DE4107724C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb, mit einem Stellglied, mit einer axial verschiebbarem, in einer Buchse geführten zweiteiligen Stellstange, deren beide Teile im Bereich der Buchse durch eine mindestens ein radial verstellbares Kupplungsteil aufweisende Trennkupplung miteinander formschlüssig dergestalt verbindbar sind, daß das Kupplungsteil abhängig von der Stellung des stellantriebsseitigen Teils der Stellstange in seiner Trennstellung den stellgliedseitigen Teil der Stellstange formschlüssig mit der Buchse verbindet.
Ein derartiger Stellantrieb ist aus der DE-OS 34 43 386 vorbekannt. Die dortigen Maßnahmen dienen dazu, den stellgliedseitigen Teil der Stellstange derart zu verriegeln, daß durch eine Betätigung dieses Teils der Stellstange von Hand oder durch unvorhergesehene einwirkende Kräfte ein Herausziehen des stellgliedseitigen Teils der Stellstange aus der Buchse nicht möglich ist, wenn der stellgliedseitige Teil der Stellstange durch den Stellantrieb in die Buchse hineingezogen ist und wenn der stellantriebsseitige Teil der Stellstange die Kupplungsteile derart radial nach außen betätigt hat, daß der stellgliedseitige Teil der Stellstange formschlüssig mit der Buchse verbunden ist.
Der vorbekannte Stellantrieb hat jedoch den Nachteil, daß die beschriebene Verriegelung des stellgliedseitigen Teils der Stellstange in der Buchse nur dann erfolgt, wenn die Stellstange mittels des Stellantriebes in die Buchse hineingezogen wird. Falls jedoch im Falle eines Ausfalls des Stellantriebes oder der den Stellantrieb steuernden Einrichtung das Stellglied von Hand betätigt wird, so daß die Stellstange in die Buchse hineingeschoben wird, so erfolgt keine Verriegelung des stellgliedseitigen Teils der Stellstange in der Buchse, da der stellantriebsseitige Teil der Stellstange durch diese Betätigung nicht vollständig in die entsprechende Endlage relativ zum Gehäuse des Stellantriebes betätigt wird. Dadurch werden die Kupplungsteile durch den stellantriebsseitigen Teil der Stellstange nicht radial auseinander bewegt, so daß keine formschlüssige Verbindung des stellgliedseitigen Teils der Stellstange mit der Buchse hergestellt wird.
Weiterhin hat dieser vorbekannte Stellantrieb den Nachteil, daß die dortigen Kupplungsteile als Rollelemente ausgebildet sind, die häufig teuer aus metallischen Werkstoffen hergestellt werden müssen und die unabhängig von den übrigen Teilen des Stellantriebes separat montiert werden müssen. Die dortigen Rollelemente werden in Ausnehmungen der Buchse verdrängt, wobei die Ausnehmungen etwa mittig auf der Länge der Buchse angeordnet sind, was insbesondere bei der Fertigung der Buchse aus Kunststoff fertigungstechnisch aufwendig und teuer ist und vor allem bei der Kunststoffertigung zu mehrteiligen Werkzeugen führt.
Aus der DE 37 32 561 A1 ist zwar ein verriegelbarer Hydraulikzylinder bekannt, bei dem zwischen zwei Teilen eines Stellkolbens eine Druckfeder vorgesehen ist, um den Stellkolben in einer seiner Endstellungen gegenüber dem Zylinder zu verrasten. Jedoch ist auch hier das Kupplungsteil als Rollkörper oder Kugel ausgebildet, der, wie vorher erläutert, nur kostenaufwendig herstell- und montierbar ist.
Aus der DE 39 04 259 A1 ist eine Kupplung zur lösbaren Fixierung von Bauteilen an entsprechenden Trägerteilen vorbekannt, bei denen ein kippbares Kupplungsteil vorgesehen ist. Dieses kippbare Kupplungsteil ist jedoch separat ausgebildet, so daß die Fertigung und Montage des Kupplungsteils ebenfalls zeit- und kostenaufwendig ist. Zudem ist die Anwendung dieser Kupplung bei einem Stellantrieb mit den sich daraus ergebenden Problemen nicht erläutert.
Aus der FR 25 93 861 A1 ist eine Einrichtung zur Befestigung einer Mikrofonkapsel in einer Hülse bekannt, wobei zwischen der Mikrofonkapsel und der Hülse ein Kupplungsteil vorgesehen ist, dessen federnde Arme in Ausnehmungen der Hülse einrasten. Die Verwendung des dortigen Kupplungsteils bei einem Stellantrieb ist ebenfalls nicht erläutert.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, den vorbekannten Stellantrieb dahingehend weiterzubilden, daß mit einfachen und kostengünstigen Mitteln eine Verriegelung der Stellstange in einer Endstellung und damit ein Schutz gegen unbefugte und ungewollte Betätigung der Stellstange auch bei Einschieben der Stellstange in die Buchse von der Stellgliedseite her von Hand erfolgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kupplungsteil oder die Kupplungsteile Gleitblöcke sind, daß die einander zugewandten Kanten der Teile der Stellstange und der Gleitblöcke Abschrägungen aufweisen, daß das Kupplungsteil oder die Kupplungsteile mittels federnder Arme mit dem stellgliedseitigen Teil der Stellstange einstückig verbunden sind, daß die Buchse an der dem Stellantrieb zugewandten Seite Erweiterungen für das Kupplungsteil oder die Kupplungsteile aufweist und daß eine Druckfeder vorgesehen ist, die zwischen den zwei Teilen der Stellstange angeordnet ist.
Die Kupplungsteile sind erfindungsgemäß Gleitblöcke, die auf den Wandungen der Buchse und auf den stellantriebsseitigen Teil der Stellstange abgleiten können. Derartige Gleitblöcke sind üblicherweise wesentlich preiswerter herstellbar als z. B. die aus der DE-OS 34 43 386 bekannten Rollelemente.
In diesem Zusammenhang können die einander zugewandten Kanten der Teile der Stellstange und der Gleitblöcke Abschrägungen aufweisen, um einerseits eine gute kraftschlüssige Verbindung zwischen diesen Teilen zu gewährleisten und um andererseits ein Abgleiten der Gleitblöcke auf den Abschrägungen des stellantriebsseitigen Teils der Stellstange zu ermöglichen.
In diesem Fall sollen die Kupplungsteile mittels federnder Arme mit dem stellgliedseitigen Teil der Stellstange verbunden sein. Die federnden Arme ermöglichen dann die axiale Bewegung der Kupplungsteile relativ zu den Teilen der Stellstange. Insbesondere die einstückige Verbindung von Kupplungsteilen und dem stellgliedseitigen Teil der Stellstange, vor allem die Fertigung dieser Teile aus Kunststoff, ist besonders vorteilhaft, da besonders kostengünstig.
Erfindungsgemäß weist die Buchse an der dem Stellantrieb zugewandten Seite Erweiterungen für die Kupplungsteile auf, weil derartige Erweiterungen, insbesondere bei der Fertigung der genannten Teile aus Kunststoff, wesentlich einfacher herzustellen sind als die aus der DE-OS 34 43 386 vorbekannten Ausnehmungen.
Durch die Druckfeder sind die Teile der Stellstange in Richtung auf eine Trennstellung dieser Teile federbelastet. Sobald nun ein Bediener des Kraftfahrzeuges die Stellstange von der Stellgliedseite her in die Buchse einschiebt, so wird in der unteren Stellung des stellgliedseitigen Teils der Stellstange der stellantriebsseitige Teil der Stellstange mittels der erfindungsgemäß vorgesehenen Druckfeder weiter in das Stellglied hineinbewegt. Durch diese von der Druckfeder bewirkte Bewegung drückt der stellantriebsseitige Teil der Stellstange die Kupplungsteile derart nach außen, daß der stellgliedseitige Teil der Stellstange formschlüssig mit der Buchse verbunden wird. Durch diese Maßnahmen wird der stellgliedseitige Teil der Stellstange in der Buchse verriegelt, so daß ein nachfolgender Versuch eines Unbefugten, die Stellstange in Richtung aus der Buchse herauszubetätigen, erfolglos bleibt. Entsprechend wird eine ungewollte Bewegung dieser Art durch z. B. Stöße ebenfalls vermieden.
Um diesen Teil der gestellten Aufgabe im Sinne der Erfindung zu lösen, ist allein eine Druckfeder als zusätzliches Teil erforderlich. Diese Druckfeder ist einfach und kostengünstig zu beschaffen und erfordert auch bei der Montage des erfindungsgemäßen Stellantriebes keinen nennenswerten zusätzlichen Aufwand.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Stellantriebs gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Druckfeder eine Schraubendruckfeder ist, da derartige Schraubendruckfedern einfach zu beschaffen sind und zusätzlich den Vorteil eines geringen Platzbedarfes aufweisen.
Um ein Verrutschen der Druckfeder relativ zu den Teilen der Stellstange zu vermeiden, ist es besonders vorteilhaft, wenn zumindest ein Teil der Stellstange einen Fortsatz für die Druckfeder aufweist, der sie in ihrer Lage relativ zu den Stellstangenteilen fixiert.
Um den Platzbedarf für die zusätzliche Verwendung der Druckfeder zu reduzieren, ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Teil der Stellstange eine Ausnehmung für die Druckfeder aufweist, in der die Druckfeder eintauchen kann, wenn die beiden Teile der Stellstange kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Diese Ausnehmung kann im Falle der kraftschlüssigen Verbindung auch zur Aufnahme des Fortsatzes des anderen Teils der Stellstange dienen.
Der Stellantrieb kann vorteilhaft ein druckmittelbeaufschlagter, insbesondere pneumatischer Stellantrieb sein, weil derartige Stellantriebe häufig aufgrund der Umsetzung des pneumatischen Drucks in eine mechanische Bewegung axial bewegliche Stellstangen haben.
Es ist jedoch auch die Verwendung z. B. elektromagnetischer Stellantriebe, wie z. B. von Stellmotor-Getriebeeinheiten, möglich, bei denen das Getriebe eine Umwandlung der Drehbewegung in eine Axialbewegung durchführt.
Das Stellglied kann vorteilhaft ein Schloß eines Kraftfahrzeuges sein, das durch den Stellantrieb betätigbar ist. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verriegelung wird auch beim manuellen Schließen des Schlosses eine Verriegelung des Schlosses in der geschlossenen Stellung sichergestellt. Das Stellglied kann auch vorteilhaft eine Einrichtung zum Betätigen von schwenkbaren und/oder verschiebbaren Karosserieteilen sein, wie sie z. B. aus der DE-OS 39 15 736 und der DE-OS 39 15 737 vorbekannt ist. Auch dort ist häufig sicherzustellen, daß der dortige Griff zur Betätigung einer Heckklappe des Kraftfahrzeuges weder durch Unbefugte noch während der Fahrt aus seiner eingeschobenen in die ausgeschobene Stellung betätigbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stellantriebes ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Stellantrieb im Schnitt und
Fig. 2 eine Einzelheit des Stellantriebs gemäß Fig. 1 in einer weiteren Stellung geschnitten.
Ein druckmittelbeaufschlagter, pneumatischer Stellantrieb (1) gemäß der Fig. 1 weist ein erstes Gehäuseteil (2) auf, das einen Über-/Unterdruckanschluß (3) aufweist.
Weiterhin weist der Stellantrieb (1) ein zweites Gehäuseteil (4) auf, das einstückig mit einer Buchse (5) ausgebildet ist. Zwischen den beiden Gehäuseteilen (2, 4) ist ein Rand einer gummielastischen Membrane (6) eingespannt. Eine Membranplatte (7) aus vergleichsweise hartem Kunststoffmaterial ist mit dem gummielastischen Material der Membrane (6) zumindest teilweise umspritzt. Einstückig mit der Membranplatte (7) ist ein erster stellantriebsseitiger Teil (8) einer Stellstange ausgebildet. Ein zweiter stellgliedseitiger Teil (9) der Stellstange ist in der Figur in der Buchse (5) verbindlich dargestellt.
Ebenfalls in der Buchse (5) befinden sich zwei Kupplungsteile (10), die als Gleitblöcke ausgebildet sind. Diese Gleitblöcke (10) sind in der Figur in Erweiterungen (11) der Buchse angeordnet, die sich an der Stellantriebsseite der Buchse befinden. Sowohl der stellantriebsseitige Teil (8) der Stellstange als auch die Gleitblöcke (10) weisen Abschrägungen (12) auf, die sowohl eine formschlüssige Verbindung der Teile als auch ein Abgleiten der genannten Teile gegeneinander auf den Abschrägungen ermöglichen. Die Gleitblöcke (10) sind ebenfalls aus Kunststoff gefertigt und mittels federnder Arme (13) einstückig mit dem stellgliedseitigen Teil (9) der Stellstange verbunden.
Mit dem Bezugszeichen (14) ist in der Figur ein Anschluß für ein Stellglied bezeichnet, das in der Figur nicht weiter dargestellt ist. Zwischen den beiden Teilen (8, 9) der Stellstange ist nun eine Schraubendruckfeder (15) angeordnet, die mittels eines Fortsatzes (16) am stellgliedseitigen Teil (9) der Stellstange in ihrer Lage zwischen den beiden Teilen (8, 9) der Stellstange fixiert ist. Der stellantriebsseitige Teil (8) der Stellstange weist eine Ausnehmung (17) auf, in der der entsprechende Teil der Schraubendruckfeder (15) angeordnet ist und der im Falle einer kraftschlüssigen Verbindung der Teile (8, 9) der Stellstange auch den Fortsatz (16) des stellgliedseitigen Teils (9) der Stellstange aufnimmt.
In der Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Stellantrieb mit vollständig in die Buchse (5) eingezogenen bzw. eingeschobenen stellantriebsseitigem Teil (8) und stellgliedseitigem Teil (9) der Stellstange dargestellt, bei der die als Kupplungselemente wirkenden Gleitblöcke (10) derart durch den stellantriebsseitigen Teil (8) der Stellstange nach außen gedrückt sind, daß sie in die Erweiterung (11) der Buchse (5) eingreifen und somit den stellgliedseitigen Teil (9) der Stellstange formschlüssig mit der Buchse (5) verbinden.
In der Fig. 2 sind gleiche oder gleichwirkende Einrichtungsteile, wie in der Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In der Fig. 2 ist nur die Einzelheit X dargestellt wie sie in der Fig. 1 angedeutet ist. Weiterhin ist in der Fig. 2 der erfindungsgemäße Stellantrieb dargestellt, in dem Zustand, in dem der stellgliedseitige Teil (9) der Stellstange formschlüssig mit dem stellantriebsseitigen Teil (8) der Stellstange verbunden ist und keine formschlüssige Verbindung des stellgliedseitigen Teils (9) der Stellstange mit der Buchse (5) besteht. In dem in Fig. 2 dargestellten Zustand sind also die beiden Teile der Stellstange derart formschlüssig miteinander verbunden, daß der eine Teil der Stellstange den anderen Teil der Stellstange bei dessen Betätigung mitnimmt.
Der erfindungsgemäße Stellantrieb gemäß der Figuren funktioniert folgendermaßen:
In der Fig. 1 sind die Teile des erfindungsgemäßen Stellantriebs in dem Zustand dargestellt, in dem der stellgliedseitige Teil (9) der Stellstange mittels der an den federnden Armen (13) befindlichen Gleitböcke (10) in den Erweiterungen (11) der Buchse (5) mit der Buchse (5) formschlüssig verbunden ist. In diesem Falle ist es nicht möglich, durch Aufwenden einer Kraft entgegen des Kraftpfeils (F) in der Figur den stellgliedseitigen Teil (9) der Stellstange aus der Buchse (5) herauszuziehen.
Wird jedoch der erfindungsgemäße Stellantrieb gemäß der Fig. 1 über den Druckanschluß (3) mit einem Überdruck beaufschlagt, so bewegt sich der stellantriebsseitige Teil (8) der Stellstange entgegen der Kraft der Schraubendruckfeder (15) in der Fig. 1 nach oben, bis er an dem stellgliedseitigen Teil (9) der Stellstange zur Anlage kommt. Dadurch befinden sich die Gleitblöcke (10) radial in Richtung auf eine Mittelachse (M) des erfindungsgemäßen Stellantriebes, wodurch die formschlüssige Verbindung des stellgliedseitigen Teils (9) der Stellstange mit der Buchse (5) aufgehoben wird. Als Folge dieser Aufhebung dieser Verriegelung vermag nun bei weiter anstehendem Überdruck am Druckanschluß (3) der stellantriebsseitige Teil der Stellstange (8) den stellgliedseitigen Teil der Stellstange (9) in der Fig. 2 nach oben aus der Buchse (5) herauszubewegen.
Wird nun, nachdem der stellgliedseitige Teil (9) der Stellstange aus der Buchse (5) herausbewegt ist, ein Unterdruck am Unterdruckanschluß (3) angelegt, so zieht der stellantriebsseitige Teil (8) der Stellstange den stellgliedseitigen Teil (9) der Stellstange durch die weiterhin kraftschlüssige Verbindung der beiden Teile über die Gleitblöcke (10), die am inneren der Buchse (5) außerhalb der Erweiterung (11) anliegen, in die Buchse (5) hinein, bis der stellgliedseitige Teil (9) der Stellstange die in der Fig. 1 dargestellte Posititon wieder einnimmt. Durch die weitere Bewegung des stellantriebsseitigen Teils (8) der Stellstange in der Fig. 1 nach unten, werden die Gleitblöcke (10) durch den stellantriebsseitigen Teil (8) der Stellstange in die Erweiterungen (11) der Buchse (5) hineingepreßt, so daß sie sich in der in der Fig. 1 dargestellten Stellung befinden. Damit befindet sich der erfindungsgemäße Stellantrieb wieder in der in der Fig. 1 dargestellten Stellung, in der der stellgliedseitige Teil (9) der Stellstange mit der Buchse (5) formschlüssig verbunden ist.
Wenn nun nicht durch einen auf den Stellantrieb (1) wirkenden Unterdruck, sondern entsprechend dem Kraftpfeil (F) in der Fig. 1 der stellgliedseitige Teil (9) der Stellstange in die Buchse (5) weiter hineingedrückt wird, so wird ebenfalls der stellgliedseitige Teil (9) in der Stellstange in die in der Fig. 1 dargestellte Posititon bewegt. Zugleich mit dieser Bewegung wird der stellantriebsseitige Teil (8) der Stellstange in das Innere des durch die Gehäuseteile (2, 4) gebildeten Raums des Stellantriebes (1) hineinbewegt, so lange bis der stellgliedseitige Teil (9) der Stellstange die dargestellte Position erreicht hat. Eine weitere Bewegung des stellantriebsseitigen Teils (8) der Stellstange in den genannten Raum hinein kann jedoch durch unmittelbare kraftschlüssige Verbindung der beiden Teile (8, 9) der Stellstange nicht mehr erfolgen, da eine weitere Bewegung des stellgliedseitigen Teils (9) in die Buchse (5) hinein, z. B. aufgrund der Stellwege des Stellgliedes, nicht mehr möglich ist. In diesem Fall wäre eine Verriegelung des stellgliedseitigen Teils (9) der Stellstange in der Buchse (5) nicht gegeben. In diesem Fall kommt jedoch die Kraftwirkung der Schraubendruckfeder (15) zur Geltung, die den stellantriebsseitigen Teil (8) der Stellstange weiter in den durch die Gehäuseteile (2, 4) gebildeten Raum des Stellantriebes (1) hineinbewegt, so daß die Gleitblöcke (10) in die Erweiterungen (11) der Buchse (5) hineingepreßt werden und der stellgliedseitige Teil (9) der Stellstange mit der Buchse (5) derart formschlüssig verbunden wird, daß er in der Buchse (5) verriegelt ist.
Das heißt, auch bei einer manuellen Betätigung des erfindungsgemäßen Stellantriebes in Richtung auf die Verriegelungsstellung wird die Verriegelung hergestellt. Hierzu ist allein die Schraubendruckfeder (15) erforderlich.
Bezugszeichenliste
 1 Druckmittelbeaufschlagter, pneumatischer Stellantrieb
 2 Erstes Gehäuseteil
 3 Über/Unterdruckanschluß
 4 Zweites Gehäuseteil
 5 Buchse (einstückig)
 6 Gummielastische Membran
 7 Membranplatte
 8 Stellantriebsseitiger Teil der Stellstange
 9 Stellgliedseitiger Teil der Stellstange
10 Kupplungsteile, Gleitblöcke
11 Erweiterungen der Buchse, stellantriebsseitig
12 Abschrägungen
13 Federnde Arme
14 Anschluß für Stellglied
15 Schraubendruckfeder
16 Fortsatz
17 Ausnehmungen
18 Kraft

Claims (6)

1. Stellantrieb (1), mit einem Stellglied, mit einer axial verschiebbaren, in einer Buchse (5) geführten zweiteiligen Stellstange (8, 9), deren beide Teile (8, 9) im Bereich der Buchse (5) durch eine mindestens ein radial verstellbares Kupplungsteil (10) aufweisende Trennkupplung miteinander formschlüssig dergestalt verbindbar sind, daß das Kupplungsteil (10) abhängig von der Stellung des stellantriebsseitigen Teils (8) der Stellstange in seiner Trennstellung den stellgliedseitigen Teil (9) der Stellstange formschlüssig mit der Buchse (5) verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsteil (10) oder die Kupplungsteile Gleitblöcke sind, daß die einander zugewandten Kanten der Teile (8, 9) der Stellstange und der Gleitblöcke (10) Abschrägungen (12) aufweisen, daß das Kupplungsteil (10) oder die Kupplungsteile mittels federnder Arme (13) mit dem stellgliedseitigen Teil (9) der Stellstange einstückig verbunden sind, daß die Buchse (5) an der dem Stellantrieb zugewandten Seite Erweiterungen (11) für das Kupplungsteil (10) oder die Kupplungsteile aufweist und daß eine Druckfeder (15) vorgesehen ist, die zwischen den zwei Teilen (8, 9) der Stellstange angeordnet ist.
2. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (15) eine Schraubendruckfeder ist.
3. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (9) der Stellstange einen Fortsatz (16) für die Druckfeder (15) aufweist.
4. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (8) der Stellstange eine Ausnehmung (17) für die Druckfeder (15) aufweist.
5. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (1) ein druckmittelbeaufschlagter, insbesondere ein pneumatischer Stellantrieb ist.
6. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied ein Schloß oder eine Einrichtung zum Betätigen von schwenkbaren und/oder verschiebbaren Karosserieteilen eines Kraftfahrzeuges ist.
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