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Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung an Schaltzylindern-insbesondere an solchen in Schaltgetrieben von Kraftfahrzeugen-, in welchen ein dicht und gleitend geführter Arbeitskolben zwei Arbeitsräume begrenzt, mit einem am Schaltzylinder angebauten Membranventil, welches an einer Druckleitung und einer Entlastungsstelle angeschlossen ist.
In der brit. Patentschrift Nr. 320, 778 ist bereits eine derartige Steuereinrichtung beschrieben, bei welcher das Membranventil-welches fernbetätigt ist-an einer Druckleitung angeschlossen ist und in derselben den Durchlass für Luft oder Flüssigkeiten-insbesondere für ätzende oder kiesige Flüssigkeiten-öffnet oder schliesst.
Mit diesem bekannten Gerät können jedoch Zylinder-Kolben-Aggregate-insbesondere an solchen in Schaltgetrieben von Kraftfahrzeugen-nicht gesteuert werden.
Es soll nun eine Steuereinrichtung der eingangs beschriebenen Bauart an Schaltzylindern-insbesondere an solchen in Schaltgetrieben von Kraftfahrzeugen-geschaffen werden, welche im Schaltzylinder angeordnet ist, so dass einerseits die Steuerseite des Membranventiles von seiner das Arbeitsmedium führenden Seite und anderseits an der das Arbeitsmedium führenden Seite des Membranventiles der unter Druck stehende Abschnitt gegen den entlasteten dicht abgeschlossen sind ; ausserdem soll das Gerät bei kleinen Schaltzeiten das Druckmedium genügend schnell umsteuern, und schliesslich konstruktiv einfach und raumsparend ausgebildet sein.
Nach der Erfindung wird dies bei solchen Steuereinrichtungen an Schaltzylindern in befriedigender Weise dadurch verwirklicht, dass im Schaltzylinder zwischen Gehäuse und Deckel das Membranventil eingesetzt ist, welches aus einer Membran und einzelnen, neben derselben parallel anliegenden Platten besteht, von denen deckelseitig eine Ventilplatte sowie eine Dichtplatte und kolbenseitig eine Druckmittel-Leitplatte, eine Dichtplatte sowie eine Abschlussplatte angeordnet sind, dass ferner Gehäuse und Deckel des Schaltzylinders mit Kanälen versehen sind, durch welche seine Arbeitsräume über das Membranventil mit der Druckleitung sowie mit der Entlastungsstelle verbindbar sind, und dass von der Membran begrenzte Steuerräume mit Steuernuten sowie mit im Deckel zusätzlich angeordneten Kanälen verbunden sind,
welche über ein ausserhalb des Schaltzylinders angeordnetes Umschaltventil an abwechselnd druckbeaufschlagten bzw. entlasteten Steuerleitungen angeschlossen sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform dieser Steuereinrichtung ergibt sich dadurch, dass in der Ventilplatte des Membranventiles vier Steuerräume paarweise angeordnet sind, welche von der einzigen Membran begrenzt sind.
Zweckmässig sollen dabei die vier Steuerräume des Membranventiles ständig mit den in seinem Deckel angeordneten Steuernuten in Verbindung stehen.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäss aufgebauten Steuereinrichtung an Schaltzylindem veranschaulicht. Es zeigen : Fig. 1 eine solche Steuereinrichtung - schematisch ; Fig. 2 den Schaltzylinder (11) mit eingebauter Steuereinrichtung -im Mittelschnitt, vergrössert; Fig.3 die Steuereinrichtung im achsenparallelen Längsschnitt III-III der Fig. 2 ; Fig. 4 bis 6 die Steuereinrichtung je im Querschnitt IV-IV bzw.
V-V bzw. VI-VI der Fig. 3 ; und schliesslich Fig. 7 die Membran des am Schaltzylinder angebauten Membranventiles.
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1- verbunden sind ; beide Steuerleitungen-8 und 9--führen ebenfalls wie die Druckleitung --4-zum Steuerventil--5--. Der Schaltzylinder--11--wird durch den darin dicht und gleitend geführten Arbeitskolben--12--in zwei Arbeitsräume--13 und 14-geteilt. Wie Fig. 2 an Hand des axialen Mittelschnittes durch den Schaltzylinder zeigt-ragt eine am Arbeitskolben --12-- angebrachte Kolbenstange - durch den Arbeitsraum--14--aus dem Boden des Schaltzylinders--11-heraus ;
der Schaltzylinder--11--ist an seinem andern Ende durch einen Deckel --16-- verschlossen, zwischen welchem und dem Arbeitsraum--13--das als Membranventil --5-- ausgebildete Steuerventil eingesetzt ist.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich-münden in einen Kanal --17-- des Deckels --16-- die Steuerleitung --9--
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Deckels--16--die Steuerleitung-8- (Fig. 6) ;(Fig. 6). In dieser Ausnehmung--21--sind eine Dichtscheibe --22-- und eine Ventilplatte-23eingepasst (Fig. 2) ; die Ventilplatte--23--hat einen mit dem Druckkanal --19-- des Deckels --16-fluchtenden Druckkanal--24-- (Fig. 3) und einen dem Entlastungskanal-20-des Deckels-16- zugeordneten Entlastungskanal--25-- (Fig. 2).
Die Ventilplatte--23--ist mit zwei Steuernuten--27 und 28-- versehen (Fig. 5), von denen durch die erstgenannte-27--der Kanal-17-ständig mit einem in einer unteren Hälfte der Ventilplatte --23-- befindlichen Bereich verbunden ist und mittels der andern Steuernut --28-- ein Bereich in der oberen Hälfte der Ventilplatte-23-ständig an den Kanal-18-
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angeschlossen ist.
Die Ventilplatte --23-- hat zu diesem Zweck-wie aus Fig. 5 ersichtlich-auf ihrer der Ausnehmung --21-- abgewandten Seite vier symmetrisch zueinander angeordnete, ringförmige Steuerräume --29, 30,31 und 32--, deren jeder mit der zugehörigen, in der Ventilplatte--23--eingelassenen Steuernut --27 bzw. 28--verbunden ist ; die beiden Steuerräume--29 und 30-sind an der Steuernut --27-- und die beiden andern Steuerräume --31 und 32--an der Steuernut--28--angeschlossen.
Die Dichtscheibe --2-- hat einen die Druckkanäle --19 und 24-verbindenden Durchbruch --37-- (Fig. 3) und einen die Entlastungskanäle --20 und 25-- verbindenden Durchbruch --38-- (Fig.2) sowie zwei mit den Steuerkanälen --17 und 18-- fluchtende Durchbrüche --39 und 40--. Durch die
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--22-- sindDie Ventilplatte --23-- ist mit einer Aussparung --43-- verschen, welche in einer Aussparung --44-- des Deckels --16-- fortgesetzt ist, in welche ein vom Arbeitsraum --14-- ausgehender Kanal
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zugeordneten Durchbruch--47--, mit einem dem Entlastungskanal--25--zugeordneten Durchbruch - -48--, mit einem den Aussparungen-43 und 44-- zugeordneten Durchbruch --49-- und mit einem Loch--48'--für einen als Verdrehsicherung dienenden Stift --80-- veschen.
In eine ringförmige Aussparung-50-des Schaltzylinders-II-, welche denselben Durchmesser hat wie die Ausnehmung --21-- des Deckels, ist eine Abshclussplatte --51-- gelegt, die den Arbeitsraum--13--begrenzt. An der Abschlussplatte-51-liegt eine Dichtscheibe --52-- an. Zwischen der Membran --46-- und der Dichtscheibe --52-- ist eine Druckmittel-Leitplatte --53-- in die ringförmige Ausnehmung-50eingesetzt. Die Druckmittel-Leitplatte--53-- (Fig. 4) hat einen mit dem Druckkanal --24-- der Ventilplatte --23-- fluchtenden Druckkanal--54--und desgleichen einen mit dem Entlastungskanal--25--der Ventilplatte --23-- fluchtenden Entlastungskanal --55--.
Ausserdem hat die Druckmittel-Leitplatte - 53-- vier Arbeitskanäle --56 bis 59--, welche die Druckmittel-Leitplatte--53--ebenfalls durchdringen. Um jeden der vier Arbeitskanäle-56 bis 59-ist eine Gruppe von jeweils drei Kanälen --60 61,62 bzw. 63-- angeordnet. Die Kanäle-60 bis 63-liegen jeweils noch innerhalb des Bereiches der auf der andern Seite der Membran --46-- in der Ventilplatte --23-- angeordneten Steuerräume --29 bis 32--. Auf der dem Schaltzylinder --11-- zugewandten Seite der Druckmittel-Leitplatte --53-- sind die jeweils drei, eine Gruppe bildenden Kanäle --60 bis 63-- durch eine bogenförmige Druckmittelleitnut--64 bis 67--untereinander verbunden.
Durch eine V-förmige Entlastungsnut --68-- der Druckmittel-Leitplatte --53-- ist der Entlastungskanal --55-- ständig mit den Arbeitskanälen --57 und 59--verbunden, d. h. mit je einem Arbeitskanal der beiden Paare--56, 57 und 58, 59--. Am Druckkanal --54-- dagegen sind dauernd die beide andern Arbeitskanäle --56 und 58--umgebenden Druckmittelleitnuten--64 und 66-durch Verbindungsnuten --69 und 70-angeschlossen. Eine weitere Verbindungsnut --71-- führt vom
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zugehörige Druchbrüche --76 und 77--. Ausserdem steht der Arbeitskanal --58-- durch eine Öffnung --78-- der Abschlussplatte --51-- mit einem zugehörigen Durchbruch-79-der Dichtscheibe-52in Verbindung.
Der Stift --80-- ragt als Verdrehsicherung durch den Deckel--16-, die Dichtscheibe - -22--, die Ventilplatte--23--, die Membran --46--, die Dichtscheibe --52-- und die Abschlussplatte --51-- ist einstückig mit der Druckmittel-Leitplatte hergestellt. Zum Steuern der Kanäle - -56, 57, 58 und 59-hat die Membran --46-- vier Verdickungen --81, 82,83, 84--.
Die Steuereinrichtung arbeitet wie folgt :
Der Kompressor --1-- versorgt über den Behälter --3-- die Leitungen --4 und 6--mit Druckmedium.
In der in Fig. 1 dargestellten Stellung des Umschaltventiles --7-- gelangt Druckluft durch die Steuerleitung --9-- zum Kanal --17-- des Membranventiles --5--, während der Kanal --18-- über die
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Druckmedium strömt weiter durch die Steuemut--28--in die Steuerräume--31 und 32--und drückt die Membran --46-- gegen die Arbeitskanäle --58 und 59-der Luftleitplatte-53--. Dadurch ist der Arbeitsraum --13-- des Zylinder-Kolbenaggregats --11-- vom Druckluftzustrom abgeschlossen, und der Arbeitsraum --14-- ist vom Entlastungskanal--55--abgesperrt, denn durch die Membran --46-- sind die Kanäle und Nuten-63, 67,72, 73,
43 bis 45-vom ständig mit dem Entlastungskanal-55verbundenen Arbeitskanal--59--getrennt.
Da in der in Fig. 1 dargestellten Stellung des Umschaltventiles --7-- die Steuerleitung --8-- mit der
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Nuten und Kanäle--71, 67,72, 73,43 bis 45-an den Kolben stangenseitigen Arbeitsraum --14-- des Schaltzylinders--11--angeschlossen ist. Druckluft gelangt aus dem Vorratsbehälter --3--, durch die Druckleitung --4-- und die Druckkanäle--19, 24, 54- auf dem oben beschriebenen Wege in den Arbeitsraum --14-- und schiebt den Arbeitskolben --12-- in den Schaltzylinder --11-- (Fig.1 bis 3) nach links.
Die dabei aus dem Arbeitsraum --13-- verdrängte Luft entweicht durch die Öffnungen-74 und 76-- der Abschlussplatte --51-- in die Druckmitteleitnut --65-- und die drei Kanäle --61-- sowie den
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steht.
Hat der Arbeitskolben --12-- bei seiner Bewegung in den Arbeitsraum --13-- mit der Kolbenstange - die durch den Kolbenweg zu verstellende nicht dargestellte Vorrichtung in die erforderliche Lage gebracht, dann kann durch ein ebenfalls nicht dargestelltes, in die Druckleitung --4-- geschaltetes Abschaltventil die Verbindung zwischen dem Vorratsbehälter --3-- und dem Membranventil-5abgesperrt werden. Die Leitung --6-- und somit die Steuerleitung --9-- bleiben weiterhin an den Vorratsbehälter --3-- angeschlossen, so dass jederzeit beim Umschalten des Umschaltventiles-7-der volle Steuerdruck vorhanden ist, um das Membranventil--5--umzusteuern und somit den Arbeitskolben--12-in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen.
Ist aber in die Druckleitung --4-- das vorstehend bereits
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über die Leitung --6-- an die Druckleitung --4-- angeschlossen, und die Steuerleitung --9-- ist mit der Entlastungsstelle --10-- verbunden. Dadurch wird nunmehr Druckluft in die Steuerräume-29 und 30--
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Druckluft entweicht durch die Kanäle und Nuten --45, 44,43, 73,72, 67 und 63-- sowie den nunmehr von der Membran --46-- freigegebenen Verbindungsraum zwischen ihr und der Druckmittelplatte --53-- in den Arbeitskanal --59--, der durch die Entlastungsnut --68-- ständig mit den Entlastungskanälen
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Die Membran --46-- ist im Bereich der Steuerräume--29 bis 32--mit Verdickungen--93, 94,95 und 96-versehen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Steuereinrichtung an Schaltzylindem-insbesondere an solchen in Schaltgetrieben von Kraftfahr- zeugen-, in welchen ein dicht und gleitend geführter Arbeitskolben zwei Arbeitsräume begrenzt, mit einem am Schaltzylinder angebauten Membranventil, welches an einer Druckleitung und einer Entlastungsstelle
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Deckel (16) das Membranventil (5) eingesetzt ist, welches aus einer Membran (46) und einzelnen, neben derselben parallel anliegenden Platten (22, 23 ; 53,52, 51) besteht, von denen deckelseitig eine Ventilplatte (23) sowie eine Dichtplatte (22) und kolbenseitig eine Druckmittel-Leitplatte (53), eine Dichtplatte (52) sowie eine Abschlussplatte (51) angeordnet sind, dass ferner Gehäuse (11) und Deckel (16) des Schaltzylinders mit Kanälen (45 ;
44,19, 20) versehen sind, durch welche seine Arbeitsräume (13,14) über das Membranventil (5) mit der Druckleitung (4) sowie mit der Entlastungsstelle (20) verbindbar sind, und dass von der Membran (46) begrenzte Steuerräume (29 bis 32) mit Steuernuten (27 ; 28) sowie mit im Deckel (16) zusätzlich angeordneten Kanälen (17,18) verbunden sind, welche über ein ausserhalb des Schaltzylinders angeordnetes Umschaltventil (7) an abwechselnd druckbeaufschlagten bzw. entlasteten Steuerleitungen (9,8) angeschlossen sind.
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