Title:
Arrangement for changing actuating element between positions has spindle emanating from rotary element connecting actuating element holder to rotary element to execute lifting movement limited by stop
Kind Code:
A1


Abstract:
The arrangement has a spindle (22) emanating from a rotary element (12) connecting an actuating element holder (18) to the rotary element. Turning the rotary element in a first direction moves the holder towards it to execute a lifting movement limited by a stop (24). Further movement in this direction moves the holder with the rotary element. Turning in the opposite direction moves the holder away from the stop to decouple the lifting movement.



Inventors:
ROSENBERGER KARLHEINZ (DE)
Application Number:
DE10213758A
Publication Date:
10/23/2003
Filing Date:
03/26/2002
Assignee:
EPRO ELEKTRONIK GMBH
International Classes:
Domestic Patent References:
DE20005691U1N/A2000-06-29
DE19547394C2N/A1998-03-19
DE2436595A1N/A
DE8622665U1N/A
DE8711201U1N/A



Foreign References:
FR1212599A1960-03-24
EP0257014
Claims:
1. Anordnung zum Umstellen eines Bet�tigungsorgans von zumindest einer ersten in zumindest eine zweite Position, wobei das Bet�tigungsorgan zum Umstellen in der ersten Position einem Zwangshub unterworfen, sodann durch Drehbewegung in die zweite Position verstellt und in dieser der Zwangshub aufgehoben wird, wobei das Bet�tigungsorgan von einer in Drehbewegung mittels eines Drehelementes wie Zahnrad versetzbaren Aufnahme aufgenommen ist und das Drehelement in einem Geh�use insbesondere einer elektrischen Steuerung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Drehelement (12) eine Spindel (22) ausgeht, �ber die die Aufnahme (18) mit dem Drehelement (12) verbunden ist, dass bei Drehen des Drehelementes in eine erste Richtung die Aufnahme in Richtung des Drehelementes zur Durchf�hrung des Zwangshubs verstellbar ist, dass der Zwangshub durch einen von der Spindel durchsetzte und gegen�ber dem Drehelement drehbar gelagerten Anschlag (24) begrenzt ist, dass bei weiterem Drehen in die erste Richtung das Drehelement die Aufnahme mitdreht und dass bei Drehung des Drehelementes in zu der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung die Aufnahme von dem Anschlag zum Aufheben des Zwangshubs wegbewegbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (12) drehbar in einem Lager (26) abgest�tzt ist, das gegen�ber dem Geh�use oder einem Einsatz (20) in diesem abgest�tzt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (24) drehbar gegen�ber dem Lager (26) des Drehelementes (12) abgest�tzt ist.

4. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Anspr�che, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (18) gegen�ber dem das Lager (26) des Drehelementes (12) aufnehmenden Abschnitts (20) des Geh�uses bzw. dem Einsatz abgedichtet ist.

5. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Anspr�che, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (18) topff�rmig mit geh�useabgewandt verlaufender �ffnung ausgebildet ist, in der das Bet�tigungsorgan oder ein mit diesem verbundenes Element wie Zapfen (14) befestigt ist.

6. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Anspr�che, dadurch gekennzeichnet, dass bei Drehen des Drehelementes (12) in die zweite Richtung ein Mitbewegen der Aufnahme (18) durch mit dieser wechselwirkendem Arretierelement wie Arretierbolzen (40) unterbunden ist.

7. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Anspr�che, dadurch gekennzeichnet, dass zur Positionsbestimmung der Aufnahme (18) von dem Geh�use bzw. dessen Einsatz ein Hallsensor (30) ausgeht, �ber den in der Aufnahme angeordnete Magnete (32, 34) erfassbar sind.

8. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Anspr�che, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (18) �ber einen �ber drehelementseitig verlaufender Stirnfl�che vorstehenden Abschnitt (28) an dem Anschlag (24) anlegbar ist.

9. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Anspr�che, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement wie der Arretierbolzen (40) mit stufenf�rmigen Aussparungen in Umfangsfl�che der Aufnahme (18) wechselwirkt.

Description:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Umstellen eines Bet�tigungsorgans von zumindest einer ersten in zumindest eine zweite Position, wobei das Bet�tigungsorgan zum Umstellen in der ersten Position einem Zwangshub unterworfen, sodann durch Drehbewegung in die zweite Position verstellt und in dieser der Zwangshub aufgehoben wird, und wobei das Bet�tigungsorgan von einer in Drehbewegung mittels eines Drehelementes wie Zahnrad versetzten Aufnahme aufgenommen ist und das Drehelement in einem Geh�use insbesondere einer elektrischen Steuerung angeordnet ist.

Um zum Beispiel ein Steuerger�t wie ein Mehr- wie Sechswegeventil, das in Schwimmb�dern zum Einsatz gelangt, umzustellen, ist es bekannt, ein Bet�tigungsorgan wie Hebel zun�chst durch Vornahme einer Hubbewegung zu entarretieren, sodann zu verstellen und sodann in der gew�nschten neuen Position zu verrasten, in der das Bet�tigungsorgan um den Hub zur�ckgesetzt wird.

Dieses Verstellen kann von Hand oder mittels einer elektrischen Steuerung erfolgen, in dem das Bet�tigungsorgan wie Zapfen mit einem Zahnrad verbunden ist, das in einem Geh�use einer elektrischen Steuerung angeordnet ist. Die Verbindung zwischen dem Zapfen und dem Zahnrad erfolgt durch Verschrauben, wobei eine Abdichtung zwischen dem Zapfen und dem Geh�use nicht erfolgt. Dies wiederum bedeutet, dass �ber die Verbindung zwischen dem Zapfen und dem Zahnrad Feuchtigkeit in das unter Spannung stehende und elektronische Bauteile enthaltende Geh�use eindringen kann. Daher ist eine Zwangsl�ftung durch L�ftungsschlitze erforderlich. Diese zeigen jedoch den Nachteil, dass dann, wenn das Steuerger�t in einem Feuchtigkeitsbereich wie im Bereich eines Schwimmbeckens angeordnet ist, nat�rliche Feuchtigkeit in das Geh�use eindringen und Schwitzwasser entstehen kann.

Eine Anordnung eingangs genannter Art ist zum Umstellen eines Sechswegeventils f�r Schwimmb�der bestimmt, um wahlweise ein Schwimmbecken zu leeren, Filter r�ckzusp�len etc. Dabei ist das Geh�use des Ventils mit dem Geh�use der Steuerung verschraubt, so dass dieses sehr stabil ausgebildet sein muss.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass mit konstruktiv einfachen Ma�nahmen eine feuchtigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Geh�use und dem ein Steuerger�t schaltenden Bet�tigungsorgan hergestellt werden kann.

Zur L�sung dieses Problems sieht die Erfindung im Wesentlichen vor, dass die Aufnahme �ber eine Spindel mit dem Drehelement verbunden ist, dass bei Drehung des Drehelementes in einer ersten Richtung die Aufnahme in Richtung des Drehelementes zur Durchf�hrung des Zwangshubs verstellbar ist, dass der Zwangshub durch einen von der Spindel durchsetzten und gegen�ber dem Drehelement drehbar gelagerten Anschlag begrenzt ist, dass bei weiterer Drehung des Drehelementes die Aufnahme mitdrehbar ist und dass bei Drehung des Drehelementes in zu der ersten Richtung entgegengesetzter Richtung die Aufnahme von dem Drehelement zum Aufheben des Zwangshubs zur�ckbewegbar ist.

Erfindungsgem�� ist demnach vorgesehen, dass das Drehelement insbesondere in Form eines Zahnrades eine entlang seiner Drehachse verlaufende Spindel aufweist, der mit einem mit dem Bet�tigungsorgan verbundenen Element wie Aufnahme, Kolben, Mutter oder Topf - allgemein Adapter genannt - derart wechselwirkt, dass dieser in Richtung des Zahnrads verstellt wird, wenn ein Zwangshub auszu�ben ist, um das Bet�tigungsorgan zu entarretieren und ein Steuerger�t wie Ventil verstellen zu k�nnen. Sodann wird der Adapter mit dem Bet�tigungsorgan verstellt. Nach Erreichen der gew�nschten Position wird das Zahnrad in entgegengesetzter Richtung in Drehbewegung versetzt. Da sich der Adapter auf dem drehbar sowohl zu dem Zahnrad als auch zu der Spindel gelagerten Anschlag abst�tzt, ist ein Verkanten zwischen dem Adapter und dem Anschlag nicht m�glich, so dass infolgedessen ein problemloses L�sen des Adapters von dem Anschlag m�glich ist, um den Zwangshub aufzuheben und somit das Bet�tigungsorgan bzw. das mit diesem verbundene Steuerelement erneut zu arretieren.

Um bei dem Zur�ckbewegen des Adapters auszuschlie�en, dass dieser sich mit dem Zahnrad mitbewegt, ist des Weiteren vorgesehen, dass beim Drehen des Drehelementes in die zweite Richtung eine Mitbewegung des Adapters durch mit diesem wechselwirkendes Arretierelement wie Arretierbolzen unterbunden ist. Hierzu kann der von dem Geh�use bzw. einem Abschnitt dieses ausgehende Arretierbolzen mit stufen- bzw. zahnf�rmigen Vorspr�ngen in der Au�enfl�che des Adapters wechselwirken, um ein Mitbewegen auszuschlie�en.

Das Drehelement wie das Zahnrad selbst ist drehbar von einem Lager aufgenommen, das gegen�ber dem Geh�use oder einem Einsatz in diesem abgest�tzt ist. Gegen�ber diesem Lager ist demzufolge auch der Anschlag drehbar abgest�tzt.

Der das Bet�tigungselement wie Zapfen aufnehmende Adapter selbst ist bevorzugterweise topff�rmig ausgebildet, wobei dessen �ffnung geh�useabgewandt verl�uft. In den topff�rmigen Adapter ragt das Bet�tigungselement hinein und ist mit diesem verbunden. Ferner ist der Adapter gegen�ber dem Geh�use bzw. einem von diesem ausgehenden Einsatz abgedichtet, wodurch die fl�ssigkeitsdichte Abdichtung zwischen Bet�tigungsorgan und dem Geh�use sichergestellt ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Adapter bzw. die Aufnahme �ber einen drehelementseitig verlaufende Stirnfl�che vorstehenden Abschnitt an dem Anschlag anlegbar ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass ein Verkanten beim Anziehen der Aufnahme bzw. der Adapter in Richtung des Drehelementes ausgeschlossen ist.

Um die Position des Adapters bzw. der Aufnahme zu �berpr�fen, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass in dem die Aufnahme zumindest abschnittsweise umgebenden Geh�usebereich oder dem Einsatz zumindest ein Hallsensor angeordnet ist, �ber den in der Aufnahme vorhandene Magnete erfassbar sind.

Durch die erfindungsgem��e Lehre ergeben sich Vorteile in Bezug auf eine einfache Befestigung an einem Steuerger�t wie Mehrweg- wie 6-Wege-Ventil, da das Steuergeh�use nicht mit dem Steuerger�t verschraubt werden muss. Das Steuergeh�use tr�gt das Steuerger�t nicht. Vielmehr erfolgt eine Verbindung �ber den Adapter und die Spindel. Durch die Wahl des Adapters k�nnen unterschiedliche Bet�tigungsorgane mit der erfindungsgem��en Anordnung verbunden werden. Ein mechanischer Eingriff in das Steuerger�t wie 6-Wege-Ventil ist nicht erforderlich.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Anspr�chen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - f�r sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausf�hrungsbeispiels.

In der einzigen Figur ist eine Wandung 10 eines Geh�uses insbesondere eines elektrischen Steuerger�tes dargestellt, innerhalb der ein als Zahnrad 12 ausgebildetes Drehelement drehbar gelagert ist, um ein Bet�tigungsorgan wie Stellglied eines Steuerger�tes wie Mehnrweg- wie Sechswegeventils umstellen zu k�nnen. Das Bet�tigungsorgan ist im Ausf�hrungsbeispiel als Zapfen 14 ausgebildet, das mit dem Stellglied verbunden ist oder ein Abschnitt dieses ist.

Damit das Stellglied eine eindeutige Position einnimmt, muss dieses zum Verstellen einen Zwangshub aus�ben (Doppelpfeil 16), um sodann in eine neue Position verstellt bzw. gedreht zu werden. Anschlie�end wird der Zwangshub zur�ckgesetzt.

Wenn bei einer entsprechenden Anordnung zum Beispiel f�r Schwimmb�der bestimmte Mehrwegventile verstellt werden sollen, muss das Steuerger�t gegen Feuchtigkeit gesch�tzt werden. Erfindungsgem�� erfolgt eine fl�ssigkeitsdichte Trennung zwischen dem Inneren des Geh�uses, in dem das Zahnrad 12 drehbar gelagert ist, und dem Zapfen 14, der zu dem Stellglied f�hrt. Hierzu ist der Zapfen 14 in einer topff�rmigen Aufnahme 18 - auch Adapter genannt - angeordnet, die innerhalb eines zylindrischen Abschnitts 20 des Geh�uses drehbar gelagert ist. Die Aufnahme 18 ist dabei gegen�ber dem zylindrischen Abschnitt 20 abgedichtet.

Die Aufnahme 18 ist �ber eine Spindel 22 mit dem Zahnrad 12 verbunden, um der Aufnahme 18 einerseits den gew�nschten Hub 16 aufzuzwingen und andererseits zu drehen, um folglich das Stellglied von einer ersten in eine zweite Position umstellen zu k�nnen. Das Zahnrad 12 wird durch ein nicht dargestelltes weiteres Zahnrad oder Ritzel in Drehbewegung versetzt, das �ber einen in dem Steuergeh�use vorhandenen Antrieb in Drehbewegung versetzt wird.

Der Hub 16 der Aufnahme 18 wird durch einen als Ringscheibe ausgebildeten Anschlag 24 begrenzt, der einerseits von dem Zapfen 22 durchsetzt ist und andererseits gegen�ber einem Lager 26 drehbar abgest�tzt ist, �ber das das Zahnrad 12 gegen�ber dem Abschnitt 20 des Geh�uses drehbar abgest�tzt ist. Hierzu sind entsprechende prinzipiell dargestellte Kugellager vorgesehen.

Des Weiteren weist die topff�rmig ausgebildete Aufnahme 18 stirnfl�chenseitig einen vorspringenden ringf�rmigen Absatz 28 auf, der an dem Anschlag 24 zu liegen kommt. Dadurch, dass der Anschlag 24 drehbar gelagert ist, kann beim Anziehen der Aufnahme 18 ein Verkanten nicht erfolgen, so dass infolge dessen ein sicheres L�sen der Aufnahme 18 gew�hrleistet ist, wenn der Zwangshub zum erneuten Arretieren des Steuerglieds aufgehoben werden soll.

Die Funktionsweise der erfindungsgem��en Anordnung ist nun wie folgt.

Wird im Ausf�hrungsbeispiel das Zahnrad im Uhrzeigersinn gedreht, so wird der Zwangshub 16 der Aufnahme 18 so lange durchgef�hrt, bis der ringf�rmige vorspringende Absatz 28 der Aufnahme 18 an dem Anschlag 24 anliegt. Bei einem weiteren Drehen des Zahnrades 12 wird sodann die Aufnahme 18 mit der Folge mitgedreht, dass der in der Aufnahme 18 fixierte Zapfen 14 mitgedreht und somit das Stellglied von einer ersten in eine zweite Position verstellt wird. Um zu �berpr�fen, wann die richtige Stellposition erreicht ist, ist im Ausf�hrungsbeispiel ein Hallsensor 30 vorgesehen, der in dem Geh�useabschnitt 20 angeordnet ist und in der Aufnahme 18 vorhandene Magnete 32 bzw. deren Stellungen �berpr�ft, die entsprechend gepolt sind. Nach Erreichen der gew�nschten neuen Position wird das Zahnrad 12 in entgegengesetzte Richtung, also im Ausf�hrungsbeispiel entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Hierdurch bedingt wird die Aufnahme 18 von dem Zahnrad 12 wegbewegt, also der Zwangshub aufgehoben, um das Steuerglied verrasten zu k�nnen. Um bei der Bewegung des Zahnrads 12 ein Mitdrehen der Aufnahme 18 auszuschlie�en, weist die Aufnahme 18 stirnwandseitig zahn- oder stufenf�rmige Aussparungen 36, 38 auf, die mit von dem Abschnitt 20 des Geh�uses ausgehende Rastzapfen 40 wechselwirken. Die Abschnitte 36, 38 weisen rampenf�rmige Abschnitte auf, die in radiale verlaufende Begrenzungsfl�chen derart �bergehen, dass im Ausf�hrungsbeispiel die Aufnahme 18 nur im Uhrzeigersinn und nicht entgegen diesem gedreht werden kann.

Durch die Trennung zwischen dem Zahnrad 12 und dem Zapfen 14 und dessen Anordnen in der Aufnahme 18, die auch als Adapter bezeichnet werden kann, die ihrerseits abgedichtet in dem Abschnitt 20 des Geh�uses drehbar angeordnet ist, ergibt sich eine fl�ssigkeitsdichte Trennung zwischen Geh�use�u�erem und -inneren mit der Folge, dass auch ein Einsatz in Feuchtbereichen m�glich ist, ohne dass die Gefahr besteht, dass in das Geh�useinnere Fl�ssigkeit oder kondensierende Feuchtigkeit eindringt. Eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Geh�use des Steuergliedes und dem des Steuerger�tes, wie dies nach dem Stand der Technik der Fall ist, ist gleichfalls nicht erforderlich, so dass die Geh�usewandung 10 relativ leicht ausgebildet sein kann.