DE4241466A1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Strömungsmittelssteu­ erventil und insbesondere auf einen Einbau- oder Cartridgerastmechanismus für solche Strömungsmittelsteu­ erventile.

Rastvorrichtungen werden häufig verwendet zum Zurück­ halten eines Kolbens eines Steuerventils in einer aus­ gewählten Betriebsposition. Eine herkömmlich verwendete Art der Rastvorrichtung besitzt eine gehärtete Kugel, die innerhalb einer Patrone oder Cartridge enthalten ist, welche in einen Ventilkörper benachbart zu dem Kolben eingepaßt ist. Die Kugel wird elastisch in einen Eingriff mit dem Kolben gedrückt und wirkt mit einer Nocke oder einer Rampenoberfläche auf dem Kolben zusammen, um den Kolben in der ausgewählten Position zu halten. Eines der Probleme, die mit solchen kugelartigen Rastvorrichtungen aufgetreten sind, ist, daß die Kugeln oft nicht, wie er­ wartet, auf dem Ventilkolben rollen, sondern dazu/neigen, entlang des Kolbens zu gleiten. Die Gleitwirkung ver­ stärkt den Hebelaufwand, der notwendig ist zum Bewegen des Kolbens, so daß der Betrieb des Steuerventils für die Betätigungsperson ermüdend ist. Auch liefern solche kugelartigen Rasten kein bestimmtes Gefühl für die Be­ triebsperson, wenn der Kolben die ausgewählte Betriebs- Position erreicht.

Die vorliegende Erfindung soll eines oder mehrere Prob­ leme, wie oben beschrieben, überwinden.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Rastmechanismus der Einbau- oder Cartridgebauart ein zy­ lindrisches Gehäuse mit einer sich axial darin erstrec­ kenden Bohrung. Ein Rollenträger ist gleitbar in der Boh­ rung angeordnet und trägt einen Stift. Eine Feder ist in der Bohrung angeordnet und spannt den Träger elastisch nach außerhalb der Bohrung vor. Eine Rolle ist drehbar auf dem Stift angebracht und weist eine bogenförmige, ringförmige Oberfläche an ihrem Außenumfang auf.

Das Element der Rastmechanismen, das mit dem Kolben in Kontakt steht, sollte vorzugsweise entlang des Kolbens rollen, um die Hebelkräfte zu minimieren, die erfor­ derlich sind zum Bewegen des Kolbens, und um ein si­ chereres Schnappgefühl zu liefern, wenn der Kolben die ausgewählte Betriebsposition erreicht.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch ein Steuerventil, das ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist; und

Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.

Mit Bezug auf die Zeichnung umfaßt ein Steuerventil 10 einen Körper 11 mit einer sich in Längsrichtung darin er­ streckenden Bohrung 12, sowie einen Ventilschaft 13, der gleitbar innerhalb der Bohrung 12 angeordnet ist. Der Körper weist ein Paar von axial ausgerichteten Bohrungen 14 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten der Bohrung 12 angeordnet sind und sich in die Bohrung 12 öffnen. Der Körper umfaßt auch ein Paar von sich nach außen erstrecken­ den Gegenbohrungen 16, die mit den Bohrungen 14 kon­ zentrisch sind. Ein Paar von Ausrichtungsstiften 17 ist auf geeignete Weise innerhalb eines Paars von Löchern 18 gesichert, die in dem Körper geformt sind, wobei sich die Stifte in die Gegenbohrungen 16 erstrecken. Der Schaft 13 umfaßt eine Ringnut 19 mit vermindertem Durchmesser, die zwischen einem Paar von ringförmigen Rastnuten 21, 22 an­ geordnet ist und von diesen durch ein Paar von ringför­ migen Stegen oder Graten 23, 24 getrennt ist.

Ein Paar von Einbautastmechanismen 26 ist betriebsmäßig mit dem Steuerventil 10 assoziiert zum Zurückhalten des Ventilschafts 13 in vorbestimmten Positionen. Jeder der Rastmechanismen 26 umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 27, das innerhalb der Bohrung 14 angeordnet ist. Das Gehäuse 27 weist einen Ringflansch 28 an dessen äußerem Ende auf. Der Stift 17 erstreckt sich in eine Kerbe oder Vertiefung 29 in dem Flansch 28. Das Gehäuse besitzt eine zylindri­ sche Bohrung 30, die sich zu dem Schaft 13 hin öffnet, einen Führungsschlitz 31 in dem Endteil benachbart zu dem Schaft 13, und ein Loch 32, das sich in die Bohrung 30 öffnet.

Ein Rollenträger 33 ist gleitbar innerhalb der Bohrung 30 angeordnet und weist einen Rollenaufnahmeschlitz 34 auf, der sich zu dem Schaft 13 hin öffnet. Ein Stift 36 wird durch den Rollenträger getragen und erstreckt sich in axial ausgerichtete Löcher 37 in dem Träger. Eine Feder 38 ist in der Bohrung 30 angeordnet und spannt den Träger zu dem Schaft elastisch vor. Ein Rückhaltestift 39 ist fest innerhalb eines Lochs 40 in dem Rollenträger 33 an­ gebracht, wobei sich ein Teil davon in das Loch 32 in dem Gehäuse erstreckt.

Eine ringförmige Rolle 41 ist drehbar auf dem Stift 36 innerhalb des Schlitzes 31 angeordnet und erstreckt sich in den Führungsschlitz 34. Die Rolle 41 hat eine ring­ förmige bogenförmige Oberfläche 42 an ihrem Umfang. Die bogenförmige Oberfläche hat einen Radius R, der im we­ sentlichen an einen Radius R₁ der ringförmigen Grate 23, 24 angepaßt ist.

Industrielle Anwendbarkeit

Die Stifte 17 wirken mit den Kerben oder Vertiefungen 29 zusammen, um die Rastmechanismen 26 in den Bohrungen 14 ordnungsgemäß zu orientieren, so daß die Rollen 41 im we­ sentlichen parallel zu dem Schaft 13 sind. In ähnlicher Weise halten die Rückhaltestifte 39 den Träger 33 inner­ halb des Gehäuses 27 während des Zusammenbaus des Rast­ mechanismus in der Bohrung 14 zurück. Die Rollen 41 wer­ den elastisch in körperlichen Kontakt mit dem Schaft 13 gedrückt, und zwar durch die Feder 38. Die Ringober­ flächen 42 der Rollen wirken mit dem Schaft zusammen, um die Rollen in paralleler Ausrichtung mit dem Schaft zu halten.

Beim Betrieb bewirkt eine Bewegung des Schaftes 13 bei­ spielsweise nach rechts aus der Neutralposition, wie in der Zeichnung gezeigt, daß die Rollen 41 die ringförmigen Grate 23 nach oben rollen oder reiten, was bewirkt, daß die Rollenträger 33 von dem Schaft weg gedrängt werden entgegen der Vorspannung der Federn 38. Wenn der ring­ förmige Grat 23 zwischen den Rollen 41 hindurch und dar­ über hinaus geht, drängen die Federn 38 die Federträger zu dem Schaft hin, so daß die Rollen in der ringförmigen Rastnut 21 sitzen, um den Schaft in einer Betriebsposi­ tion zu halten. Wenn die Rollen über den ringförmigen Grat 23 gehen, ist eine Schnappwirkung vorgesehen, um der Betriebsperson ein eindeutiges Gefühl zu geben, das an­ zeigt, daß sich der Schaft der gerasteten Betriebsposi­ tion annähert. Der Schaft 13 wird aus der gerasteten Po­ sition durch körperliche Bewegung des Kolbens 13 in die entgegengesetzte Richtung bewegt.

Im Hinblick auf die vorangegangene Beschreibung ist es sogleich deutlich, daß die vorliegende Erfindung einen verbesserten Einbaurastmechanismus vorsieht, der den Auf­ wand der Betriebsperson vermindert, der notwendig ist, um den Schaft in die und aus den gerasteten Positionen zu bewegen. Die bogenförmige Oberfläche der Rolle sieht einen vergrößerten Oberflächenkontakt zwischen der Rolle und dem Schaft vor, wodurch gewährleistet ist, daß sich die Rolle auf dem Stift dreht und im wesentlichen jedwede Gleitwirkung zwischen der Rolle und dem Schaft elimi­ niert.

Andere Aspekte, Ziele und Vorteile der Erfindung können erhalten werden aus der Zeichnung, der Offenbarung und den beigefügten Ansprüchen.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor: Rast­ mechanismen sind zweckmäßig zum Zurückhalten eines Schafts eines Steuerventils in vorbestimmten Betriebs­ positionen. Die herkömmlich in Steuerventilen verwende­ ten, kugelartigen Rasten neigen zum Gleiten, wodurch sie bewirken, daß die Betriebsperson zusätzliche Energie auf­ wenden muß, um die Gleitreibung zu überwinden. Der vor­ liegende Rastmechanismus umfaßt eine Rolle, die drehbar auf einen Stift angebracht ist, der von einem Rollenträ­ ger getragen wird. Die Rolle besitzt eine ringförmige bo­ genförmige Oberfläche in rollendem Kontakt mit der Um­ fangsoberfläche des Schafts. Die bogenförmige Oberfläche vergrößert die Kontaktoberfläche zwischen der Rolle und dem Schaft, um dadurch zu gewährleisten, daß die Rolle auf dem Schaft rollt, und vermindert den Betä­ tigungsaufwand, der zum Bewegen des Schaftes notwendig ist.

Claims (8)

1. Ein Einbaurastmechanismus (26), der folgendes auf­ weist:
ein Gehäuse (27) mit einer sich axial erstreckenden Bohrung;
einen Rollenträger (33), der gleitbar in der Bohrung angeordnet ist;
einen Stift (36), der von dem Rollenträger getragen wird;
eine Feder (38), die in der Bohrung angeordnet ist, und den Träger elastisch nach außerhalb der Bohrung vorspannt; und
eine Rolle (41), die auf dem Stift drehbar ange­ bracht ist und eine bogenförmige Ringoberfläche an ihrem Umfang aufweist.

2. Einbaurastmechanismus nach Anspruch 1, wobei der Rol­ lenträger (33) einen Schlitz umfaßt, wobei die Rolle (41) innerhalb des Schlitzes positioniert ist.

3. Einbaurastmechanismus nach Anspruch 2, wobei das Ge­ häuse (27) einen Führungsschlitz (31) aufweist und wobei sich die Rolle (41) in den Führungsschlitz er­ streckt.

4. Einbaurastmechanismus nach Anspruch 3, wobei das Ge­ häuse (27) eine Lochöffnung in die Bohrung besitzt und einen Rückhaltestift umfaßt, der an dem Rollen­ träger (33) befestigt ist und sich in das Loch er­ streckt.

5. Einbaurastmechanismus für ein Strömungsmittel­ steuerventil mit einem Körper, einer Schaftaufnah­ mebohrung, die sich durch den Körper erstreckt, ei­ ner Rastmechanismusaufnahmebohrung, die sich in die Schaftaufnahmebohrung öffnet und mit einem Ven­ tilschaft (13), der gleitbar in der Schaftaufnahme­ bohrung angeordnet ist und zwischen einer Neutralpo­ sition und zumindest einer Betriebsposition bewegbar ist und eine ringförmige Rastnut benachbart zu der Rastmechanismus-Aufnahmebohrung besitzt, wobei der Rastmechanismus (26) folgendes aufweist:
ein Gehäuse (27), das in der Rastmechanismus- Aufnahmebohrung angeordnet ist und eine sich axial erstreckende Bohrung besitzt, die sich zu dem Schaft (13) hin öffnet;
einen Rollenträger (33), der gleitbar in der Bohrung des Gehäuses positioniert ist,
einen Stift (36), der von dem Rollenträger getragen ist;
eine Feder (38), die in der Gehäusebohrung angeord­ net ist und den Träger zu dem Schaft hin elastisch vorspannt; und
eine Rolle (41), die drehbar auf dem Stift ange­ bracht ist und eine bogenförmige Ringoberfläche an ihrem Umfang aufweist, und zwar in rollendem Kontakt mit dem Schaft.

6. Einbaurastmechanismus nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 5, wobei der Rollenträger (33) einen Schlitz der sich zu dem Schaft hin öffnet, umfaßt, wobei die Rolle (41); innerhalb des Schlitzes angebracht ist.

7. Einbaurastmechanismus nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 5,, wobei das Gehäuse (27) einen Führungsschlitz besitzt und wobei sich die Rolle (41) in den Führungsschlitz erstreckt.

8. Einbaurastmechanismus nach Anspruch 7, wobei das Ge­ häuse eine Loch aufweist, daß sich in die Bohrung des Gehäuses öffnet und einen Rückhaltestift umfaßt, der an dem Rollenträger befestigt ist und sich in das Loch erstreckt.