment 2 has on its periphery a V-shaped cutout 9 , in which a web 10 is inserted. This web is a simple, essentially rectangular-shaped piece of sheet metal that is loosely inserted and can tilt in the V-neck in the circumferential direction of the gear segment 2 as in a bearing point. In the assembled state, this web engages in the slot 8 of the brake ring 5 .

Die Wirkungsweise dieser Bauelemente ist folgende:
Bei normaler Verstellung des Zahnstangengebers mittels des Verstellhebels 4 treffen nach Durchlaufen des vor gegebenen Spiels die Klauen 2a, 3a aufeinander und drehen das Zahnradsegment 2, das seinerseits die Zahn stange 1 mit dem daran angelenkten Gestänge 1a ver schiebt.These components work as follows:
With normal adjustment of the rack encoder by means of the adjusting lever 4 , after passing through the given game, the claws 2 a, 3 a meet and rotate the gear segment 2 , which in turn pushes the rack 1 with the linkage 1 a hinged thereto.

An dieser Drehbewegung nimmt auch der Bremsring 5 von Anfang an teil, und zwar wird er von den Klauen 3a′ mitgenommen, die farmschlüssig hinter die Wülste 5a greifen.In this rotary movement, the brake ring 5 takes part from the beginning, namely that it is taken along by the claws 3 a ', which grip behind the beads 5 a in a farm-like manner.

Während der Relativbewegung des Bremsringes 5 zum Zahnradsegment 2 am Beginn der Drehung - bis das Spiel durchlaufen ist - kippt der Steg 10 zwar in Drehrich tung und stellt sich etwas schräg. Dies führt jedoch zu keinem Auseinanderdrücken des Bremsringes 5, da dieser selbst an der Drehbewegung teilnimmt und daher der Schlitz 8 mit dem kippenden Vorderteil des Steges 10 mitwandert. Eine Verstellung des Zahnstangengebers vom Verstellhebel 4 her ist daher jederzeit ohne Auftreten einer Bremswirkung möglich. During the relative movement of the brake ring 5 to the gear segment 2 at the beginning of the rotation - until the game is complete - the web 10 tilts in the direction of rotation and is somewhat oblique. However, this does not result in the brake ring 5 being pushed apart, since it takes part in the rotary movement itself and therefore the slot 8 moves with the tilting front part of the web 10 . An adjustment of the rack and pinion from the adjusting lever 4 is therefore possible at any time without the occurrence of a braking effect.

Erfolgt jedoch eine Rückwirkung vom nichtgezeigten Stellglied über das Gestänge und die Zahnstange 1 auf das Zahnradsegment 2, d. h. wird versucht, vom Zahn radsegment 2 her den Geber zu verstellen, so dreht sich das Zahnradsegment 2 relativ zum Bremsring 5, wobei der Steg 10 ebenfalls gekippt wird. In diesem Falle wird die Kippung des Steges 10 aber nicht durch ein Mitwandern des Bremsringes 5 kompensiert. Der Brems ring 5 bleibt vielmehr stationär, so daß der Steg 10 im Schlitz 8 verkantet und den Bremsring 5 auseinander spreizt. Letzterer wird dadurch mit seiner Außenwand gegen die Innenwand des Bremstopfes 6 gedrückt. Dadurch erfolgt eine Bremsung bzw. Sperrung des gesamten Getriebes. Die Richtwirkung der Selbsthemmung in dem erfundenen Zahnstangengeber wird somit folgendermaßen erreicht:
In beiden Antriebsfällen, d. h. sowohl bei der Drehung des Getriebes vom Verstellhebel 4 her als auch bei der Drehung des Getriebes vom Zahnradsegment 2 her, stellt sich der Steg 10 schräg. However, takes place a reaction from the not shown actuator via the rod and the rack 1 to the gear segment 2, that is attempted wheel segment 2 ago from the tooth to move the encoder, then the sector gear 2 rotates relative to the brake ring 5, the web 10 is also tilted becomes. In this case, the tilting of the web 10 is not compensated for by the brake ring 5 moving along. The brake ring 5 remains stationary, so that the web 10 canted in the slot 8 and spreads the brake ring 5 apart. The latter is thereby pressed with its outer wall against the inner wall of the brake pot 6 . As a result, the entire transmission is braked or locked. The directivity of self-locking in the invented rack and pinion sensor is thus achieved as follows:
In both drive cases, ie both when the gear is rotated from the adjusting lever 4 and when the gear is rotated from the gear segment 2 , the web 10 is inclined.

Beim Verstellen vom Verstellhebel 4 her führt dies jedoch nicht zu einem Auseinanderdrücken des Brems ringes 5. Der Bremsring 5 macht diese Drehbewegung vielmehr mit, er weicht quasi der Schrägstellung des Steges 10 aus und wird daher von diesem nicht gespreizt.When adjusting the adjusting lever 4 ago, however, this does not lead to an expansion of the brake ring 5th Rather, the brake ring 5 takes part in this rotary movement, it virtually evades the inclined position of the web 10 and is therefore not spread by it.

Beim Verstellen des Getriebes vom Zahnradsegment 2 her bleibt der Bremsring 5 jedoch stehen, so daß er von dem sich schräg stellenden Steg 10 auseinander gedrückt wird und durch seine Anlage am Topf 6 jede Drehung sperrt.When adjusting the gear from the gear segment 2 , the brake ring 5 remains stationary, however, so that it is pressed apart by the inclined web 10 and blocks every rotation due to its contact with the pot 6 .

Claims

1. rack and pinion sensor with self-locking, which has a gear ( 2 ) which is arranged in a housing and can be actuated by means of an adjusting lever ( 4 ) and a rack ( 1 ) which meshes with the gear ( 2 ) and to which an actuating cable ( 1 a) is connected, wherein the adjusting lever ( 4 ) and the gear ( 2 ) by means of a two-part claw coupling ( 2 a; 3 a) are connected to one another in a geared manner for common rotation, a slotted brake ring ( 5 ) with the coupling part ( 3 ) fixed for common rotation is positively connected and the brake ring (5) drivingly connected actuating element (10) extends into the slot (8) with the gear fixed coupling part (2 a), which during a relative movement of the gear (2) to the fixed lever (4) or to the adjusting lever-fixed coupling part ( 3 ) spreads the brake ring ( 5 ) apart by pressing against an outer brake pot ( 6 ).

2. Rack and pinion sensor according to claim 1, characterized in that the actuating element is designed as a web ( 10 ) which from the gear ( 2 ) or from the gear-fixed coupling part ( 2 a) in the axial direction in the slot ( 8 ) of the brake ring ( 5 ) extends and is tiltably mounted in the gear ( 2 ) in a V-shaped recess ( 9 ) in the circumferential direction of the gear ( 2 ).

3. Rack and pinion sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the brake ring consists of rubber, hard rubber, plastic or a similar elastic material.