DE4415134C2 - Drehstellungs-Anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehstellungs-Anzeigevorrichtung für die Schaltwelle, beispielsweise von Ventilen oder Schalteinrichtungen. Derartige Anzeigevorrichtungen werden benötigt, um die Winkelstellung einer Schaltwelle eines Ventils oder einer anderen Vorrichtung anzuzeigen, wobei diese Winkelstellung entweder durch ein auf der Schaltwelle sitzendes Anzeigeglied visuell sichtbar gemacht wird oder über eine elektrische Fernübertragung ausgewertet wird, deren Schaltglied durch einen auf der Schaltwelle sitzenden Nocken oder dergleichen betätigt wird. Bei derartigen Geräten besteht die Notwendigkeit, das auf der Schaltwelle sitzende Anzeige- oder Schaltglied gegenüber dieser Welle am Einbauort einstellen zu können, um eine optimale visuelle Anzeige bzw. eine von der Winkelstelle der Schaltwelle exakt abhängige Schaltbetätigung für die Fernübertragung zu gewährleisten. Die US-A-4 214 133 beschreibt Drehstellungs- Anzeigevorrichtungen, bei denen die Schaltglieder auf der sich drehenden Welle mit einer Steilschraube festgelegt werden. Eine weitere Schraube wird derart eingesetzt oder angeordnet, daß eine mechanische oder berührungslose Schaltung für die Anzeigevorrichtung zustandekommt.

Die US-A-3 678 780 zeigt eine Nockenanordnung für eine Nockenantriebswelle eines Zeitgebers mit einem im allgemeinen zylindrischen umlaufenden Mittelkörper, auf dem zum Umlaufen damit ein Ringglied angebracht ist, das den Körper umgibt und eine profilierte Steuerfläche aufweist, wobei auf dem Körper und dem Ringglied eine Sperrklinken-Zahnradanordnung vorgesehen ist, um das Ringglied einstellbar in einer gewählten Winkellage gegenüber dem Körper einstellen zu können und in dieser Stellung zu halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehstellungs-Anzeigevorrichtung zu schaffen, bei der die Winkelstellung des Anzeige- bzw. Schaltgliedes gegenüber der dieses Glied tragenden Welle am Einbauort schnell mit wenigen Handgriffen auch durch unerfahrene Personen sicher durchgeführt werden kann und die eingestellte Winkelstellung im Betrieb sicher erhalten bleibt.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die Gesamtheit der im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der Nocken durch kurze radiale Verschiebung entgegen Federkraft von der Zahnscheibe abgehoben und beliebig verdreht werden kann. Nach Einstellung der gewünschten Winkelstellung und Loslassen des Nockens wird automatisch durch die Feder eine formschlüssige Verriegelung hergestellt und aufrechterhalten.

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Drehstellungs-Anzeigevorrichtung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ist eine Grundrißansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Drehstellungs-Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Ansicht der Zahnscheibe des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 gemäß Fig. 1;

Fig. 4 ist ein der Fig. 3 entsprechender Schnitt, wobei jedoch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, bei dem die Einrichtung in Arbeitsstellung durch eine Stellschraubenanordnung verriegelt werden kann;

Fig. 5 ist eine Stirnansicht der Nockenanordnung der Drehstellungs- Anzeigevorrichtung gemäß Fig. 1, in Verbindung mit einem bekannten Annäherungsschalter;

Fig. 6 ist eine Grundrißansicht der Nockenkombination gemäß Fig. 5;

Fig. 7 ist eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, die eine Anordnung des Nockens zeigt, bei welchem die Spitzenkontur ein metallisches Element oder eine Schraube aufnimmt, zur Benutzung in Verbindung mit Annäherungsschaltern;

Fig. 8 ist eine Grundrißansicht der Nockenkombination gemäß Fig. 7, wobei das metallische Element oder die Schraube strichliert dargestellt ist;

Fig. 9 ist eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht mit einem Nocken, der einen Magneten trägt;

Fig. 10 ist eine Grundrißansicht der Nockenkombination gemäß Fig. 9;

Fig. 11 ist eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht, wobei die Spitze des Nockenorgans einen Stabmagneten trägt;

Fig. 12 ist eine Grundrißansicht der Nockenkombination gemäß Fig. 11.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Drehstellungs-Anzeigevorrichtung 20 ist in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, und ein weiteres Ausführungsbeispiel der Drehstellungs- Anzeigevorrichtung 21 zeigt Fig. 4. Die Drehstellungs-Anzeigevorrichtung liefert eine Anzeige der Winkelstellung einer Welle 22. Sie weist vier Hauptbestandteile auf, nämlich einen Nocken 24, eine Zahnscheibe 26, eine Blattfeder 28 und einen Stift 30.

Die Zahnscheibe 26 besteht aus einem Scheibenkörper 32 mit einem zentral angeordneten Durchgangsloch 34, welches so proportioniert ist, daß es die Welle 22 der Drehstellungs-Anzeigevorrichtung im Gleitsitz aufnehmen kann. Der Scheibenkörper 32 weist gegenüberliegende Stirnringscheiben 36 und 38 auf. Am Umfang 40 tragen diese Stirnringscheiben 36, 38 eine Verzahnung 42 mit Zahnlücken 36a.

Der Scheibenkörper 32 ist zwischen den Stirnringscheiben 36, 38 mit einer Ringnut 44 versehen, die sich gemäß dem Ausführungsbeispiel über 360° der Zahnscheibe 26 erstreckt. Der Scheibenkörper 32 ist außerdem mit einem radialen Loch 45 versehen, das durch radiale Bohrungen 46 auf beiden Seiten des Durchgangsloches 34 gebildet ist, um die Zahnscheibe 26 mittels des Stiftes 30 drehfest mit der Welle 22 zu verbinden, wobei der Stift 30 durch ein mit den Bohrungen 46 fluchtendes Querloch 47 der Welle 22 eingeführt ist.

Der Nocken 24 besteht aus einem Nockenkörper 50, dessen Dicke etwa gleich ist der Dicke des Scheibenkörpers 32. Der Nocken besitzt ein Innenprofil 51, welches eine Ausnehmung 52 bildet, die lose den Scheibenkörper 32 in der gleichen Ebene wie der Nocken 24 aufnehmen kann, so daß der Nocken 24 in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden kann. Die Ausnehmung 52 weist zwei gegenüberliegende parallele geradlinige Abschnitte 54 und 56 auf, die von Abschnitten 55 und 57 des Profils 51 gebildet und gegenüberliegend angeordnet sind.

Der Nockenkörper 50 ist mit einem Querloch 59 versehen, welches durch Radialbohrungen 58 auf beiden Seiten der Ausnehmung 52 gebildet ist. Die Radialbohrungen 58 besitzen einen Innendurchmesser, der den Innendurchmesser des Loches 45 der Zahnscheibe (Fig. 1) überschreitet.

Der Stift 30 verbindet die Zahnscheibe 26 drehfest mit der Welle 22. Der Stift 30 ist in Längsrichtung so bemessen, daß er vollständig innerhalb des Scheibenkörpers 32 aufgenommen wird, wenn die Zahnscheibe auf die Welle 22 aufgesetzt wird, so daß die Enden 60 und 62 des Stiftes 30 die Einstellbewegung nicht behindern, d. h. die Zahnscheibe 26 kann innerhalb des Nockens 24 gedreht werden.

Die Blattfeder 28 wird benutzt, um den Nockenkörper 50 so vorzuspannen, daß er gegenüber der Zahnscheibe 26 verriegelt ist. Der Nockenkörper 50 hat in seiner Ausnehmung 52 mehrere Verriegelungszähne 64, die in Verriegelungseingriff mit den Zahnlücken 36a der Zahnscheibe 26 stehen, wobei diese Zähne 64 in ihrem Umfangsabstand auf die Verzahnung der Zahnscheibe 26 abgestimmt sind.

Der Nockenkörper 50 hat ein Außenprofil 66, das dem jeweiligen Zweck der Betätigung der Vorrichtung angepaßt ist, die durch die Drehung der Drehstellungs- Anzeige-Welle 22 gesteuert wird.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen weist das Außenprofil 66 des Nockenkörpers 50 einen Kreisbogenabschnitt 70 auf, der sich über etwa 180° um den Nockenkörper 50 herum erstreckt. An den beiden Enden dies Kreisbogenabschnitts 70 geht dieser an den Stellen 72 und 73 in einen keilförmigen Abschnitt 74 über, der so gestaltet ist, daß eine abgeflachte Spitze 75 gebildet wird, die einen Betätigungsabschnitt für ein Nockenfolgeorgan bildet, das seitlich diesem Profil 66 anliegt.

Die Feder 28 ist zwischen dem Nockenkörper 50 und dem Zahnscheibenkörper 32 so eingespannt, daß sie in der Nut 44 zu liegen kommt, wobei die Feder 28 mit ihrem Mittelabschnitt 76 die Zahnscheibe der Nut 44 erfaßt, und die Feder 28 ist an ihren Enden 78 und 80 halbkreisförmig abgerundet, um diese im Nocken 24 festzulegen und gegen den Nockenkörper 50 in Nuten 82 und 84 festzulegen, wodurch die Verriegelungszähne 64 des Nockens 24 elastisch gegen die Verzahnung 42 der Zahnscheibe 26 vorgespannt werden.

Die Drehstellungs-Anzeigevorrichtungen 20 bzw. 21 ermöglichen eine manuelle Einstellung der Lage des Nockenkörpers 50 relativ zum Scheibenkörper 32, und es ist möglich, die Welle 22 der Drehstellungs-Anzeigevorrichtung zugänglich zu machen und dann manuell den Nockenkörper 50 in Radialrichtung so weit zu verschieben, daß die elastische Vorspannung der Feder 28 überwunden wird, und dann kann der Nockenkörper 50 relativ zur Welle 22 verdreht werden. Wenn danach der Nockenkörper 50 freigegeben wird, kommen die Verriegelungszähne 64 automatisch wieder mit der Verzahnung des Scheibenkörpers 32 in Eingriff und die Drehstellungs-Anzeigevorrichtung besitzt nunmehr die veränderte Drehstellung.

Bei der Drehstellungs-Anzeigevorrichtung 21 gemäß Fig. 4 ist eine Stellschraube 90 in eine Gewindebohrung des Nockenkörpers 50 eingeschraubt und drückt gegen den Scheibenkörper 32, um diesen relativ zum Nockenkörper 50 einzustellen, und wenn die Drehstellungs-Anzeigevorrichtung 21 in der benötigten Form eingestellt ist, wird die Einstellschraube 90 gegen den Zahnscheibenkörper 32 innerhalb der Nut 44 gedrückt. In der Darstellung gemäß Fig. 4 drückt die Schraube 90 gegen einen Abschnitt der Blattfeder 28, der an dem Scheibenkörper 32 innerhalb der Nut 44 eingreift.

Zur elastischen Vorspannwirkung, unter der der Nocken 24 an der Zahnscheibe 26 anliegt, kann auch eine Druckschraubenfeder Verwendung finden. Die Nut 44 muß sich nicht über 360° über den Scheibenkörper 32 erstrecken, aber sie muß sich so weit über den Umfang des Scheibenkörpers 32 erstrecken, daß der erforderliche Einstellbereich erhalten bleibt.

Nunmehr wird auf die verschiedenen Abwandlungen des Nockenkörpers 50 der Drehstellungs-Anzeigevorrichtungen 20 bzw. 21 Bezug genommen, die in den Fig. 5 bis 12 dargestellt sind (jede Ausführungsform kann benutzt werden, um die Drehstellungs-Anzeigevorrichtungen 20 bzw. 21 zu vervollständigen). In der Darstellung gemäß Fig. 5 und 6 ist eine Schraube 92 in dem Nockenkörper 50 in ein Gewindeloch 93 an der Spitze 75 eingeschraubt. Diese Schraube kann zur Betätigung eines Schalters dienen. Die Schraube 92 definiert einen Kopf 95, der eine Zielposition einnimmt, wobei die Schraube 92 selbst relativ zu dem Abschnitt 74 des Nockenkörpers 50 zentriert ist.

In der Darstellung gemäß Fig. 7 und 8 ist in die Bohrung 93 ein metallischer Stift 94 eingesetzt, der als Betätigungsglied für einen Grenzschalter wirken kann.

In der Darstellung gemäß Fig. 9 und 10 hält die Schraube 92 einen kleinen ringförmig gestalteten Magneten 96 an der Spitze 75 des Nockenkörpers 50, wodurch ein Magnetschalter oder ein Reedschalter betätigt werden kann.

In der Darstellung gemäß Fig. 11 und 12 ist der Nockenkörper 50 mit einem Loch 98 versehen, welches in gleicher Weise ausgebildet ist wie bei dem Nockenkörper 50 gemäß Fig. 7 und 8, wobei in dem Loch 98 im Preßsitz ein Stabmagnet 100 eingesetzt ist, um magnetisch einen Schalter zu betätigen.

Bezugszeichenliste

20

Drehstellungs-Anzeigevorrichtung

21

Drehstellungs-Anzeigevorrichtung

22

Welle

24

Nocken

26

Zahnscheibe

28

Blattfeder

30

Stift

32

Scheibenkörper

34

Durchgangsloch

35

Achse

36

,

38

Stirnringscheiben

36

a Zahnlücken

40

Umfang

42

Verzahnung

44

Ringnut

45

Loch

46

radiale Bohrungen

47

Querloch

50

Nockenkörper

51

Innenprofil

52

Ausnehmung

54

,

56

geradlinige Abschnitte

55

,

57

Abschnitte

58

Radialbohrungen

59

Querloch

60

,

62

Enden

64

Verriegelungszähne

66

Außenprofil

70

Kreisbogenabschnitt

72

,

73

Stellen

74

keilförmiger Abschnitt

75

Spitze

76

Mittelabschnitt

78

,

80

Enden

82

,

84

Nuten

90

Stellschraube

92

Schraube

93

Gewindeloch

94

metallischer Stift

95

Kopf

96

Magnet

98

Loch

100

Stabmagnet

Claims (8)

1. Drehstellungs-Anzeigevorrichtung (20, 21) für die Schalterwelle (22), beispielsweise von Ventilen, mit den folgenden Merkmalen:

• - ein Nocken (24) ist auf der Welle (22) dreheinstellbar;
• - eine Zahnscheibe (26) ist drehfest auf der Welle (22) aufgesetzt und weist zwei am Umfang mit einer Verzahnung (42) versehene Stirnringscheiben (36, 38) und dazwischen an ihrem Umfang eine Ringnut (44) auf;
• - der Nocken (24) weist eine Ausnehmung (52) auf, die die Zahnscheibe (26) mit Spiel umfaßt;
• - das Innenprofil der Ausnehmung (52) weist wenigstens einen Verriegelungszahn (64) auf, gegen den die Verzahnung (42) der Zahnscheibe (26) durch eine Feder (28) vorgespannt ist;
• - der Nocken (24) weist eine Schaltspitze (75) auf;
• - die Feder (28) ist zwischen die Ringnut (44) der Zahnscheibe (26) und die Ausnehmung (52) des Nockens (24) eingesetzt, um den Nocken (24) gegen die Zahnscheibe (26) vorzuspannen und den Verriegelungszahn (64) in Eingriff mit der Zahnscheibe (26) zu halten.

2. Drehstellungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Außenprofil des Nockens (24) einen über etwa 180° verlaufenden Kreisbogenabschnitt (70) aufweist, der glatt in einen keilförmigen Abschnitt (74) übergeht.

3. Drehstellungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Spitze (75) des Nockens ein Loch (93, 98) aufweist, in das Betätigungsmittel (92, 96, 100) eingesetzt sind.

4. Drehstellungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Feder als Blattfeder (28) ausgebildet ist, die mit ihrem Mittelabschnitt in der Ringnut (44) liegt, während die Enden (78, 80) der Blattfeder (28) im Nocken (24) im Abstand zueinander verankert sind.

5. Drehstellungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher sich die Ringnut (44) in der Zahnscheibe (26) über 360° erstreckt.

6. Drehstellungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der oder die Verriegelungszähne (64) integral mit dem Nocken (24) hergestellt sind.

7. Drehstellungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Mittel, mit denen die Zahnscheibe (26) auf der Welle (22) drehfest fixiert ist, einen Stift (30) aufweisen, der innerhalb der Zahnscheibe (26) liegt.

8. Drehstellungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, welche eine Stellschraube (90) aufweist, um den Nocken (24) relativ zur Zahnscheibe (26) in einer gewünschten Einstellage zu fixieren.