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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1.
Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine bewegungsübertragende Fernsteuerungsanordnung
der Art, die ein flexibles bewegungsübertragendes Kernelement hat,
das beweglich in einer Hülle
getragen wird, zur Bewegungsübertragung
in einem gekrümmten
Weg.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Fernsteuerungsanordnungen
dieses Typs sind in der Technik zum Bewegen eines Steuerelements,
z.B. eines Ventils, aus einer günstig
gelegenen Position, die sich von dem eigentlichen betätigten Steuerelement
entfernt befindet, gut bekannt. Eine bekannte Funktion in derartigen
Steueranordnungen ist die Fähigkeit
der Überwegkompensation im
Fall, dass die Steuerelementbewegung vor der Kernelementbewegung
anschlägt.
Beispielsweise könnte
das System beschädigt
werden, wenn das vom Kernelement bewegte Steuerelement die geschlossene
Position erreicht und eine ausreichende Kraft auf das Kernelement
ausgeübt
wird. Um derartige Beschädigungen
zu vermeiden, ist ein Überwegschutz
in die Anordnung eingebaut, damit das Kernelement einknicken kann,
wenn es einer vorbestimmten hohen Kraft ausgesetzt wird. Beispiele
derartiger Anordnungen werden in den US-Patenten Nr. 4.584.898 an
Panushka, Nr. 4.630.957 an Ausprung, Nr. 4.753.123 an Stormont,
Nr. 4.799.400 an Pickell, Nr. 4.917.224 an Gokee, Nr. 5.058.462
an Killiany et al. und Nr. 5.613.405 an Kelley et al. offengelegt.
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Beim
Entwurf derartiger Anordnungen ist es eine Aufgabe, die von derartigen Überwegmechanismen
erforderte Länge
zu minimieren sowie die Kompliziertheit der Anordnung zu minimieren.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG UND VORTEILE
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Vorgesehen
ist eine bewegungsübertragende
Fernsteuerungsanordnung, umfassend ein zur Längsbewegung in einer Hülle getragenes
bewegungsübertragendes
Kernelement. Ein röhrenförmiges Anschlussstück erstreckt
sich von einem Ende der genannten Hülle und eine Stange ist gleitfähig in dem
röhrenförmigen Anschlussstück angeordnet
und hat ein am Kernelement angebrachtes inneres Ende und ein sich
aus dem röhrenförmigen Anschlussstück erstreckendes äußeres Ende.
Am äußeren Ende
der Stange ist ein Abschlussmechanismus angebracht zum Übertragen
von Bewegungen zwischen der Stange und einem Steuerelement und um in
Reaktion auf eine zwischen der Stange und dem Steuerelement wirkende
vorbestimmte Kraft Totgang zwischen der Stange und dem Steuerelement
bereitzustellen. Die Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass
der Abschlussmechanismus ein Ankerelement hat, das gleitfähig auf
dem röhrenförmigen Anschlussstück getragen
wird.
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Die
Erfindung beinhaltet auch ein Verfahren zum Anfertigen des Abschlussmechanismus,
umfassend die folgenden Schritte: Einschieben des Stangenendes eines
röhrenförmigen Ankerelements
in ein offenes Ende des röhrenförmigen Verbinderelements,
Einrichten eines zwischen dem Verbinderelement und dem Ankerelement
zusammenwirkenden Stoßes
zum Begrenzen der Bewegung des Verbinderelements auf eine ganz ausgeschobene
Position im Verhältnis
zum Ankerelement, Vorspannen des Verbinderelements auf die ganz
ausgeschobene Position von dem Ankerelement mit einer vorbestimmten
Kraft, Aufschieben des Ankerelements auf das röhrenförmige Anschlussstück, das
sich aus der Hülle erstreckt,
und Verbinden des Stangenendes des Ankerelements mit dem äußeren Ende
der Stange.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist daher eine Fernsteuerungsanordnung mit Überwegschutz in
einem Minimum von Längszwischenraum
durch Überlappen
der starren Röhre,
die sich aus der Hülle erstreckt,
und eine Anordnung, die relativ leicht zusammenzubauen ist, vorgesehen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Andere
Vorteile der vorliegenden Erfindung sind leicht erkennbar, da diese
durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung, wenn sie
in Verbindung mit den Begleitzeichnungen betrachtet wird, besser
verständlich
wird. Dabei zeigt:
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1 einen
Seitenaufriss, teilweise im Schnitt und im Querschnitt in der normalen
Betriebsstellung, und
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2 eine 1 ähnliche
Ansicht, die aber die Überwegstellung
zeigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSGESTALTUNG
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Mit
Bezug auf die Figuren, bei denen gleiche Nummern in den mehreren
Ansichten durchgehend gleiche oder entsprechende Teile anzeigen,
wird eine erfindungsgemäß angefertigte
bewegungsübertragende
Fernsteuerungsanordnung an 10 allgemein angezeigt. Wie
in der Technik gut bekannt ist, ist die bewegungsübertragende
Fernsteuerungsanordnung von der Art, die ein an 12 allgemein
gezeigtes flexibles bewegungsübertragendes
Kernelement umfasst, das zur Längsbewegung
in einer an 14 allgemein gezeigten Hülle gleitfähig getragen wird. Das Kernelement 12 umfasst
eine Mehrzahl von Drahtlitzen, die spiralförmig zusammengewickelt sind,
wobei eine Drahtfilament 16 spiralig um die Drahtlitzen
gewickelt ist, um axial voneinander beabstandete Umgänge zu definieren.
Die Hülle 14 hat
im typischen Fall ein inneres röhrenförmiges Element,
häufig
aus stranggepresstem Kunststoff, das von einer Gruppe von Fäden 18 umgeben
ist, die von einem in voneinander beabstandeten Umgängen um
die Fäden 18 gewickelten
flachen Draht 20 gebunden sind.
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Ein
röhrenförmiges Anschlussstück 22 ist
mit einem Ende der Hülle 14 verbunden
und erstreckt sich aus ihm. Am anderen Ende der Hülle 14 ist
ein/e äquivalente/s
Anschlussstück
oder Hülse 24 angebracht.
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Eine
erste Stange 26 ist gleitfähig im röhrenförmigen Anschlussstück 22 angeordnet
und hat eine Kupplung 28, die an einem inneren Ende am
Kernelement 12 angebracht ist, und ein äußeres Ende 30, das
sich aus dem röhrenförmigen Anschlussstück 22 erstreckt.
Eine zweite Stange 32 ist gleitfähig an dem anderen Ende des
Kernelements 12 angebracht und gleitfähig im Anschlussstück 24 angeordnet.
Die zweite Stange 32 ist zum Verbinden mit einem Steuerelement
mit Gewinde versehen.
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Ein
an 34 allgemein gezeigter Abschlussmechanismus ist aber
am äußeren Ende 30 der
ersten Stange 26 angebracht zum Übertragen von Bewegung zwischen
der Stange 26 und einem Steuerelement, das nicht abgebildet
ist, und zum Bereitstellen von Totgang zwischen der Stange 26 und
dem Steuerelement in Reaktion auf eine vorbestimmte Kraft, die zwischen
der Stange 26 und dem Steuerelement wirkt. Die Anordnung 10 ist
gekennzeichnet durch den Abschlussmechanismus 34, der ein
Ankerelement 36 hat, das gleitfähig auf dem röhrenförmigen Anschlussstück 22 getragen
wird. Das Ankerelement 36 ist röhrenförmig und hat ein Stangenende 38,
das am äußeren Ende 30 der
Stange 26 befestigt ist, und ein Ankerende 40,
das in enger Gleitbeziehung um das röhrenförmige Anschlussstück 22 angeordnet
ist. Das Stangenende 38 des Ankerelements 36 ist
durch einen Stift 42, der die Stange 26 und das
Stangenende 38 des Ankerelements 36 miteinander
verbindet, am äußeren Ende 30 der
Stange 26 befestigt, um relative Längsbewegung dazwischen zu verhindern. Der
Stift 42 erstreckt sich diametral durch die Stange 34 und
das Ankerelement 36 und kann entweder mit der Stange 34 oder
dem Ankerelement 36 in Gewindeeingriff stehen.
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Der
Abschlussmechanismus 34 hat ein Verbinderelement 44 zum
Verbinden mit einem Steuerelement und einer Schraubenfeder 46.
Das Verbinderelement 44 steht mit dem Ankerelement 36 in
zusammenschiebbarer Beziehung und die Feder 46 ist spiralig
zwischen dem Ankerende 40 des Ankerelements 36 und
dem Verbinderelement 44 angeordnet zum Vorspannen des Verbinderelements 44 in
einer Ausschieberichtung vom Ankerelement 36. Im Verbinderelement 44 ist
ein elastisches Polster 48 angeordnet, um eine Einknickbewegung
des Verbinderelements 44 über das Ankerelement 36 zu
dämpfen.
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Ein
sich radial erstreckendes Flanschelement, das an 50 allgemein
gezeigt wird, ist zum Anstoßen
an die Feder 46 am Ankerende 40 des Ankerelements 36 angeordnet.
Das Flanschelement 50 hat einen Ring 52, der sich
ringförmig
um das Ankerelement 36 erstreckt, und eine ringförmige Scheibe 54, die
sich radial vom Ring 52 erstreckt. Das Flanschelement 50 ist
ein integrales Stück
und vom Ankerelement 36 separat und hat ein Befestigungselement 56 zum
abnehmbaren Befestigen des Flanschelements 50 am Ankerelement 36.
Das Befestigungselement 56 ist eine Schraube, die gewindemäßig mit
der Scheibe 54 in Eingriff ist, um eine axial verlaufende Rille
in der Außenfläche des
Ankerelements 36 reibend in Eingriff zu nehmen, was die
Drehung des Flanschelements 50 verhindert.
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Ein
Stoß wirkt
zwischen dem Verbinderelement 44 und dem Ankerelement 36 zusammen
zum Begrenzen der Bewegung des Verbinderelements 44 in
der Ausschieberichtung vom Ankerelement 36 und wird von
einem aufnehmenden Absatz 58, der sich radial einwärts am Verbinderelement 44 erstreckt, und
einem vorspringenden Absatz 60 definiert, der sich radial
auswärts
am Ankerelement 36 erstreckt, wobei die Absätze 58 und 60 miteinander
in radialer überlappender
Beziehung sind.
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Das
Verbinderelement 44 ist röhrenförmig und erstreckt sich zwischen
dem Stoß 58 und 60 an einem
inneren Ende zu einem offenen distalen Ende 62. Ein Zwischenstück 64 erstreckt
sich in das distale Ende 62 und ein Stift 66 erstreckt
sich diametral durch das distale Ende 62 und das Zwischenstück 64.
Der Stift 66 wird von einer Sicherung 68 in seiner Lage
gehalten. Das Zwischenstück 64 hat
ein Mittelteil, das sich in die Höhlung des Verbinderelements 44 erstreckt,
und eine ringförmige
Schale, die um das Ende des Verbinderelements 44 herum
angeordnet ist, wobei der Stift 66 diametral durch beide
hindurch verläuft.
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Die
Erfindung sieht auch ein Verfahren zum Anfertigen eines Abschlussmechanismus 34 zur
Anbringung am äußeren Ende 30 einer
Stange 26 vor, die an einem Kernelement 12 befestigt
ist, das gleitend in einer Hülle 14 getragen
wird, die ein röhrenförmiges Anschlussstück 22 hat,
das sich von einem Ende der Hülle 14 in
einer bewegungsübertragenden Anordnung 10 erstreckt
zum Bereitstellen von Totgang zwischen der Stange 26 und
dem Steuerelement in Reaktion auf eine zwischen der Stange 26 und
dem Steuerelement wirkende vorbestimmte Kraft. Das Verfahren umfasst
die folgenden Schritte: Einschieben eines Stangenendes 38 eines
röhrenförmigen Ankerelements 36 in
ein offenes Ende eines röhrenförmigen Verbinderelements 44,
Einrichten eines zwischen dem Verbinderelement 44 und dem
Ankerelement 36 zusammenwirkenden Stoßes zum Begrenzen der Bewegung
des Verbinderelements 44 auf eine ganz ausgeschobene Position
im Verhältnis zum
Ankerelement 36, Vorspannen des Verbinderelements 44 auf
die ganz ausgeschobene Position vom Ankerelement 36 mit
der vorbestimmten Kraft, Aufschieben des Ankerelements 36 auf
das röhrenförmige Anschlussstück 22,
das sich aus der Hülle 14 erstreckt,
und Verbinden des Stangenendes 38 des Ankerelements 36 mit
dem äußeren Ende 30 der Stange 26.
Das Vorspannen wird ferner als Platzieren einer Schraubenfeder 46 um
das Ankerelement 36 und das Verbinderelement 44 definiert.
Das Verfahren beinhaltet das Platzieren eines Flanschelements 50 auf
das Ankerelement 36, um mit der Feder 46 zu reagieren,
und Verbinden eines Zwischenstücks 64 mit
dem offenen Ende des Verbinderelements 44, um mit der Feder 46 zu
reagieren, um das Verbinderelement 44 auf die ganz ausgeschobene Position
vorzuspannen.
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Das
Verfahren ist ferner wie folgt definiert: zunächst Aufschieben des Verbinder- 44 und
des Ankerelements 36, die ineinanderschiebbar sind, auf das
röhrenförmige Anschlussteil 22,
um das Stangenende 38 des Ankerelements 36 zum
Verbinden des Stangenendes 38 des Ankerelements 36 mit
dem äußeren Ende 30 der
Stange 26 freizulegen. Außerdem wird das Flanschelement 50 zusammen
mit dem Verbinder- und Ankerelement 36 durch Schieben auf dem
röhrenförmigen Anschlussstück 22 positioniert und
wird nach dem Verbinden des Stangenendes 38 des Ankerelements 36 mit
dem äußeren Ende 30 der Stange 26 auf
das Ankerelement 36 gesetzt. Anders ausgedrückt heißt das,
dass das Verbinderelement 44 auf das röhrenförmige Anschlussstück 22 zurückgeschoben
wird, damit der Stift 42 eingesetzt werden kann. Nachdem
das Flanschelement 50 am Ankerende 40 des Ankerelements 36 befestigt
worden ist, wird die Schraubenfeder 46 um das Verbinder-
und das Ankerelement 36 gelegt. Das Zwischenstück 64 wird
mit dem offenen Ende des Verbinderelements 44 verbunden,
nachdem die Schraubenfeder 46 um das Verbinder- und das
Ankerelement 36 gelegt worden ist. In Fällen, in denen es benutzt wird,
wird ein federndes Polster 48 in das Verbinderelement 44 gelegt,
bevor das Zwischenstück 64 angebracht
wird, zum Dämpfen
einer Einknickbewegung des Verbinderelements 44 über das
Ankerelement 36.
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Im
Betrieb ist das Zwischenstück 64 an
einem zu steuernden, d.h. zu bewegenden, Element angebracht und
dieses Steuerelement wird in Reaktion auf eingegebene Bewegung von
der zweiten Stange 32 am anderen und fernen Ende der Anordnung 10 bewegt.
Diese Bewegung wird während
des normalen Betriebs durch die Feder 46 übertragen.
Im Fall, dass das Steuerelement, an dem das Zwischenstück 64 angebracht
ist, anschlägt
oder anderweitig am Bewegen gehindert wird, knickt die Feder 46 aber in
Reaktion auf eine Kraft einer vorbestimmten Größe ein. Das bedeutet, dass
die Feder 46 gut stark genug ist, um normale Kräfte zwischen
den Stangen 26 und 32 zu übertragen, aber unter einer
zwischen den Stangen 26 und 32 wirkenden vorbestimmten
Kraft einknickt oder zusammengedrückt wird.
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Es
ist auch möglich,
die Anordnung so anzufertigen, dass die Entfernung, um die das Verbinderelement 44 auf
das Ankerelement 36 aufgeschoben werden kann, gleich dem
Hub zum Kernelements 12 ist, der wiederum vom Weg des Ankerelements 36 auf
dem röhrenförmigen Anschlussstück 22 bestimmt werden
kann.
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Die
Erfindung wurde veranschaulichend beschrieben und es ist zu beachten,
dass beabsichtigt ist, dass die verwendete Terminologie beschreibender
anstatt begrenzender Art ist.
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Offensichtlich
sind angesichts der obigen Lehre viele Modifikationen und Variationen
der vorliegenden Erfindung möglich.
Es ist daher zu beachten, dass die Erfindung innerhalb des Umfangs
der angefügten
Ansprüche,
bei denen Bezugsnummern lediglich für praktische Zwecke vorgesehen
sind und nicht in irgendeiner Weise begrenzend sein dürfen, anders als
speziell beschrieben ausgeübt
werden kann.