DE102010020579A1

DE102010020579A1 - Pneumatic control element has housing, whose inner volume is divided in two chambers by membrane, where chambers are impinged with same or different pressure

Info

Publication number: DE102010020579A1
Application number: DE102010020579A
Authority: DE
Inventors: Peter Fössl; Gernot Tschaler; Michael Wasserbaur
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2011-11-17

Abstract

The pneumatic control element (1) has a housing (2), whose inner volume is divided in two chambers (5,6) by a membrane (4), where the chambers are impinged with same or different pressure. The membrane is fixed in a position in a radially outward manner and is inwardly fixed in the position at an axially movable push rod (7) that is guided in the housing. A spring element (10) is arranged at an actuating lever (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Stellelement mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a pneumatic actuator with the features of the preamble of claim 1.

Sie geht von der europäischen Patentanmeldung EP 1 491 754 A1 aus. In dieser europäischen Patentanmeldung wird beispielsweise eine Unterdruckdose zum Einsatz für das Öffnen und Schließen eins Bypass-Ventils eines Turboladers beschrieben, in dem die Schließbewegung mit größerer Kraftbereitstellung erfolgt und zwar in Richtung der Wirkung einer Druckfeder, als die Öffnungsbewegung, die gegen die Federkraft erfolgt. Die Steuerdose hat zwei durch eine Membrane getrennte Druckräume und beide Druckräume sind unabhängig voneinander entweder auf atmosphärischem Druck oder auf Unterdruck einstellbar.It is based on the European patent application EP 1 491 754 A1 out. In this European patent application, for example, a vacuum box is described for use for opening and closing a bypass valve of a turbocharger, in which the closing movement with greater power supply takes place in the direction of the action of a compression spring, as the opening movement, which takes place against the spring force. The control box has two pressure chambers separated by a diaphragm and both pressure chambers are independently adjustable to either atmospheric pressure or vacuum.

Die bekannte Steuerdose, auch Unterdruckaktuator genannt, kann beispielsweise auch für eine schaltbare Klappe zum Verschließen und Öffnen eines Bypasses, beispielsweise wie von einem Abgaskühler, vorgesehen sein und dient in diesem Fall dazu, einen Abgasstrom wahlweise durch zwei verschiedene Pfade (z. B. gekühlt oder ungekühlt) zu schalten. Die Umschaltung erfolgt heutzutage mit dem bekannten Unterdruckaktuator in zwei Stellungen, also Kühlbetrieb (Unterdruckaktuator unbetätigt) oder Bypass-Betrieb (Unterdruckaktuator betätigt).The known control box, also called a vacuum actuator, may for example also be provided for a switchable flap for closing and opening a bypass, for example as from an exhaust gas cooler, and in this case serves to selectively control an exhaust gas flow through two different paths (eg or uncooled). Switching takes place today with the known vacuum actuator in two positions, ie cooling operation (vacuum actuator unconfirmed) or bypass operation (vacuum actuator actuated).

Speziell bei sehr leistungsstarken Abgaskühlern und gut isoliertem Bypass ist die Temperaturspreizung zwischen den beiden Betriebsarten sehr groß, so dass eine mehrstufige Umschaltung, welche eine oder mehrere Zwischenstellungen ermöglicht, erforderlich wird. Grundsätzlich könnte man den Unterdruckaktuator anstatt mit einem Umschaltventil mit einem elektropneumatischen Druckwandler ansteuern und dadurch stufenlos jede Position anfahren, bzw. einstellen. Durch die großen Bauteilstreuungen eines elektropneumatischen Druckwandlers ist dabei eine akzeptable Positionsgenauigkeit ohne zusätzlichen Lagesensor und aktiven Regelkreis praktisch nicht darstellbar.Especially with very powerful exhaust gas coolers and well insulated bypass, the temperature spread between the two modes is very large, so that a multi-stage switching, which allows one or more intermediate positions, is required. Basically, one could control the vacuum actuator instead of a change-over valve with an electropneumatic pressure transducer and thereby continuously approach each position, or set. Due to the large component scattering of an electropneumatic pressure transducer while an acceptable position accuracy without additional position sensor and active control circuit is virtually impossible to represent.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein pneumatisches Stellelement darzustellen, mit dem zumindest drei stabile Positionen einstellbar sind.Object of the present invention is therefore to represent a pneumatic actuator with which at least three stable positions are adjustable.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features in the characterizing part of patent claim 1.

Die Erfindung stellt ein pneumatisches Stellelement dar, welches zur Rückstellung zwei oder, in anderen Ausführungsbeispielen mehrere seriell angeordnete Federelemente, mit unterschiedlicher Federkennlinie beinhaltet. Die Ausführung ist dermaßen gestaltet, dass zu Beginn der Betätigung erst einmal nur das (weiche) Federelement betätigt wird, da das zweite (härtere) Federelement mittels einer Zwischenplatte gegen einen Anschlag so weit vorgespannt ist, dass eine Betätigung des zweiten Federelementes erst erfolgt, wenn das erste Federelement in den Anschlag gedrückt wird, oder das betätigte Stützelement an der Zwischenplatte zur Anlage kommt. Durch einen entsprechenden Abstand zwischen den Federkräften F1 des ersten Federelementes (betätigt) und des zweiten Federelementes (unbetätigt) F2 ist es möglich, im Übergangsbereich eine „flache” Hub/Unterdruckkurve darzustellen. Das heißt, es ergibt sich innerhalb eines relativ breiten Unterdruckbereiches eine sehr genau definierte Hubposition, ein Plateau in einem Diagramm, bei dem der Unterdruck über dem Weg aufgetragen ist. Beim weiteren Erhöhen des Unterdrucks, wird dann das zweite (harte) Federelement betätigt. Dieses stufenweise Schalten kann bei Bedarf auch noch auf weitere Stufen ausgedehnt werden. Somit ermöglicht die Erfindung mit sehr geringem Aufwand eine mehrstufige Schaltung, beispielsweise einer unterdruckbetätigbaren Klappe.The invention is a pneumatic actuator, which includes two or, in other embodiments, a plurality of serially arranged spring elements, with different spring characteristic to reset. The design is designed so that only the (soft) spring element is actuated at the beginning of the operation, since the second (harder) spring element is biased so far by means of an intermediate plate against a stop that actuation of the second spring element takes place only when the first spring element is pressed into the stop, or the actuated support element comes to rest on the intermediate plate. By a corresponding distance between the spring forces F1 of the first spring element (actuated) and the second spring element (unactuated) F2, it is possible to represent a "flat" stroke / vacuum curve in the transition region. That is, it results within a relatively wide vacuum range, a very well-defined stroke position, a plateau in a diagram in which the negative pressure is plotted on the way. Upon further increasing the negative pressure, then the second (hard) spring element is actuated. If necessary, this step-by-step switching can also be extended to further stages. Thus, the invention allows with very little effort a multi-stage circuit, such as a vacuum-actuated flap.

Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 ist ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, wie es auch in den 1 und 4 dargestellt ist.The embodiment according to claim 2 is a first preferred embodiment, as well as in the 1 and 4 is shown.

Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 3 ist ein zweites bevorzugtes, in den Figuren nicht dargestelltes Ausführungsbeispiel. Die prinzipielle Anordnung ist aus der EP 1 491 751 , den 1 bis 4 bekannt. Das zweite Federelement ist dann bevorzugt eine Blatt- oder auch eine Torsionsfeder, wobei diese dann wiederum eine andere Federkennlinie aufweist als das Federelement in dem pneumatischen Stellelement.The embodiment according to claim 3 is a second preferred, not shown in the figures embodiment. The basic arrangement is from the EP 1 491 751 , the 1 to 4 known. The second spring element is then preferably a leaf or a torsion spring, which then in turn has a different spring characteristic than the spring element in the pneumatic actuator.

Mit den Ausgestaltungen gemäß den Patentansprüchen 4 bis 6 ist eine Anpassung der Drucksteuerung an das absolut vorliegende Druckniveau möglich.With the embodiments according to the claims 4 to 6 an adjustment of the pressure control to the absolute pressure level is possible.

Die Ausgestaltung gem. Patentanspruch 7 und 8 sind bevorzugte Ausführungsvarianten.The design acc. Claim 7 and 8 are preferred embodiments.

Die Verwendung des pneumatischen Stellementes gemäß Patenanspruch 9 ist eine besonders bevorzugte Anwendungsvariante.The use of the pneumatic Stellementes according to claim 9 is a particularly preferred application variant.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels in vier Figuren näher erläutert.In the following the invention with reference to a particularly preferred embodiment in four figures is explained in more detail.

1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes pneumatisches Stellelement. 1 shows a section through an inventively designed pneumatic actuator.

2 zeigt ein Kraft-Weg-Diagramm für ein erfindungsgemäßes pneumatisches Stellelement. 2 shows a force-displacement diagram for a pneumatic actuator according to the invention.

3 zeigt ein Hub-Druck-Diagramm für ein erfindungsgemäßes pneumatisches Stellelement. 3 shows a stroke-pressure diagram for a pneumatic actuator according to the invention.

4 zeigt eine dreidimensionale Ansicht eines teilgeschnittenen, erfindungsgemäßen pneumatischen Stellelementes. 4 shows a three-dimensional view of a partially cut, pneumatic control element according to the invention.

Im Folgenden gelten in den 1 bis 4 für gleiche Bauelemente die gleichen Bezugsziffern.The following apply in the 1 to 4 for same components the same reference numbers.

1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes, pneumatisches Stellelement 1. Das pneumatische Stellelement 1 weist ein Gehäuse 2 mit einem Gehäuseboden 2' auf. In einem Innenvolumen des Gehäuses 2 ist eine Membrane 4 angeordnet, die radial von dem Gehäuse 2 lagefixiert ist. Die Lagefixierung erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel dadurch, dass das Gehäuse zweiteilig aufgebaut ist und die Membrane 4 von den Gehäusehälften radial umlaufend eingeklemmt, bzw. gehaltert ist. Die Membrane 4 teilt das Innenvolumen des Gehäuses 2 in eine erste Kammer 5 und eine zweite Kammer 6. Die zweite Kammer 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit der Umgebungsluft gasführend verbunden. Die erste Kammer 5 weist einen Unterdruckanschluss 13 auf, so dass die erste und die zweite Kammer 5, 6 mit gleichem oder unterschiedlichem Druck beaufschlagbar sind. 1 shows a section through an inventive pneumatic actuator 1 , The pneumatic actuator 1 has a housing 2 with a caseback 2 ' on. In an internal volume of the housing 2 is a membrane 4 arranged radially from the housing 2 is fixed in position. The position fixing takes place in this embodiment, characterized in that the housing is constructed in two parts and the membrane 4 radially clamped by the housing halves, or is supported. The membrane 4 divides the internal volume of the housing 2 in a first chamber 5 and a second chamber 6 , The second chamber 6 is connected gas-conducting in this embodiment with the ambient air. The first chamber 5 has a vacuum connection 13 on, leaving the first and the second chamber 5 . 6 can be acted upon with the same or different pressure.

Radial innen ist die Membrane 4 indirekt über ein Stützelement 12 mit einem Stößel 7 verbunden, der weitgehend senkrecht auf einer von der Membrane 4, im Bereich des Stützelementes 12 aufgespannten Ebene, ausgerichtet ist. In diesem Ausführungsbeispiel dient das Stützelement 12 zur Lagefixierung der Membrane 4. Der Stößel 7 ist in Richtung seiner Längsachse X schiebebeweglich in dem Gehäuse 2 angeordnet.Radially inside is the membrane 4 indirectly via a support element 12 with a pestle 7 connected, which is largely perpendicular to one of the membrane 4 , in the region of the support element 12 spanned level, is aligned. In this embodiment, the support element serves 12 for fixing the position of the membrane 4 , The pestle 7 is slidable in the direction of its longitudinal axis X in the housing 2 arranged.

Ein Federelement 8 in der ersten Kammer 5 stützt sich einerseits an dem Gehäuseboden 2' und andererseits an einer lageveränderbaren, axialverschieblichen und gasdurchlässigen Zwischenplatte 9 ab. Ferner ist zwischen dem Gehäuse 2 und dem Gehäuseboden 2' ein radial umlaufender, in diesem Ausführungsbeispiel L-förmiger Anschlag 11 für die Zwischenplatte 9 eingelegt. Statt dem radial umlaufenden Anschlag 11 kann auch nur ein punktueller Anschlag 11 vorgesehen sein. In der, in 1 dargestellten Position drückt das Federelement 8 die Zwischenplatte 9 gegen den Anschlag 11. Wird an dem Unterdruckanschluss 13 ein Unterdruck angelegt, dann drückt der Umgebungsdruck die Membrane 4 und mit dieser den Stößel 7 in Richtung Gehäuseboden 2'.A spring element 8th in the first chamber 5 supported on the one hand on the housing bottom 2 ' and on the other hand on a position-adjustable, axialverschieblichen and gas-permeable intermediate plate 9 from. Further, between the housing 2 and the caseback 2 ' a radially encircling, in this embodiment L-shaped stop 11 for the intermediate plate 9 inserted. Instead of the radial circumferential stop 11 can also only a punctual stop 11 be provided. In the, in 1 position shown presses the spring element 8th the intermediate plate 9 against the attack 11 , Is at the vacuum connection 13 a negative pressure applied, then the ambient pressure presses the membrane 4 and with this the pestle 7 in the direction of the case back 2 ' ,

Auf der, dem pneumatischen Stellelement 1 ist der Stößel 7 gelenkig an einen Hebelarm 3 angebunden, der in Wirkverbindung mit einem zweiten Federelement 10, im vorliegenden Ausführungsbeispiel einer Spiralfeder in Wirkverbindung ist. Erfindungsgemäß weisen das Federelement 8 und das zweite Federelement 10 dieselbe Wirkrichtung auf. Mit dem Hebelarm 3 wird eine in 4 erkennbare Bypassklappe 14, die auf einer nicht separat bezifferten Welle angeordnet ist, durch Drehen der Welle betätigt.On the, the pneumatic actuator 1 is the pestle 7 hinged to a lever arm 3 connected, in operative connection with a second spring element 10 , In the present embodiment, a coil spring is in operative connection. According to the invention, the spring element 8th and the second spring element 10 the same direction of effect. With the lever arm 3 will be an in 4 recognizable bypass flap 14 , which is arranged on a not separately numbered shaft, operated by rotating the shaft.

Weiter weisen das Federelement 8 und das zweite Federelement 10 unterschiedliche Federkonstanten auf, wobei das zweite Federelement 10 eine kleinere Federkonstante als das Federelement 8 aufweist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das Federelement 8 und das zweite Federelement 10 jeweils als eine Druckfeder ausgeführt. Unter Druckfeder werden auch Spiral- oder Torsionsfedern angesehen. Eine bevorzugte Anwendung für das pneumatische Stellelement 1 ist die Verwendung zur Steuerung einer Bypass-Klappe 14, wie in 4 dargestellt ist.Next have the spring element 8th and the second spring element 10 different spring constants, wherein the second spring element 10 a smaller spring constant than the spring element 8th having. In the present embodiment, the spring element 8th and the second spring element 10 each executed as a compression spring. Under compression spring and spiral or torsion springs are considered. A preferred application for the pneumatic actuator 1 is the use to control a bypass door 14 , as in 4 is shown.

Erfindungsgemäß weist das pneumatische Stellelement 1 zur Rückstellung des Stößels 7 in diesem Ausführungsbeispiel zwei oder in anderen Ausführungsbeispielen mehrere seriell zueinander angeordnete Federelemente 8, 10 auf. Darüber hinaus haben die Federelemente 8, 10, wie bereits dargestellt, unterschiedliche Federkennlinien. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Ausführung dermaßen gestaltet, dass zu Beginn der Betätigung (Anlegen von Unterdruck in der ersten Kammer 5) erst einmal nur das schwächste Federelement, hier das zweite Federelement 10, betätigt wird, da das Federelement 8 mittels einer Zwischenplatte 9 gegen den Anschlag 11 so weit vorgespannt ist, dass eine Betätigung des Federelementes 8 erst erfolgt, wenn das Federelement 10 in seinen Anschlag gedrückt wird. Durch einen entsprechenden Abstand zwischen den Federkräften F1 und F2 der Federelemente 8, 10 ist es möglich, im Übergangsbereich eine „flache” Weg-Unterdruck-Kurve, wie in 3 dargestellt ist, darzustellen. Dies bedeutet, es ergibt sich innerhalb eines relativ breiten Unterdruckbereiches eine sehr genau definierte Hubposition, ein Plateau. Beim weiteren Erhöhen des Unterdrucks in der ersten Kammer 5 an dem Unterdruckanschluss 13 wird dann das Federelement 8 betätigt. Dieses stufenweise Schalten kann bei Bedarf auch noch auf weitere Stufen, mit weiteren, seriell angeordneten Federelementen mit derselben Wirkrichtung mit unterschiedlichen Federkonstanten ausgedehnt werden.According to the invention, the pneumatic actuator 1 to return the plunger 7 in this embodiment, two or in other embodiments a plurality of serially arranged spring elements 8th . 10 on. In addition, the spring elements have 8th . 10 , as already shown, different spring characteristics. In the present embodiment, the embodiment is designed so that at the beginning of the operation (application of negative pressure in the first chamber 5 ) Only once the weakest spring element, here the second spring element 10 , is operated as the spring element 8th by means of an intermediate plate 9 against the attack 11 is biased so far that an actuation of the spring element 8th only takes place when the spring element 10 is pressed into its stop. By a corresponding distance between the spring forces F1 and F2 of the spring elements 8th . 10 it is possible in the transition region a "flat" path-negative pressure curve, as in 3 is shown to represent. This means that, within a relatively wide vacuum range, a very precisely defined stroke position results, a plateau. By further increasing the negative pressure in the first chamber 5 at the vacuum connection 13 then becomes the spring element 8th actuated. If necessary, this stepwise switching can also be extended to further stages, with further, serially arranged spring elements with the same effective direction with different spring constants.

2 zeigt in einem Diagramm den Federkraftverlauf über den Hubverlauf des Stößels 7. Über die Y-Achse ist die Federkraft von 0 bis 35 Newton aufgetragen, über die X-Achse ist der Hubweg des Stößels 7 von 0 bis 13,6 mm aufgetragen. 2 shows a diagram of the spring force curve over the stroke course of the plunger 7 , The spring force is plotted from 0 to 35 Newton via the Y axis, and the stroke of the plunger via the X axis 7 from 0 to 13.6 mm applied.

Deutlich erkennbar ist das flache, lineare Kraft-Weg-Verhalten des zweiten Federelementes 10 im Bereich von 5 Newton bis etwa 10 Newton. Der dann anschließende, steil ansteigende lineare Bereich bis zu einer Kraft von 15 Newton (gestrichelt dargestellt) bedeutet, dass auch bei einer starken Druckveränderung die Wegänderung des Stößels 7 quasi Null ist und somit eine stabile Zwischenposition des Stößels 7 gewährleistet ist. Dann schließt sich der flache, lineare Bereich des Federelementes 8 von 15 Newton bis etwa 33 Newton an. Clearly visible is the flat, linear force-displacement behavior of the second spring element 10 in the range of 5 Newton to about 10 Newton. The subsequent, steeply rising linear range up to a force of 15 Newton (shown in dashed lines) means that even with a strong pressure change, the path change of the plunger 7 is virtually zero and thus a stable intermediate position of the plunger 7 is guaranteed. Then the flat, linear region of the spring element closes 8th from 15 Newton to about 33 Newton.

Der Sachverhalt aus 2 geht auch aus 3 hervor, in der der Hub des Stößels 7 über den in der ersten Kammer 5 anliegenden Unterdruck dargestellt ist. Auf der Y-Achse ist der Hub des Stößels 7 von 0 bis 16 mm dargestellt, auf der X-Achse ist der in der ersten Kammer 5 anliegende Unterdruck von 0 bis 680 Millibar dargestellt.The facts 2 goes out too 3 forth, in which the stroke of the plunger 7 over in the first chamber 5 adjacent negative pressure is shown. On the Y-axis is the stroke of the plunger 7 from 0 to 16 mm, on the x-axis is the one in the first chamber 5 applied negative pressure from 0 to 680 millibars.

Wie aus 3 ersichtlich ist, ist bis etwa 70 Millibar Unterdruck kein Hub des Stößels 7 erkennbar, aber bei etwa 70 Millibar Unterdruck erfolgt ein fast lineares Ansteigen des Weges bis auf etwa 6 Millimeter und anschließend ist über einen breiten Bereich von etwa 80 Millibar Unterdruck bis etwa 130 Millibar Unterdruck das sogenannte Plateau erkennbar, der der zweiten, stabilen Einstellstufe entspricht. Bei weiter steigendem Unterdruck ab ca. 130 Millibar ist wieder das lineare Verhalten des Federelemente 8 erkennbar, welches einen Hub des Stößels 7 bis etwa 14 mm zulässt. Wenn beide Federn quasi „auf Block” sind, verändert sich der Hub von 14 mm nicht mehr bis zu einem Unterdruck von etwa 680 Millibar.How out 3 can be seen, is up to about 70 millibar vacuum no stroke of the plunger 7 recognizable, but at about 70 millibars negative pressure is an almost linear increase in the way up to about 6 millimeters and then over a wide range of about 80 millibar vacuum to about 130 millibar vacuum the so-called plateau recognizable, which corresponds to the second, stable setting. With further increasing negative pressure from about 130 millibar is again the linear behavior of the spring elements 8th recognizable, which is a stroke of the plunger 7 up to about 14 mm. When both springs are virtually "on block", the stroke no longer changes from 14 mm to a vacuum of about 680 millibars.

4 zeigt eine dreidimensionale Aufsicht auf ein teilgeschnittenes, erfindungsgemäßes pneumatische Stellelement 1. Erkennbar ist das teilgeschnittene Gehäuse 2 mit seinem Gehäuseboden 2' sowie der Membrane 4, die das Innenvolumen des Gehäuses 2 in die erste Kammer 5 und die zweite Kammer 6 aufteilt. Der Unterdruckanschluss 13 im Bereich des Gehäusebodens 2' ist mit einem Pfeil markiert. In der ersten Kammer 5 ist das Federelement 8 angeordnet, welches sich einerseits auf Zwischenplatte 9 und andererseits an dem Gehäuseboden 2' abstützt, wobei aufgrund der Federkraft die Zwischenplatte 9 gegen den Anschlag 11 gedrückt wird. 4 shows a three-dimensional view of a partially cut, according to the invention pneumatic actuator 1 , Visible is the partially cut housing 2 with its caseback 2 ' as well as the membrane 4 that the internal volume of the housing 2 in the first chamber 5 and the second chamber 6 divides. The vacuum connection 13 in the area of the housing bottom 2 ' is marked with an arrow. In the first chamber 5 is the spring element 8th arranged, which on the one hand on intermediate plate 9 and on the other hand on the housing bottom 2 ' supported, wherein due to the spring force the intermediate plate 9 against the attack 11 is pressed.

Das zweite Federelement 10 ist koaxial zur Welle mit der Bypassklappe 14 und an den Hebelarm 3 angeordnet, mit derselben Wirkrichtung wie das Federelement 8.The second spring element 10 is coaxial to the shaft with the bypass flap 14 and to the lever arm 3 arranged, with the same direction of action as the spring element 8th ,

Der Stößel 7 ist in diesem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel an einen Hebelarm 3 zur Betätigung der Bypassklappe 14, beispielsweise für einen Abgasrückführkühler, angeordnet.The pestle 7 is in this particularly preferred embodiment of a lever arm 3 for actuating the bypass flap 14 , For example, for an exhaust gas recirculation cooler arranged.

Es sei der Vollständigkeit halber darauf hingewiesen, dass abweichend von dem hier dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel in einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel auch das zweite Federelement 10 eine größere Federkonstante als das Federelement 8 aufweisen kann.It should be noted for the sake of completeness that, unlike the preferred embodiment shown here in a further preferred embodiment, the second spring element 10 a larger spring constant than the spring element 8th can have.

Die Erfindung ermöglicht mit sehr geringem Aufwand eine mehrstufige Schaltung, beispielsweise einer unterdruckbetätigten Klappe.The invention makes it possible with very little effort a multi-stage circuit, such as a vacuum-operated flap.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Pneumatisches StellelementPneumatic actuator
22: Gehäusecasing
2'2 ': Gehäusebodencaseback
33: Hebelarmlever arm
44: Membranemembrane
55: erste Kammerfirst chamber
66: zweite Kammersecond chamber
77: Stößeltappet
88th: Federelementspring element
99: Zwischenplatteintermediate plate
1010: zweites Federelementsecond spring element
1111: Anschlagattack
1212: Stützelementsupport element
1313: UnterdruckanschlussVacuum port
1414: Bypassklappebypass damper

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1491754 A1 [0002]
EP 1491751 [0009]

Claims

Pneumatic actuator ( 1 ) with a housing ( 2 ), the internal volume of a membrane ( 4 ) in a first and a second, with the same or unequal pressure loadable chamber ( 5 . 6 ), whereby the membrane ( 4 ) is radially fixed on the outside and on the inside of an axially movable, in the housing ( 2 ) guided ram ( 7 ) is fixed in position, one of the membrane ( 4 ) spanned plane is aligned largely normal to a plunger axis (X) and wherein a spring element ( 8th ) in a chamber ( 5 . 6 ) in the axial direction of the plunger ( 7 ) is arranged and supported on both sides, wherein the plunger ( 7 ) at an unequal pressure between the first and the second chamber ( 5 . 6 ) is axially displaceable, wherein the plunger ( 7 ) on the side facing away from the actuating element articulated with a control lever ( 3 ) is in operative connection, characterized in that on the adjusting lever ( 3 ) a second spring element ( 10 ) is arranged, which has the same direction of action as the spring element ( 8th ).

Pneumatic actuator according to claim 1, characterized in that the adjusting lever ( 3 ) is a rotary shaft.

Pneumatic actuator according to claim 1, characterized in that the adjusting lever ( 3 ) is a tilting or drag lever.

Pneumatic control element according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the spring element ( 8th ) and the second spring element ( 10 ) have a different spring constant.

Pneumatic adjusting element according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the second spring element ( 10 ) a smaller spring constant than the spring element ( 8th ) having.

Pneumatic adjusting element according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the second spring element ( 10 ) a larger spring constant than the spring element ( 8th ) having.

Pneumatic control element according to one of the claims 1 to 6, characterized in that on the adjusting lever ( 3 ) a closure element ( 14 ) is arranged.

Pneumatic control element according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the spring element ( 8th ) and the second spring element ( 10 ) is a compression spring.

Pneumatic actuator according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the pneumatic actuator ( 1 ) for a bypass flap ( 14 ) is provided.