EP0816966A1 - Stelleinrichtung zur Betätigung eines Stellorgans - Google Patents

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EP0816966A1
EP0816966A1 EP97109625A EP97109625A EP0816966A1 EP 0816966 A1 EP0816966 A1 EP 0816966A1 EP 97109625 A EP97109625 A EP 97109625A EP 97109625 A EP97109625 A EP 97109625A EP 0816966 A1 EP0816966 A1 EP 0816966A1
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pin
actuator
actuating device
actuating
operating
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Airbus Operations GmbH
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    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
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    • Y10T74/20372—Manual controlling elements
    • Y10T74/20384—Levers

Definitions

  • the invention relates to an actuating device for actuating an actuator
  • Operating elements the operating elements being assigned to each Bowden cable are connected to a switching device, which is in operative connection stands with the actuator and when initiating an actuating movement one of the controls releases the other control.
  • Such an adjusting device is known from DE 44 26 865.
  • a Actuation of the actuator can optionally take place from two separate locations.
  • the actuating device comprises a first and a second operating lever, the each via a pull / push cable and an input lever with a switching element is connected to a lever of the actuator to be operated works.
  • the switching element makes it possible for an actuating movement one control lever the other control lever is released and thus the control branches function without mutual interference.
  • the switching element is designed as a symmetrical part, which has lateral recesses and at the free end of the lever to be operated Actuator is arranged.
  • engagement tongues engage in the recesses, the respective input lever of the corresponding operating branch assigned.
  • the invention has for its object a generic Train the actuator so that it works with just a few components the actuating device is reliably guaranteed and the manufacturing and maintenance costs this facility is minimized.
  • an actuating device 1 is shown, which is provided for actuating an actuator 2.
  • the actuator 2 is preferably designed as a lever that pivots about an output shaft 3 and thus serves to actuate valves and locks or to control devices and machines.
  • the sequence of movements is shown in four states, the unactuated state (OFF position) in FIG. 1, in FIGS. 2 and 3 intermediate states and in Fig. 4 the actuated state (ON position) of the device can be seen.
  • the actuating device 1 essentially consists of two operating branches which are operatively connected to the actuator 2. In this case, actuation of the actuator 2 can optionally take place from two separate locations.
  • a Bowden cable 6 or 7 with an operating element 4 or 5 arranged at the location of the operation is provided for each operating branch.
  • the control element 2 can optionally be actuated via the control elements 4 or 5. If the actuating movement has been initiated via an operating element 4 or 5, the other operating element must be released so that there is no mixing of operating measures.
  • a switching device 8 is provided, which in this embodiment is designed as a cam mechanism.
  • the cam mechanism consists of two cam gears 9 and 10, which are each arranged at a connection point 11 or 12 at the Bowden cable end of the Bowden cables 6 or 7.
  • the cam gear disks 9 or 10 each have a link guide 13 or 14 and a freewheel 15 or 16, in which a pin 17 is movable.
  • the pin 17 is arranged on the free lever end of the actuator 2.
  • the pin 17 can be moved so that, according to the operating measure on the control element 4 or 5 with the respective cam gear disk 9 or 10, the actuator 2 can be moved into the corresponding position and the cam gear disk not involved in the operating measure is released or is disabled and the corresponding control element is locked in the zero position.
  • the cam gear disks 9 and 10 are connected to one another at a pivot point 19 and articulated to a structurally fixed component and coupled to one another in such a way that the pin 17 in the link guide 14 is in operative connection with the cam gear disk 10, with the pin 17 in the freewheel 15 of the other at the same time Cam gear 9 runs.
  • the pin 17 must be made of wear-resistant material with a high frictional force to the link 13 or 14 to avoid rubbing movements.
  • the link guide 13 or 14 and the freewheel 15 or 16 form an approximately U-shaped guideway, one leg of the U-shape being the link guide 13 or 14 and the other leg forming the freewheel 15 or 16 .
  • the legs are slightly arched outwards.
  • the guideway of the freewheel 15 or 16 is equal to the circular path 18 of the pin 17 which is arranged at the free lever end 2 and for the actuating movement along the circular path 18 is movable.
  • Other guides which are customary in terms of gear technology are also possible, but it should be noted that when freewheeling, the force transmitted by an operating element to the released link plate in the guideway of the freewheel 15 or 16 cannot act on the pin 17.
  • the shape of the link guide 13, 14 depends on the desired translation between the controls 4, 5 and the actuator 2 at the respective switching position of the actuating device 1.
  • a non-constant translation should preferably be selected, since, for example, a higher starting torque at the beginning of the Switching process is present.
  • the transmission is technically limited on the one hand by the maximum travel of the pin 17 and on the other hand by preventing positions in which the pin 17 blocks in the link guide 13 or 14.
  • the pin can be designed as one Gear wheel axle be designed with pinion.
  • gear wheel axle be designed with pinion.
  • this positive connection can be the pinion within the guide 13 or 14 movable with only a low frictional resistance be. The effort required to actuate the actuator is one positive connection reduced.

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Abstract

Die Bedienelemente (4,5) sind über einen jeweils zugeordneten Bowdenzug (6,7) mit einer Umschalteinrichtung (8) verbunden, die in Wirkverbindung mit dem Stellorgan (2) steht und bei Einleitung einer Stellbewegung über einen der Bedienelemente (4,5) das andere Bedienelement freigibt. Die Umschalteinrichtung ist als Kurvengetriebe ausgebildet, welche aus wenigstens zwei miteinander gekoppelten Kurvengetriebescheiben (9,10) besteht, die jeweils mit einem Bowdenzug eines Bedienelementes verbunden sind und in deren Führungsbahnen (13,14) mit Kulissenführungen und Freilauf ein Zapfen (17) zur Durchführung der Stellbewegung bewegbar ist, der mit dem Stellorgan verbunden ist. Vorteilhaft ist auch, daß durch eine entsprechende Form der Kulissenführung fast jedes beliebige, auch nicht konstante Übersetzungsverhältnis realisiert werden kann. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung zur Betätigung eines Stellorgans mit Bedienelementen, wobei die Bedienelemente über einen jeweils zugeordneten Bowdenzug mit einer Umschalteinrichtung verbunden sind, die in Wirkverbindung mit dem Stellorgan steht und bei Einleitung einer Stellbewegung über einen der Bedienelemente das andere Bedienelement freigibt.
Aus DE 44 26 865 ist eine derartige Stelleinrichtung bekannt. Hierbei kann eine Betätigung des Stellorgans wahlweise von zwei getrennten Orten aus erfolgen. Die Stelleinrichtung umfaßt einen ersten und einen zweiten Bedienhebel, die jeweils über ein Zug-/Schub-Kabel und einen Eingangshebel mit einem Umschaltelement verbunden ist, das auf einen Hebel des zu betätigenden Stellorgans wirkt. Mit dem Umschaltelement wird ermöglicht, daß bei einer Stellbewegung eines Bedienhebels der andere Bedienhebel freigegeben wird und somit die Bedienzweige ohne eine gegenseitige Beeinflussung funktionieren. Das Umschaltelement ist dafür als symmetrisches Teil ausgebildet, welches seitliche Ausnehmungen aufweist und am freien Hebelende des zu betätigenden Stellorgans angeordnet ist. In die Ausnehmungen greifen wahlweise Eingriffszungen, die dem jeweiligen Eingangshebel des entsprechenden Bedienzweiges zugeordnet sind. Bei Bedienung eines Bedienhebels nimmt der zugeordnete Eingangshebel den Hebel des Stellorgans über seitliche Anschläge mit und die Eingriffszunge des Eingangshebels greift in die Ausnehmung des Umschaltelementes, um es so zu schwenken, daß der jeweils andere Eingangshebel freigegeben wird. Die in DE 44 26 865 aufgezeigte Lösung beruht auf einer Vielzahl von schwenkbaren Hebeln, was einen recht komplizierten und aufwendigen Aufbau aus vielen Einzelteilen der Stelleinrichtung mit sich bringt.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Stelleinrichtung so auszubilden, daß mit wenigen Bauteilen die Funktionsweise der Stelleinrichtung zuverlässig gewährleistet und der Herstellungs- und Wartungsaufwand dieser Einrichtung minimiert wird.
Diese Aufgabe wird mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Dabei ist insbesondere von Vorteil, daß nur wenige und einfache Bauteile zur Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung notwendig sind.
Vorteilhaft ist auch, daß durch eine entsprechende Form der Kulissenführung fast jedes beliebige, auch nicht konstante Übersetzungsverhältnis realisiert werden kann.
Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 - 7.
Die Erfindung wird nachstehend beschrieben, wobei die Ausbildung der Stelleinrichtung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in vier Bewegungszuständen näher erläutert ist. In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Zeichnung zeigt
in Fig. 1
eine schematische Darstellung einer Stelleinrichtung im geschlossenen Zustand eines Stellorgans,
in Fig. 2
die Stelleinrichtung gemäß Fig. 1 zu einem ersten Zeitpunkt einer Betätigung eines Bedienelementes,
in Fig. 3
die Stelleinrichtung gemäß Fig. 1 zu einem zweiten Zeitpunkt einer Betätigung eines Bedienelementes und
in Fig. 4
die Stelleinrichtung gemäß Fig. 1 im geöffneten Zustand des Stellorgans.
In den Fign. 1 bis 4 ist eine Stelleinrichtung 1 gezeigt, die zur Betätigung eines Stellorgans 2 vorgesehen ist. Das Stellorgan 2 ist vorzugsweise als Hebel ausgebildet, der um eine Abtriebswelle 3 schwenkt und somit zur Betätigung von Ventilen und Verriegelungen oder zur Steuerung von Geräten und Maschinen dient. In der Zeichnung ist der Bewegungsablauf in vier Zuständen gezeigt, wobei in Fig. 1 der betätigungslose Zustand (AUS-Position), in den Fign. 2 und 3 Zwischenzustände und in Fig. 4 der betätigte Zustand (EIN-Position) der Einrichtung ersichtlich ist.
Die Stelleinrichtung 1 besteht im wesentlichen aus zwei Bedienzweigen, die in Wirkverbindung mit dem Stellorgan 2 stehen. Hierbei kann eine Betätigung des Stellorgans 2 wahlweise von zwei getrennten Orten aus erfolgen. Diese Fernbedienung ist beispielsweise notwendig, wenn das zu betätigende Organ an einer unzugänglichen Stelle angeordnet ist und Bedienungsmaßnahmen über eine bestimmte Entfernung hinweg erforderlich werden. Dafür sind je Bedienzweig ein Bowdenzug 6 bzw. 7 mit einem am Ort der Bedienung angeordneten Bedienelement 4 bzw. 5 vorgesehen. Über die Bedienelemente 4 oder 5 kann wahlweise das Stellorgan 2 betätigt werden. Wenn die Stellbewegung über ein Bedienelement 4 oder 5 eingeleitet worden ist, muß das andere Bedienelement freigegeben werden, damit es nicht zu einer Vermischung von Bedienmaßnahmen kommt. Dafür ist eine Umschalteinrichtung 8 vorgesehen, welche in dieser Ausgestaltung als Kurvengetriebe ausgebildet ist. Das Kurvengetriebe besteht aus zwei Kurvengetriebescheiben 9 und 10, die jeweils an einem Anschlußpunkt 11 bzw. 12 am Bowdenzugende der Bowdenzüge 6 oder 7 angeordnet sind. Die Kurvengetriebescheiben 9 oder 10 weisen jeweils eine Kulissenführung 13 oder 14 und einen Freilauf 15 oder 16 auf, in der ein Zapfen 17 bewegbar ist. Der Zapfen 17 ist am freien Hebelende des Stellorgans 2 angeordnet. Mittels der Kurvengetriebescheiben 9 und 10 kann der Zapfen 17 so bewegt werden, daß entsprechend der Bedienungsmaßnahme am Bedienelement 4 oder 5 mit der jeweiligen Kurvengetriebescheibe 9 oder 10 das Stellorgan 2 in die entsprechende Position bewegbar ist und die nicht an der Bedienungsmaßnahme beteiligte Kurvengetriebescheibe freigegeben bzw. außer Funktion gesetzt ist und somit das entsprechende Bedienelement in der Null-Lage gesperrt ist. Die Kurvengetriebescheiben 9 und 10 sind dafür an einem Drehpunkt 19 miteinander verbunden sowie an einem strukturfesten Bauteil angelenkt und so miteinander gekoppelt, daß der Zapfen 17 in der Kulissenführung 14 mit der Kurvengetriebescheibe 10 in Wirkverbindung steht, wobei gleichzeitig der Zapfen 17 im Freilauf 15 der anderen Kurvengetriebescheibe 9 verläuft. Der Zapfen 17 muß dafür aus verschleißfestem Werkstoff mit hoher Reibkraft zur Kulisse 13 bzw. 14 bestehen, um schleifende Bewegungen zu vermeiden. In der bevorzugten Ausgestaltung bilden die Kulissenführung 13 bzw. 14 und der Freilauf 15 bzw. 16 eine annähernd U-förmige Führungsbahn, wobei ein Schenkel der U-Form die Kulissenführung 13 bzw. 14 ist und der andere Schenkel den Freilauf 15 bzw. 16 bilden. Die Schenkel sind leicht nach außen gewölbt geformt. Um einen Freilauf der jeweils freigegebenen Kurvengetriebescheibe zu ermöglichen, ist in Normalposition (siehe Fig. 1) die Führungsbahn des Freilaufs 15 bzw. 16 gleich der Kreisbahn 18 des Zapfens 17, der am freien Hebelende 2 angeordnet ist und für die Stellbewegung entlang der Kreisbahn 18 verschiebbar ist. Möglich sind auch andere getriebetechnisch übliche Führungen, wobei zu beachten ist, daß beim Freilauf die von einem Bedienelement übertragene Kraft an die freigegebenen Kulissenscheibe in der Führungsbahn des Freilaufs 15 oder 16 nicht auf den Zapfen 17 wirken kann. Die Form der Kulissenführung 13, 14 hängt ab von der gewünschten Übersetzung zwischen den Bedienelementen 4, 5 und dem Stellorgan 2 an der jeweiligen Schaltposition der Stelleinrichtung 1. Vorzugsweise ist eine nicht konstante Übersetzung zu wählen, da beispielsweise ein höheres Anfahr-Drehmoment bei Beginn des Schaltvorganges vorliegt. Eine technische Begrenzung der Übersetzung erfolgt einerseits durch den maximal zurückzulegenden Weg des Zapfens 17 und andererseits duch Verhindern von Positionen, in denen der Zapfen 17 in der Kulissenführung 13 bzw. 14 blockiert.
Der Ablauf einer Stellbewegung wird nachfolgend beschrieben. In Fig. 1 ist der Hebel 2 noch nicht betätigt (AUS-Position). Die Kurvengetriebescheiben 9 und 10, die in dieser Ausgestaltung identisch geformt sind, nehmen eine gleiche Position ein. Der am freien Hebelende angeordnete Zapfen 17 befindet sich in den Führungsbahnen beider Kurvengetriebescheiben 9 und 10 am Totpunkt, d.h. am Umschaltpunkt zwischen Kulissenführung 13 bzw. 14 und Freilauf 15 bzw. 16.
Mit Betätigung des Bedienelementes 5 wird über den Bowdenzug 7 eine Stellbewegung eingeleitet, wie in den Fign. 2 und 3 ersichtlich ist. Die Kurvengetriebescheibe 10 dreht sich dabei um den Drehpunkt 19, verschiebt den Zapfen 17 in der Kulissenführung 14 und bewegt somit den Hebel 2 in Richtung EIN-Position. Die Kurvengetriebescheibe 9 bleibt bei dieser Stellbewegung in ihrer Ausgangsposition, der Zapfen 17 kann sich innerhalb des Freilaufs 15 bewegen. Gleichzeitig ist damit der Bedienzweig mit Bedienelement 4 und Bowdenzug 6 gesperrt. Die Möglichkeit, an beiden Bedienelementen 4 und 5 nacheinander den Hebel 2 zu betätigen, ist somit ausgeschlossen. Für das Erreichen der EIN-Position wirkt das Kurvengetriebe somit als ODER-Schaltung, d.h. das Bedienelement 4 oder 5 muß für das Ausführen der Stellbewegung betätigt werden.
In Fig. 4 ist der Hebel 2 in der EIN-Position. Der Zapfen 17 hat innerhalb der Führungsbahnen der Kurvengetriebescheiben 9 und 10 jeweils seinen Endpunkt erreicht. Die Kurvengetriebescheibe 9 ist in Ausgangsstellung und der Zapfen 17 ist am Ende des Freilaufs 15 angelangt. Der Bowdenzug 7 hat die Kurvengetriebescheibe 10 um die Achse 19 in ihre Endstellung bewegt und der Zapfen 17 ist in der Kulissenführung 14 ebenfalls am Endpunkt angelangt. Für die Stellbewegung des Hebels 2 in seine Ausgangsposition (AUS-Position) wird am Bedienhebel 5 die Bedienmaßnahme eingeleitet. Der Bowdenzug 7 muß nunmehr Schubkräfte übertragen und bewegt die Kurvengetriebescheibe 10 um den Drehpunkt 19. Der Zapfen 17 wird entlang der Kulissenführung 14 geführt und bringt damit den Hebel 2 wieder in die AUS-Position. Für das Erreichen der AUS-Position des Hebels 2 müssen sich beide Bedienelemente 4 und 5 ebenfalls in ihrer Ausgangsstellung befinden.
In einer weiteren, nicht gezeigten Ausgestaltung kann der Zapfen als eine Getrieberadachse mit Ritzel ausgebildet sein. In dieser Ausführung sind innerhalb der Kulissenführungen der Kurvengetriebescheiben Getriebeverzahnungen vorgesehen, die über das Ritzel (Zapfen) miteinander verbunden sind. Mittels dieser formschlüssigen Wirkverbindung kann das Ritzel innerhalb der Kulissenführung 13 oder 14 mit nur einem geringen Reibungswiderstand bewegbar sein. Der Kraftaufwand zur Betätigung des Stellorgans ist bei einer solchen formschlüssigen Verbindung reduziert.

Claims (7)

  1. Stelleinrichtung (1) zur Betätigung eines Stellorgans (2) mit Bedienelementen (4, 5), wobei die Bedienelemente (4, 5) über einen jeweils zugeordneten Bowdenzug (6, 7) mit einer Umschalteinrichtung (8) verbunden sind, welche in Wirkverbindung mit dem Stellorgan (2) steht und bei Einleitung einer Stellbewegung über einen der Bedienelemente (4, 5) das andere Bedienelement freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (8) als Kurvengetriebe ausgebildet ist, welche aus wenigstens zwei miteinander gekoppelten Kurvengetriebescheiben (9, 10) besteht, die jeweils mit einem Bowdenzug (6,7) eines Bedienelementes (4,5) verbunden sind und in deren Führungsbahnen mit Kulissenführungen (13, 14) und Freilauf (15,16) ein Zapfen (17) zur Durchführung der Stellbewegung bewegbar ist, der mit dem Stellorgan (2) verbunden ist.
  2. Stelleinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Stellorgan (2) als ein Hebel ausgebildet ist, der um eine Abtriebswelle (3) schwenkbar ist und am freien Hebelende der Zapfen (17) angeordnet ist.
  3. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Kulissenführung (13 bzw. 14) und der Freilauf (15 bzw. 16) jeder Kurvengetriebescheibe (9, 10) eine annähernd U-förmige Führungsbahn bilden, wobei ein Schenkel der U-Form die Kulissenführung (13 bzw. 14) und der andere Schenkel den Freilauf (15 bzw. 16) ergibt.
  4. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zwischen Kulissenführung (13, 14) und Zapfen (17) eine kraftschlüssige Wirkverbindung besteht.
  5. Stelleinrichtung nach Anspruch 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zwischen Kulissenführung (13, 14) und Zapfen (17) eine formschlüssige Wirkverbindung besteht.
  6. Stelleinrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Zapfen (17) aus verschleißfestem Werkstoff besteht.
  7. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    innerhalb der Kulissenführungen der Kurvengetriebescheiben Getriebeverzahnungen vorgesehen sind, die über den als eine Getrieberadachse mit Ritzel ausgebildeten Zapfen miteinander verbunden sind.
EP97109625A 1996-06-29 1997-06-13 Stelleinrichtung zur Betätigung eines Stellorgans Expired - Lifetime EP0816966B1 (de)

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