DE2331170C3 - Gestänge zur Betätigung eines Hahnes - Google Patents

Description

30

Die Erfindung betrifft ein Gestänge, insbesondere zur drehbaren Betätigung des Kükens eines Hahnes mit einem als Blechteil ausgebildeten Hebelarm, an dessen freiem Ende in einer hreisrunden Öffnung ein als Antriebsglied dienendes Teil eingesetzt ist.

Bei Hähnen mit drehbaren Küken, welche aus der Ferne bedient werden — etwa den Hähnen, welche bei Kraftstoffahrzeugen die Zufuhr warmen Wassers zur Heizung steuern —, trägt das Küken in der Regel einen in radialer Richtung von seiner Achse weglaufenden Hebelarm, an dessen äußerem Ende ein Bowdenzug in tangentialer Richtung angreift, um den Hahn betätigen zu können. Eine derartige Anordnung ist z. B. in der DT-OS 19 04 714 beschrieben. Durch Bowdenzüge betätigte Hähne neigen jedoch zum Verklemmen und arbeiten nicht zufriedenstellend über längere Zeiträume.

Aus der DT-AS 11 65 594 ist bekannt, den radialen Hebelarm einer Ventilklappe über ein Gestänge zu bewegen, das seinerseits über eine mit Gewinde versehene Spindel bewegt wird. Derartige Anordnungen neigen zwar nicht zum Klemmen, sind jedoch teuer und haben ein großes Gewicht.

Das Bewegen des Kükens eine. Hahnes kann auch über einen fernbedienten, beim Hahn angeordneten Servomotor vorgenommen werden. Bei Kraftfahrzeugen bieten sich hierfür insbesondere Unterdruck-Servomotoren an, welche in der Regel ein linear bewegtes Abtriebsteil aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, geringes Gewicht aufweisende und zuverlässig arbeitende Verbindung zwischen dem Abtriebsteil eines derartigen Servomotors und dem drehbaren Küken eines Hahnes zu schaffen.

Diese Aufgabe ist, ausgehend von dem oben beschriebenen Gestänge, dadurch gelöst, daß das in die kreisrunde Öffnung eingesetzte Ende des Antriebsgliedes als Lasche mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist, wobei die Lasche an dem Antriebsglied so angeordnet ist, daß die längere Seite der rechteckigen Querschnittsfläche im wesentlichen parallel zur Richtung der Antriebsbewegung verläuft, und daß das Ende der Lasche einen in radialer Richtung über den Rand der kreisrunden Öffnung überstehenden Vorsprungs aufweist, während die dem Vorsprung gegenüberliegende Seite des Endes der Lasche so angeschrägt ist, daß das Antriebsglied aus dem Hebelarm aus- und eingehängt werden kann, wenn Antriebsglied und Hebelarm gegeneinander geneigt werden.

Eine aus Blechteilen bestehende Gelenkverbindung, insbesondere für Plattenwechsler, ist in der DT-AS 11 83 745 beschrieben. Bei dieser trägt eines der Blechteile eine Lasche, welche einen eingekerbten Abschnitt aufweist; dieser muß genau fluchtend in einen Schlitz eingeführt werden, der von einem kreisförmigen Loch im zweiten Blechteil zu dessen Rand verläuft. Durch Verdrehen der beiden Blechteile gegeneinander werden diese dann verbunden.

Eine ebenfalls aus Blechteilen bestehende Gelenkverbindung für Typenhebel von Schreibmaschinen ist in der US-PS 4 45 401 beschrieben. Dort weist eines der Blechteile rechteckige Durchbrüche auf, während das ander: Blechteil gekrümmte Führungsabschnitte hat, die in den rechteckigen Durchbrüchen Aufnahme finden.

Der Zusammenbau dieser beiden Gestänge ist jedoch kompliziert und kann nur in einer bestimmten, genau vorgegebenen Lage der Blechteile erfolgen. Das erfindungsgemäße Gestänge kann dagegen in beliebiger Winkelorientierung der Teile zueinander zusammengebaut werden, sofern nur die Neigung der beiden Blechteile gegeneinander größer als ein bestimm'er Mindestwert ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Gestänge ist somit ein im wesentlichen linear bewegbares Antriebsglied beweglich mit dem linear bewegten Abtriebsteil des Servomotors verbunden. Das aus Blech etwa durch Stanzen und Biegen herstellbare Antriebsglied ist auf sehr einfache Weise lösbar mit dem an der Welle des Kükens befestigten Hebelarm verbunden. Es trägt hierzu an seinem einen Ende eine Lasche mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt. Diese paßt unter Spiel in die kreisförmige Öffnung des Hebeiarms, wobei die Längsseite ihrer rechteckigen Querschnittsfläche im wesentlichen parallel zur Richtung der geradlinigen Antriebsbewegung verläuft. Um ein Herausgleiten der Lasche und damit des Antriebsgliedes aus der kreisrunden Öffnung zu vermeiden, weist die Lasche an ihrem Ende einen über den Rand der kreisrunden Öffnung überstehenden Vorsprung auf, während die diesem Vorsprung gegenüberliegende Seite des Laschenendes in geeigneter Weise angeschrägt ist. Damit ist das Antriebsglied mit dem Hebelarm gelenkig verbunden und kann von diesem so lange nicht entfernt werden, wie Antriebsglied und Hebelarm in zueinander parallelen Ebenen angeordnet sind. Wird dagegen das Antriebsglied gegen den Hebelarm geneigt, so kann es aus diesem ausgehängt bzw. in diesen eingehängt werden.

Die Verbindung des an dem Küken des Hahnes befestigten Hebelarms mit einem linearen Servomotor läßt sich somit auf billige und rasche Weise und auch ohne Verwendung von Werkzeugen herstellen. Das erfindungsgemäße Gestänge neigt ferner nicht zum Verklemmen und weist auch nur wenig Spiel auf. Zudem hat es ein sehr geringes Gewicht. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein aus dem Hahn, dem Servo-

motor und dem Gestänge zusammengesetztes Servoventil ohne zusätzliche Befestigungsmittel im Zuge eines Schlauches des Heizkreislaufe«, eines Automobils angeordnet werden soll.

Vorzugsweise ist die Lasche an dem Antriebsglied angeformt, wobei das einstückige Antriebsglied als Blechteil ausgebildet ist. Damit kann das Antriebsteil ohne soanende Bearbeitung und ohne gesondertes Befestigen der Lasche in seine endgültige Form gebracht werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Servoventil mit dem erfindungsgemäßen Gestänge,

F i g. 2 einen Schnitt durch das Servoventil von F i g. 1 längs der Linie 2-2,

F i g. 3 eine seitliche Ansicht des in F i g. I dargestellten Servoventil, wobei der Servomotor im Schnitt dargestellt ist,

F i g. 4 Einzelheiten der Verbindung eines erfindungsgemäßen Gestänges mit dem Servomotor und

F i g. 5 Einzelheiten des Gelenkes eines erfindungsgemäßen Gestänges.

In F i g. 1 ist ein Servoventil 10 dargestellt, welches einen Hahn 12, einen Servomotor 14 und ein Gestänge 13 zum Betätigen des Hahnes 12 aufweist. Der Servomotor 14 ist auf einem Schenkel 166 eines abgewinkelten Trägers 16 befestigt, dessen anderer Schenkel 16a fest mit dem Hahn 12 verbunden ist.

Wie F i g. 2 zeigt, weist der Hahn 12 ein einstückiges Plastikgehäuse 18 mit rohrförmigen Ansätzen 40, 42 zum Aufschieben von Schlauchenden 54, 56 auf. Die letzteren sind durch Schellen 58,60 gesichert.

in einer senkrechten zu den rohrförmigen Ansätzen 40,42 verlaufenden Bohrung 28 des Plastikgehäuses ist ein Küken 76 aus Kunststoff drehbar angeordnet. Das Küken 76 ist über einen zylindrischen Mitnehmer 152 mit in Vertiefungen 107 des Kükens 76 eingreifenden Vorsprüngen 158 mit einer Welle 126 verbunden. Diese ist auf einem angeformten Dorn 62 des Plastikgehäuses 18 drehbar gelagert. Auf der Welle 126 ist durch eine Schraube 128 ein Hebelarm 160 befestigt, über den das Küken 7f betätigt wird; es ist jedoch bezüglich der Drehachse in dem durch die Abmessungen der Vertiefungen 107 und der Vorsprünge 158 gegebenen Ausmaß beweglich.

Der Servomotor 14 weist, wie F i g. 3 zeigt, ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 168 mit einem schalenförmigen Unterteil 170 aus Kunststoff und einem schalenförmigen Oberteil 172 aus Metall auf. Eine kreisförmige Membran 178 unterteilt den Innenraum des Gehäuses 168 in eine atmosphärische Kammer 180, die über eine öffnung 176 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, und eine Unterdruckkammer 182, die über einen am Gehäuse 168 angeformten Anschlußstutzen 185 mit einer Unterdruckquelle verbindbar ist.

Die Membran 178 hat am Rand einen Wulst 184, der dicht zwischen das Oberteil 172 und das Unterteil 170 des Gehäuses 168 eingespannt ist. Die Mitte der Membran 178 liegt zwischen zwei Metallschalen 214 und 222. Ein mehrfach abgesetztes zylindrisches Abtriebsteil 218 durchsetzt mit seinem untersten Abschnitt 232 (vgl. F i g. 4) fluchtende, kreisförmige öffnungen 220, 230 und 228, die in der Mitte der Metallschale 214, der Membran 178 bzw. der Metallschale 222 ausgebildet Die Membran und die beidseitig derselben angeordneten Metallschalen sind fest zwischen einem den unteren Abschnitt 232 des Abtriebsteils 218 begrenzenden, größeren Durchmesser aufweisenden Abschnitt 238 desselben und einen durch Nieten erzeugten Kopf 239 am unteren Ende des Abtriebsteils 218 eingespannt.

Nachstehend wird das Gestänge 13 zum Verbinden

des Servomotors 14 mit dem Küken des Hahnes 12 beschrieben. Dabei wird unter Bezugnahme auf die F i g. 3 und 4 die Verbindung des Antriebsgliedes 240

ίο des Gestänges mit dem Abtriebsteil 218 des Servomotors, und unter Bezugnahme auf die F i g. 3 und 5 die gelenkige Verbindung des Antriebsgliedes 240 mit dem fest mit dem Küken verbundenen Hebelarm 160 erläutert.

Das in Fig.3 dargestellte Antriebsglied 240 weist einen gestreckten, im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des Abtriebsteils 218 verlaufenden mittleren Abschnitt mit rechteckigem Querschnitt auf. An dessen unterem Ende schließt sich ein angeformter, unter 90° abgewinkelter, im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Abtriebsteils 218 verlaufender Verbindungsabschnitt 242 an. Dieser kann etwa durch Umbiegen eines unteren Abschnittes eines gestreckten Rohlings für das Antriebsglied hergestellt werden. Auf der gegenüberliegenden Seite ist an dem mittleren Abschnitt des Antriebsgliedes eine Lasche 248 angeformt, deren Ebene ebenfalls um 90° gegen die Ebene des mittleren Abschnitts geneigt ist, jedoch im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des Abtriebsteils 218 des Servomotors 14 verläuft. Die Lasche 248 kann etwa durch Umklappen eines seitlichen Abschnittes eines gestreckten Rohlings für das Antriebsglied hergestellt werden.

Wie F i g. 4 zeigt, ist in dem Verbindungsabschnitt

242 eine kreisförmige öffnung 244 vorgesehen, die über den größeren Durchmesser aufweisenden Abschnitt 238 des Abtriebsteils 218 aufgeschoben ist. Ein darüber angeordneter Kopf 246 des Abtriebsteiles verhindert ein Heruntergleiten des Verbindungsabschnittes 240. Die so geschaffene Verbindung zwischen dem Antriebsglied 240 des Gestänges und dem Abtriebsteil 218 des Servomotors ist so lose, daß das Antriebsglied auf dem Abtriebsteil verdreht werden kann.

Wie F i g. 3 zeigt, weist die Lasche 248 einen mittleren Laschenabschnitt 250 auf, der beim zusammengebauten Gestänge in einer kreisförmigen öffnung 164 im freien Ende des Hebelarms 160 angeordnet ist. Aus F i g. 4 ist ersichtlich, daß der Laschenabschnitt 250 rechteckigen Querschnitt aufweist, wobei die Länge des Rechtecks erheblich größer ist als seine Breite und im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des Abtriebsteils des Servomotors verläuft. Die Querschnittsabmessungen des Laschenabschnittes 250 sind so gewählt, daß dieser in enger Gleitpassung in der öffnung 164 läuft. Die vier Kanten 252, 254, 256 und 258 des mittleren Laschenabschnittes 250 weisen somit einen sehr geringen Abstand zum inneren Rand der öffnung 164 auf, während die Ebene des Laschenabschnittes 250 im wesentlichen parallel zur Längsachse des Antriebsgliedes 240 verläuft. Da im Betrieb das Antriebsglied 240 im wesentlichen in Bewegungsrichtung des Abtriebsteils 218 bewegt wird, fluchtet auch die Ebene des Laschenabschnittes 250 im wesentlichen mit dieser Richtung.

Durch die beschriebene Abstimmung der Abmessung des Laschenabschnittes 250 auf den Durchmesser der öffnung 164 wird über den gesamten Arbeitsbereich des Hebelarms 160 sichergestellt, daß das durch den

Laschenabschnitt 250 und die öffnung 164 gebildete Gelenk ohne Spiel oder Festklemmen arbeitet.

Die Lasche 248 endet hinter dem Hebelarm 160 in einem Endabschnitt 260, welcher ein Herausnehmen des Laschenabschnittes 250 aus der öffnung 164 bei betriebsbereitem Gestänge verhindert und durch den die Teile des Gestänges ohne zusätzliche Befestigungsmittel leicht zusammenbaubar und leicht lösbar miteinander verbunden sind.

Der Endabschnitt 260 weist oben eine vorstehende Nase 262 auf, die beim zusammengebauten Gestänge in radialer Richtung über den Rand der öffnung 164 nach außen übersteht. Der Endabschnitt 260 hat ferner einen abgeschrägten unteren Abschnitt 264, der nicht über den Rand der öffnung 164 übersteht. Damit kann der untere Teil des Laschenabschnittes 250 durch Kippen aus der öffnung 164 herausbewegt werden, und dann kann auch die Nase 262 durch die öffnung 164 bewegt werden. Zum Zusammenbau des Gestänges wird der Hebelarm 160 in die in F i g. 1 gestrichelt dargestellte Stellung gebracht. Der Servomotor wird dann so gestellt, daß das Antriebsglied 240 durch eine in dem Schenkel 166 der abgewinkelten Platte 16 vorgesehene öffnung 270 unter schrägem Winkel zum Hahn 12 unc damit zum Hebelarm 1160 eingeführt werden kann. Ir dieser Schräglage kann die Nase 262 durch die öffnung 164 und hinter den Hebelarm 160 geschoben werden Dann wird der Servomotor 14 um die Lasche 248 nach unten verkippt, wobei der abgeschrägte untere Ab schnitt 264 ebenfalls durch die Öffnung 164 durchtritt womit der mittlere Laschenabschnitt 250 in der öff

ίο nung 164 liegt. Der Servomotor 14 wird dann an den Schenkel 166 der abgewinkelten Platte 16 befestigt.

Falls erwünscht, kann die Bewegung des Gestänge; durch einen auf der abgewinkelten Platte 16 vorgese henen, mit dem Hebelarm 160 zusammenarbeitender Anschlag 166 begrenzt werden. Das Antriebsglied 24( und der Hebelarm 160 können in ihrem mittleren Ab schnitt ferner in einer für den speziellen Einsatz geeig neten Weise gekröpft sein; bei der in den Figuren dar gestellten Ausführungsform ist dieser Teil so gekröpft daß das Gelenk des Gestänges im wesentlichen auf de Bewegungsachse des Abtriebsteiles des Servomotor liegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gestänge, insbesondere zur drehbaren Betätigung des Kükens eines Hahnes mit einem als Blechteil ausgebildeten Hebelarm, an dessen freiem Ende in einer kreisrunden Öffnung ein als Antriebsglied dienendes Teil eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das in die kreisrunde Öffnung (J54) eingesetzte Ende des Antriebsgliedes (240) als Lasche (248) mit im wesentlichen rechtekkigem Querschnitt ausgebildet ist wobei die Lasche an dem Antriebsglied so angeordnet ist, daß die längere Seite der rechteckigen Querschnittsfläche im wesentlichen parallel zur Richtung der Antriebsbewegung verläuft, und daß das Ende der Lasche einen in radialer Richtung über den Rand der kreisrunden Öffnung überstehenden Vorsprung (262) aufweist, während die dem Vorsprung gegenüberliegende Seite des Endes der Lasche so angeschrägt ist, daß das Antriebsglied aus dem Hebelarm (160) aus- und eingehängt werden kann, wenn Antriebsglied und Hebelarm gegeneinander geneigt werden.

2. Gestänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche (248) an dem Antriebsglied (240) angeformt ist, wobei das einstückige Antriebs· glied als Blechteil ausgebildet ist.