DE4303365A1 - Selbsttätig sperrendes Stellelement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbsttätig sperrendes Stellelement mit einem Antrieb und einem in einem Führungs­ gehäuse translatorisch zwischen zwei Endpositionen hin- und herschiebbaren Stößel.

Derartige Stellelemente werden beispielsweise in Zentral­ verriegelungsanlagen 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 End­ stellungen 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 (Türgriff, Si­ cherungskopf) eine gewaltsame Entriegelung vornehmen will.

Aus der DE 41 09 228 A1 ist für den vorgenannten Zweck ein pneumatisches Stellelement bekanntgeworden, bei dem im Füh­ rungsstutzen 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 Ge­ waltanwendung 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 bekanntgewor­ dene pneumatische Stellelement, bei dem außer der Verklemm­ gefahr 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 vertret­ barem Aufwand realisierbar ist.

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

• - der Stößel zweiteilig mit einem antriebsseitigen Teil und einem abtriebsseitigen Teil ausgebildet ist,
• - beide Teile über einen Stift miteinander gekop­ pelt sind,
• - der während der Stellbewegung mittels einer ku­ lissenartigen Führung bei Erreichen wenigstens einer der Endpositionen in eine Sperrstellung verschiebbar ist, aus der er nur durch eine Bewe­ gung des antriebsseitigen Teils lösbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedan­ kens ist vorgesehen, daß die kulissenartige Führung aus in Bewegungsrichtung des Stößels verlaufenden Nuten mit recht­ zur Bewegungsrichtung verlaufenden Langloch im antriebssei­ tigen Teil und einem quer zur Bewegungsrichtung verlaufen­ den 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 abtriebs­ seitige Teil eine die beiden Langlöcher quer zur Bewegungs­ richtung überdeckendes Langloch aufweist.

Eine andere Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist da­ durch gekennzeichnet, daß das abtriebsseitige Teil des Stö­ ßels senkrecht zum antriebsseitigen Teil des Stößels ge­ führt ist, daß die kulissenartige Führung im antriebsseiti­ gen Teil des Stößels ausgebildet ist und daß der abtriebs­ seitige 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 Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in vereinfachter Darstellung eine erste Ausführungsform des Erfindungsgedankens mit ge­ trennten Bauteilen.

Fig. 2 zeigt die Ausführungsform gemäß Fig. 1 in zusam­ mengesetztem Zustand.

Fig. 3 zeigt verschiedene Positionen einer Ausführungs­ form nach Fig. 1 und 2.

Fig. 4 zeigt eine symmetrisch verdoppelte Ausführungs­ form nach Fig. 1 und 2.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform mit rechtwinklig ab­ knickendem Stellweg.

In Fig. 1 sind die vier Bauteile des erfindungsgemäßen Stellelements in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Teil­ schnitten 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 Fig. 2 ist ersichtlich, wie der Stift 3 die Langlöcher 8 und 9 in den Kupplungsstegen 10 und 11 der beiden Stößel­ teile 1 und 2 durchsetzt und damit eine Kopplung dieser Teile bewirkt. Durch das Zusammenspiel der Nuten 5 mit ih­ ren 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 Stö­ ßels 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 verti­ kalen Erstreckung des Langlochs 8 entspricht, zunächst im Langloch 9 des Teils 2 quer zur Bewegungsrichtung des Stö­ ßels 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.

Fig. 3 zeigt in weiter schematisierter Darstellung ver­ schiedene Positionen der Teile 1 und 2, die zur Verdeutli­ chung noch mit Markierungen S1 und S2 versehen sind. Im üb­ rigen werden die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 und 2 verwendet.

Fig. 3a zeigt die Teile 1 und 2 in ihrer unteren Endstel­ lung. Der Stift 3 nimmt dabei in der Nut 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 mitge­ nommen. Diese Bewegung setzt sich über die in Fig. 3b dar­ gestellte Position bis in die Position gemäß Fig. 3c fort, wobei die Markierungen den "Normalabstand" beibehalten. In Fig. 3b sind noch die Wege Δx und Δy gekennzeichnet, die im Zusammenhang mit der Fig. 3d näher erläutert werden.

Hat der Stift 3 gemäß Fig. 3c das obere Ende der Nut 5 er­ reicht, ist eine weitere vertikale Bewegung nicht mehr mög­ lich. Wird gleichwohl das antriebsseitige Teil 1 weiter nach oben verschoben, wird über das Langloch 8 eine Quer­ kraft auf den Stift 3 ausgeübt, der nunmehr im Langloch 9 und im rechtwinklig abknickenden Endbereich 6 geführt in die in Fig. 3d dargestellte Position um Δx nach rechts verschoben wird. Während dieser Bewegung vollführt der an­ triebsseitige Teil 1 den Weg Δy. 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 Fig. 3d erreicht, kann Teil 2 durch äu­ ßere 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 Posi­ tion kann der Stift 3 nur nach links bewegt werden, wenn das antriebsseitige Teil 1 nach unten verschoben wird, wo­ bei zunächst ein Leerhub Δy stattfindet und der Stift 3 den Weg Δx nach links bewegt wird. (Fig. 3c). Bei weiterer Abwärtsbewegung des Teils 1 wird anschließend das Teil 2 mitgenommen, bis schließlich wieder die Position gemäß Fig. 3a erreicht ist.

In Fig. 4 ist die Kulissenführung der Fig. 1 bis 3 symme­ trisch 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 Fig. 5 verläuft die Bewe­ gungsrichtung des abtriebsseitigen Teils 12 senkrecht zu der des antriebsseitigen Teils 17. Im Gehäuse 14 sind ent­ sprechende Führungen vorgesehen. Das antriebsseitige Teil 17 weist zweckmäßigerweise zwei symmetrisch zur Mittelebene angeordnete Kupplungsscheiben 19 auf, in denen kulissenar­ tige 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 abtriebsseitige Teil 12 liegt zwischen den Kupplungsschei­ ben 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 Stellele­ ment vorgeschlagen, das ohne nennenswerten Mehraufwand eine mißbräuchliche Bewegung des abtriebsseitigen Stößelteils verhindert, ohne daß ein Verklemmen befürchtet werden muß.

Claims (9)

1. Selbsttätig sperrendes Stellelement mit einem Antrieb und einem in einem Führungsgehäuse (4) translatorisch zwi­ schen zwei Endpositionen hin- und herschiebbaren Stößel, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Stößel zweiteilig mit einem antriebsseitigen Teil (1) und einem abtriebsseitigen Teil (2) aus­ gebildet ist,
• - beide Teile (1, 2) über einen Stift (3) miteinan­ der 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 Bewe­ gung des antriebsseitigen Teils (1) lösbar ist.

2. 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 an­ triebsseitigen Teil (1) und einem quer zur Bewegungsrich­ tung 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 Nuten (5) des Gehäuses (4) geführt sind.

3. Stellelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das abtriebsseitige Teil (2) des Stößels einen mittig angeordneten Kupplungssteg (10) und ein quer zur Bewegungs­ richtung verlaufendes Langloch (9) und das antriebsseitige Teil (1) des Stößels zwei gabelförmig angeordnete Kupp­ lungsstege (11) mit schräg zur Bewegungsrichtung verlaufen­ den Langlöchern (8) aufweist.

4. 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.

5. 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 Bewegungsrich­ tung 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.

6. Stellelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es im übrigen gemäß Anspruch 3 oder 4 ausgebildet ist.

7. 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 abtriebssei­ tige Teil (12) eine Bohrung (18) für den Stift (3) auf­ weist.

8. 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 Endbe­ reichen (16) parallel zur Bewegungsrichtung des antriebs­ seitigen Teils (17) verlaufen.

9. Stellelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (15, 16) im Mittelbereich unter einem Win­ kel von < 0 bis < 90 Grad zur Bewegungsrichtung des antriebsseitigen Teils (17) verläuft.