DE4303365B4

DE4303365B4 - Selbsttätig sperrendes Stellelement

Info

Publication number: DE4303365B4
Application number: DE4303365A
Authority: DE
Inventors: Joachim Bandemer; Hans Josef Gerwin; Richard Jurr; Helmut Pfalzgraf; Klaus Rathmann; Piotr Szablewski; Torsten Wegner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1993-02-05
Filing date: 1993-02-05
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2013-02-06
Also published as: DE4303365A1

Abstract

Selbsttätig sperrendes Stellelement mit einem Antrieb und einem in einem Führungsgehäuse (4) translatorisch zwischen zwei Endpositionen hin- und herschiebbaren Stößel, dadurch gekennzeichnet, daß
– der Stößel zweiteilig mit einem antriebsseitigen Teil (1) und einem abtriebsseitigen Teil (2) ausgebildet ist,
– beide Teile (1, 2) über einen Stift (3) miteinander gekoppelt sind,
– der während der Stellbewegung mittels einer kulissenartigen Führung bei Erreichen wenigstens einer der Endpositionen in eine Sperrstellung verschiebbar ist, aus der er nur durch eine Bewegung des antriebsseitigen Teils (1) lösbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbsttätig sperrendes Stellelement mit einem Antrieb und einem in einem Führungsgehäuse translatorisch zwischen zwei Endpositionen hin- und herschiebbaren Stößel.
Derartige Stellelemente werden beispielsweise in Zentralverriegelungsanlagen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, bei denen die Endstellungen des Stößels der Verriegelungs- und Entriegelungsstellung des Schlosses entsprechen. Dabei sind die Endstellungen selbsthaltend ausgebildet, d. h. die Endstellungen werden auch bei abgeschaltetem Antrieb solange eingehalten, bis der Antrieb zur Verstellung des Stößels in die entgegengesetzte Endstellung eingeschaltet wird. Die Selbsthaltung wirkt üblicherweise aber nicht, wenn man über die vorhandenen Handbetätigungseinrichtungen (Türdriff, Sicherungskopf) eine gewaltsame Entriegelung vornehmen will.

Aus der DE 41 09 228 A1 ist für den vorgenannten Zweck ein pneumatisches Stellelement bekanntgeworden, bei dem im Führungsstutzen eine schwenkbare Sperrklinke vorgesehen ist, die zum Eingriff in eine Ausnehmung des Stößels gebracht wird, wenn der Stößel seine obere Endstellung errecht hat. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß bei äußerer Gewaltanwendung die Sperrklinke im Stößel verklemmen kann, so daß das Ausklinken mittels Rückstellfeder nicht mehr gelingt und schließlich auch über das Stellglied ein Entriegeln nicht mehr möglich ist.

Das gilt auch für das aus der DE 41 13 982 A1 bekanntgewordene pneumatische Stellelement, bei dem außer der Verklemmgefahr noch ein hoher Wirkungsgradverlust der Stößelstangenkraft beim bestimmungsgemäßen Gebrauch bemängelt wird.

Es besteht somit die Aufgabe, ein selbsttätig sperrendes Stellelement der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das die genannten Mängel nicht aufweist und das mit vertretbarem Aufwand realisierbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Stellelement vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß

– der Stößel zweiteilig mit einem antriebsseitigen Teil und einem Abtriebsseitigen Teil ausgebildet ist,
– beide Teile über einen Stift miteinander gekoppelt sind,
– der während der Stellbewegung mittels einer kulissenartigen Führung bei Erreichen wenigstens einer der Endpositionen in eine Sperrstellung verschiebbar ist, aus der er nur durch eine Bewegung des antriebsseitigen Teils lösbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß die kulissenartige Führung aus in Bewegungsrichtung des Stößels verlaufenden Nuten mit rechtwinklig zur Bewegungsrichtung verlaufendem Langloch im antriebsseitigen Teil und einem quer zur Bewegungsrichtung verlaufendem Langloch im abtriebsseitigen Teil des Stößels bestehen und daß ein gesonderter Kupplungsstift vorgesehen ist, der die Langlöcher der beiden Teile des Stößels durchdringt und dessen Enden in den Nuten des Gehäuses geführt sind.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn im Gehäuse Nuten für zwei Stifte vorgesehen sind, im abtriebsseitigen Teil zu einer Mittelebene spiegelbildlich schräg zur Bewegungsrichtung verlaufende Langlöcher ausgebildet sind und das abtriebsseitige Teil eine die beiden Langlöcher quer zur Bewegungsrichtung überdeckendes Langloch aufweist.

Eine andere Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist dadurch gekennzeichnet, daß das abtriebsseitige Teil des Stößels senkrecht zum antriebsseitigen Teil des Stößels geführt ist, daß die kulissenartige Führung im antriebsseitigen Teil des Stößels ausgebildet ist und daß der abtriebsseitige Teil eine Bohrung für den Stift aufweist.

Andere vorteilhafte Merkmale sind in den Ansprüchen 3, 4, 6, 8 und 9 beschrieben. Weitere Einzelheiten werden anhand der in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
1 zeigt in vereinfachter Darstellung eine erste Ausführungsform des Erfindungsgedankens mit getrennten Bauteilen.
2 zeigt die Ausführungsform gemäß 1 in zusammengesetztem Zustand.
3 zeigt verschiedene Positionen einer Ausführungsform nach 1 und 2.
4 zeigt eine symmetrisch verdoppelte Ausführungsform nach 1 und 2.
5 zeigt eine Ausführungsform mit rechtwinklig abknickendem Stellweg.
In 1 sind die vier Bauteile des erfindungsgemäßen Stellelements in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Teilschnitten dargestellt. Der antriebsseitige Teil 1 des Stößels ist mit einem schräg angeordneten Langloch 8 in den beiden gabelförmigen Kupplungsstegen 11 versehen, während das abtriebsseitige Teil 2 des Stößels ein quer zur Bewegungsrichtung verlaufendes Langloch 9 in seinem mittig angeordneten Kupplungssteg 10 besitzt. Zur Führung des Stößels ist ein Gehäuse 4 vorgesehen, in dem beidseitig eine in Bewegungsrichtung verlaufende Nut 5 mit rechtwinklig abknickendem Endbereich 6 eingearbeitet ist, in die die Enden 7 eines Stiftes 3 eingreifen.
Aus 2 ist ersichtlich, wie der Stift 3 die Langlöcher 8 und 9 in den Kupplungsstegen 10 und 11 der beiden Stößelteile 1 und 2 durchsetzt und damit eine Kopplung dieser Teile bewirkt. Durch das Zusammenspiel der Nuten 5 mit ihren rechtwinklig abknickenden Endbereichen 6 und der Langlöcher 8 und 9 erfährt der Stift 3 eine Zwangsbewegung, durch die er bei Erreichen der oberen Endposition in den rechtwinklig abknickenden Endbereich 6 verschoben wird. In dieser Position verhindert er ein Verschieben der Teile 1 und 2 nach unten, wenn der abtriebsseitige Teil 2 des Stößels nach unten gedrückt wird. Geht die Stellkraft jedoch vom antriebsseitigen Teil 1 des Stößels aus, dann wird der Stift 3 während eines Leerhubs des Teils 1, der der vertikalen Erstreckung des Langlochs 8 entspricht, zunächst im Langloch 9 des Teils 2 quer zur Bewegungsrichtung des Stößels verschoben, bevor er dann einer weiteren Abwärtsbewe gung des Teils 1 folgen kann, wobei er sich unter Mitnahme des Teils 2 längs der Nut 5 nach unten verschiebt.
3 zeigt in weiter schematisierter Darstellung verschiedene Positionen der Teile 1 und 2, die zur Verdeutlichung noch mit Markierungen S1 und S2 versehen sind. Im übrigen werden die gleichen Bezugsziffern wie in 1 und 2 verwendet.
3a zeigt die Teile 1 und 2 in ihrer unteren Endstellung. Der Stift 3 nimmt dabei in der Mut 5 die unterste, im Langloch 8 die oberste und im Langloch 9 die am weitesten links liegende Position ein. Eine weitere Abwärtsbewegung ist nicht möglich. Die Markierungen S1 und S2 haben ihren "Normalabstand".
Wird nun der antriebsseitige Teil 1 nach oben verschoben, so wird der abtriebsseitige Teil 2 über den Stift 3 mitgenommen. Diese Bewegung setzt sich über die in 3b dargestellte Position bis in die Position gemäß 3c fort, wobei die Markierungen den "Normalabstand" beibehalten. In 3b sind noch die Wege Δ x und Δ y gekennzeichnet, die im Zusammenhang mit der 3d näher erläutert werden.
Hat der Stift 3 gemäß 3c das obere Ende der Nut 5 erreicht, ist eine weitere vertikale Bewegung nicht mehr möglich. Wird gleichwohl das antriebsseitige Teil 1 weiter nach oben verschoben, wird über das Langloch 8 eine Querkraft auf den Stift 3 ausgeübt, der nunmehr im Langloch 9 und im rechtwinklig abknickenden Endbereich 6 geführt in die in 3d dargestellte Position um Δ x nach rechts verschoben wird. Während dieser Bewegung vollführt der antriebsseitige Teil 1 den Weg Δ y. Dieser Weg entspricht der Änderung des Abstandes der Markierungen S1 und S2, d. h. dem Leerhub des Teils 1, um den Teil 1 relativ zu Teil 2 in der Endphase der Aufwärtsbewegung verschoben wird. Ist die Endposition gemäß 3d erreicht, kann Teil 2 durch äußere Kräfte nicht nach unten gedrückt werden, weil der Stift 3 keine Abwärtsbewegung vollführen kann, solange er sich im Endbereich 6 der Nut 5 befindet. Aus dieser Position kann der Stift 3 nur nach links bewegt werden, wenn das antriebsseitige Teil 1 nach unten verschoben wird, wobei zunächst ein Leerhub Δ y stattfindet und der Stift 3 den Weg Δ x nach links bewegt wird. (3c). Bei weiterer Abwärtsbewegung des Teils 1 wird anschließend das Teil 2 mitgenommen, bis schließlich wieder die Position gemäß 3a erreicht ist.
In 4 ist die Kulissenführung der 1 bis 3 symmetrisch verdoppelt, wobei die hinzugekommenen Teile 3', 5', 6' und 8' den Teilen 3, 5, 6 und 8 entsprechen. Diese etwas aufwendigere Ausführungsform kann angewendet werden, wenn innerhalb des gesamten Systems ein Ausgleich der Querkräfte erreicht werden soll. Das Langloch 9 im abtriebsseitigen Teil 2 wird zweckmäßigerweise nicht unterteilt, sondern durchgehend ausgeführt.
Bei der Ausführungsform gemäß 5 verläuft die Bewegungsrichtung des abtriebsseitigen Teils 12 senkrecht zu der des antriebsseitigen Teils 17. Im Gehäuse 14 sind entsprechende Führungen vorgesehen. Das antriebsseitige Teil 17 weist zweckmäßigerweise zwei symmetrisch zur Mittelebene angeordnete Kupplungsscheiben 19 auf, in denen kulissenartige Führungen in Form von Schlitzen mit einem schräg zu beiden Bewegungsrichtungen verlaufenden Mittelbereich 15 und parallel zur Bewegungsrichtung des antriebsseitigen Teils 17 verlaufenden Endbereichen ausgebildet sind. Das antriebsseitige Teil 12 liegt zwischen den Kupplungsscheiben 19 und weist eine Bohrung 18 auf, über die es durch einen Stift 13 mit den Kupplungsscheiben 19 verbunden ist. Der Stift 13 wirkt sowohl in der dargestellten als auch in der entgegengesetzten Endposition sperrend gegen ein Verschieben des abtriebsseitigen Teils 12 bei äußerer Kraftanwendung. Nur wenn die Krafteinleitung über das antriebsseitige Teil 17 erfolgt, kann das abtriebsseitige Teil 12 senkrecht zur Wirkungsrichtung des antriebsseitigen Teils 17 bewegt werden, wobei letzteres im Bereich der Endpositionen einen Leerhub ausführt, der sich vom Ende des schräg verlaufenden Mittelbereichs 15 bis zum Mittelpunkt der halbkreisförmig abschließenden Endbereiche 16 erstreckt.
Mit der Erfindung wird ein selbsttätig sperrendes Stellelement vorgeschlagen, das ohne nennenswerten Mehraufwand eine mißbräuchliche Bewegung des abtriebsseitigen Stößelteils verhindert, ohne daß ein Verklemmen befürchtet werden muß.

Claims

Selbsttätig sperrendes Stellelement mit einem Antrieb und einem in einem Führungsgehäuse (4) translatorisch zwischen zwei Endpositionen hin- und herschiebbaren Stößel, dadurch gekennzeichnet, daß – der Stößel zweiteilig mit einem antriebsseitigen Teil (1) und einem abtriebsseitigen Teil (2) ausgebildet ist, – beide Teile (1, 2) über einen Stift (3) miteinander gekoppelt sind, – der während der Stellbewegung mittels einer kulissenartigen Führung bei Erreichen wenigstens einer der Endpositionen in eine Sperrstellung verschiebbar ist, aus der er nur durch eine Bewegung des antriebsseitigen Teils (1) lösbar ist.
Stellelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kulissenartige Führung aus in Bewegungsrichtung des Stößels (1, 2) verlaufenden Nuten (5) mit rechtwinklig abknickenden Endbereichen (6) im Gehäuse (4), einem schräg zur Bewegungsrichtung verlaufenden Langloch (8) im antriebsseitigen Teil (1) und einem quer zur Bewegungsrichtung verlaufenden Langloch (9) im abtriebsseitigen Teil (2) des Stößels bestehen und daß ein gesonderter Kupplungsstift (3) vorgesehen ist, der die Langlöcher (8, 9) der beiden Teile (1, 2) des Stößels durchdringt und dessen Enden (7) in den Muten (5) des Gehäuses (4) geführt sind.
Stellelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das abtriebsseitige Teil (2) des Stößels einen mittig angeordneten Kupplungssteg (10) und ein quer zur Bewegungsrichtung verlaufendes Langloch (9) und das antriebsseitige Teil (1) des Stößels zwei gabelförmig angeordnete Kupplungsstege (11) mit schräg zur Bewegungsrichtung verlaufenden Langlöchern (8) aufweist.
Stellelement nach Anspruch 3, jedoch mit der Maßgabe, daß das antriebsseitige Teil einen mittig angeordneten Kupplungssteg und das abtriebsseitige Teil zwei gabelförmig angeordnete Kupplungsstege aufweist.
Stellelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (4) Nuten (5, 5') für zwei Stifte (3, 3') vorgesehen sind, daß im antriebsseitigen Teil (1) zwei zu einer Mittelebene spiegelbildlich schräg zur Bewegungsrichtung verlaufende Langlöcher (8, 8') ausgebildet sind und daß das abtriebsseitige Teil (2) ein die beiden Langlöcher (8, 8') quer zur Bewegungsrichtung überdeckendes Langloch (9) aufweist.
Stellelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es im übrigen gemäß Anspruch 3 oder 4 ausgebildet ist.
Stellelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das abtriebsseitige Teil (12) des Stößels senkrecht zum antriebsseitigen Teil (17) des Stößels geführt ist, daß die kulissenartige Führung (15, 16) im antriebsseitigen Teil (17) des Stößels ausgebildet ist und daß der abtriebsseitige Teil (12) eine Bohrung (18) für den Stift (13) aufweist.
Stellelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der antriebsseitige Teil des Stößels zwei symmetrisch zur Mittelebene angeordnete Kupplungsscheiben (19) mit Schlitzen aufweist, die im Mittelbereich (15) schräg zur Bewegungsrichtung beider Teile (12, 17) und in den Endbereichen (16) parallel zur Bewegungsrichtung des antriebsseitigen Teils (17) verlaufen.
Stellelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (15, 16) im Mittelbereich unter einem Winkel von > 0 bis < 90 Grad zur Bewegungsrichtung des antriebsseitigen Teils (17) verläuft.