DE1601745A1

DE1601745A1 - Vakuum-Motor

Info

Publication number: DE1601745A1
Application number: DE19671601745
Authority: DE
Inventors: James Georges A
Original assignee: F AND E Manufacturing CO
Current assignee: F AND E Manufacturing CO
Priority date: 1966-11-28
Filing date: 1967-09-14
Publication date: 1970-08-13
Also published as: BE702464A; US3433132A; DE1601745B2; GB1135524A; JPS496075B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vakuummotoren und insbesondere auf Vakuummotoren, die benutzt werden zur Einstellung von Elementen wie Verschlußklappen und Drosselklappen in Heiz- und Belüftungsanlagen in Autos.

Neben anderen Zielen will die Erfindung einen verbesserten Vakuummotor verfügbar machen, der zum Bewegen eines Elements wie einer Wärmeklappe oder -drossel in ehe von drei Stellungen bei guter Genauigkeit dient, wobei eine schnelle und leichte Herstellung und Montage möglich ist und der Motor über eine lange Zeitdauer betriebssicher bleibt.

Grundsätzlich umfaßt der offenbarte Vakuummotor ein Gehäuse zwischen das ein Membranenpaar eingeklemmt ist, um das Gehäuse in drei Kammern zu unterteilen. An der einen der Membranen ist ein Betätigungsglied befestigt und erstreckt sich nach außen vom Gehäuse. Ein Stempel ist an der anderen Membrane befestigt und erstreckt sich in eine abgeschlossene Endöffnung in dem Betätigungsglied. Der Stempel und das Betätigungsglied

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sind miteinander verbunden, so daß beim Bewegen des Stempels in eine Richtung das Betätigungsglied mit diesem bewegt wird. Wahlweise wird in zwei von den Kammern ein Vakuum erzeugt. Insbesondere umfaßr das Gehäuse zwei Abschnitte und besitzt einen Verbindungsring, so daß die Membranen zwischen dem Verbindungsring und Abschnitten des Gehäuses festgeklemmt sind. Der Verbindungsring besitzt Ausnehmungen, in die Teile des einen Gehäuse ab Schnitts verdrängt werden und außerdem sind Vakuumeinlässe vorgesehen.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnungen näher erläutert werden; in diesen zeigen:

Fig. 1 eine teilweise schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Vakuummotors;

Fig. 2 eine Längsschnittansicht durch den erfindungsgemäßen Vakuummotor;

Fig. 3 eine Teilaufrißansicht, teilweise im Schnitt;

Fig. 4 eine Teilschnittansicht des in Fig. 2 dargestellten Vakuummotors in vergrößertem Maßstab.

Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Vakuummotor 10 wird benutzt, die Bewegung eines Hebels 11 zu steuern, der wiederum an einem Element 12 angelenkt, ist, das eine Wärmeklappe

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oder Drossel ist. Der Vakuummotor 10 wird durch ein Ventil 13 gesteuert, das in dem Fall eines Kraftfahrzeuges an dem Amaturenbrett angeordnet sein kann und drei Stellungen aufweist, die mit "zu", "mittel" und "voll" bezeichnet sind. Das Ventil 13 steuert die Erzeugung des Vakuums in einer der beiden Leitungen 14, 15 des Vakuummotors 10. Die Beaufschlagung des Motors 10 mit dem Vakuum bestimmt die Lage des Hebels 11. In der Stellung "zu" des Ventils stellt der Vakuummotor 10 den Hebo-1 11 in die Lage, die mit A bezeichnet ist. In der Stellung "mittel" wird die Leitung 14 mit einem Vakuum beaufschlagt und der Vakuummotor bewegt das Betätigungsglied 11 in die Stellung B . In der Stellung "voll" wird in der Leitung 15 ein Vakuum erzeugt und der Vakuummotor bewegt den Hebel in die Stellung C.

Wie aus den Fig. 2 - 4 zu entnehmen ist, umfaßt der Vakuummotor 10 ein Gehäuse 16, das aus den beiden Teilen 17, 18 besteht. Das Teil 17 umfaßt eine ringförmig radial sich erstreckende Wand 19 und eine axial verlaufende Wand 20. Der Umfang 22 einer flexiblen Membran 21 beruht die Innenseite der Wand 19. Ein Verbindungsring 23 aus Kunststoff ist an der Innenseite der Wände 19, 20 vorgesehen und besitzt eine radial sich erstreckende Fläche 24, die die gegenüberliegende Seite des Umfangs 22 der Membran 21 berührt und eine zylindrische Umfangsfläche 25 die mit der Innenseite der Wand 20 in Berührung steht. Der Verbindungsring 23

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ist mit über den Umfang im Abstand voneinander angeordneten Ausnehmungen 26 versehen. Abschnitte 27 des zweiten Teils 17 des Gehäuses 16 sind nach innen in die Ausnehmungen 26 gebogen, um den Umfang 22 der Membran 21 zwischen dem Verbindungsring 23 und der Wand 19 festzuklemmen.

Der Verbindungsring 23 umfaßt eine zweite radial sich erstreckende Ringfläche 28 die gegen eine Fläche des Umfangs 29 einer zweiten flexiblen Membran 30 zu liegen kommt. Das zweite Teil 18 des Gehäuses 16 besitzt eine radial sich erstreckende Wand 31, die mit der gegenüberliegenden Seite des Umfangs 29 der Membran 30 in Berührung steht. Das freie Ende 32 der Seitenwand 20 ist radial nach innen gebogen, um den Umfang 29 der Membran 30 zwischen der Wand 31 und dem Verbindungsring 23 festzuklemmen.

Wie in Fig. 4 zu sehen ist, sind die Flächen 24, 28 des Halterings 23 mit ringförmigen Rippen 33, 34 versehen, die in das Material der Membranen 21, 30 eingedrückt werden, um eine luftdichte Dichtung zu bewirken.

Es ist daraus zu ersehen, daß die Membranen 21, 30 das Gehäuse

16 in die drei Kammern 3 5, 36, 37 unterteilt. Die Kammer 3 5 ist zur Atmosphäre hin durch eine Öffnung 38 in dem ersten Gehäuseteil

17 entlüftet. Der Verbindungsring 23 besitzt eine daran ange-

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formte radial sich erstreckende Röhre 39, die durch einen Schlitz 40 in der Wand 20 verläuft. Eine Leitung 15 ist über die Röhre 39 gezogen, so daß die Kammer 36 mit einem Vakuum verbunden werden kann. Das zweite Gehäuseteil 18 besitzt eine axial sich erstreckende Röhre 41, über die die Leitung 14 gezogen ist.

Wie Fig. 2 zeigt, ist ein Betätigungsglied 42 an der Membran 21 befestigt und erstreckt sich durch die Öffnung 38. Im einzelnen umfaßt das Betätigungsglied 42 einen Flansch 43 der eine Schulter bildet, gegen die eine Scheibe 44 zu liegen kommt. Die Mitte der Membran 21 ist zwischen die Scheibe 44 und eine andere Scheibe 45 geklemmt und das Ende 46 des Betätigungsgliedes 49 ist radial nach außen gebogen, so daß die Membran an dem Betätigungsglied 42 festgeklemmt gehalten wird.

Ein Stempel 47 ist an der zweiten Membrane 3,0 befestigt* Im einzelnen umfaßt der Stempel einen Flansch 48, gegen den eine Scheibe 49 aufliegt. Das innere Teil der Membran 30 ist zwischen der Scheibe 49 und einer anderen Scheibe 50 eingeklemmt iirid die ganze Anordnung wird zusammengeklemmt gehalten durch das Ende 51 des Stempels 47, das gegen die Scheibe 50 zu liegen kommt.

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Zwischen den Scheiben 45, 49 ist eine Schraubenfeder 52 angeordnet und eine andere Schraubenfeder 53 befindet sich zwischen dem. zweiten Gehäuseteil 18 und der Scheibe 50. Wie zu sehen ist, sind die Außenränder der Scheibe 45, 49 und 50 nach außen gebogen, um ein Festhalten der Feder in der gewünschten Lage zu erleichtern.

Das Ende des Stempels 47 erstreckt sich in ein geschlossenes Ende einer Zylinderbohrung 54 in dem Betätigungsglied 42. Ein Schlitzring 55 von Kunststoff mit geringer Reibung wie Nylon umgiebt den Stempel 47 und besitzt eine abgeschrägte Kante 56 die in eine Ringnut 57 in der* Seite der Öffnung 54 eingreift. Das Ende des Stempels ist bei 58 vergrößert, so daß beim Bewegen des Stempels 47 nach links in Fig. 2 der mit dem Ring 55 in Berührung kommt und das Betätigungsglied nach links bewegt. Das Betätigungsglied 42 ist über einen Bolzen 59 und eine Öffnung in dem Hebel 11 mit diesem verbunden. Montierungsbolzen 60 sind auf dem zweiten Gehäuseteil 18 angeschweißt, um die Montage des Motors zu erleichtern.

Bei der Herstellung des Vakuummotors wird das Betätigungsglied 42 zuerst mit der Membran 21 verbunden und der Stempel 47 auf der Membran 30 befestigt. Die Membran 21 mit dem Betätigungsglied 42 wird dann in das erste Gehäuseteil 17 eingesetzt, worauf!

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der Verbindungsring 23 in seine Lage gebracht wird und die Teile 27 werden radial nach innen gebogen in die Ausnehmungen 26 um die Membran 21 und das Betätigungsglied 42 in dem zweiten Gehäuseteil 17 festzulegen. Der Ring 45 wird dann auf dem Stempel 47 angebracht. Die Membran 30 mit dem Stempel 47 wird dann in Stellung gebracht durch ein erstes Einrasten des Ringes 55.in die Öffnung 54 und dann wird der Umfang 29 der Membran 30 gegen den Haltering 23 gebracht. Das zweite Gehäuse teil 18 wird dann in Stellung gebracht und der Umfang 32 der Wand 20 radial nach innen gebogen, um die Anordnung vollständig zusammenzusetzen.

Beim' Gebrauch wird kein Vakuum in den Leitungen 14, 15 erzeugt, wenn das Ventil 13 sich in der Stellung "zu" befindet und die Federn 52, 53 haten die Membran in der Stellung, die mit ausgezogenen Linien in Fig. 1 dargestellt ist.

Wird das Ventil 13 auf die Stellung "mittel" gebracht, wird in del' Leitung 14 und der Röhre 41 ein Vakuum erzeugt, um die Kammer 37 zu evakuieren. Das drückt die Membran 30 nach links in Fig. 1 und bewirkt, daß der Stempel mit dem Ring 55 in Berührung kommt und das Betätigungsglied 42 bewegt und wiederum die Membran 21 in eine "mittel¹'-Lage bringt. Eine fortgesetzte Evakuierung in der Leitung 14 drückt die Membran gegen

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das Gehäuseteil 18. Das hält das Betätigungsteil 42 in der "mitte^'-Stellung B nach Fig. 1.

Wird das Ventil 13 danach in die "voll"-Lage gedreht, wird gleichzeitig in den Leitungen 14 und 15 ein Vakuum erzeugt und damit in den Kammern 36, 37. Das verringert den Druck in den Kammern 36 und 37 und drückt die Membran 21 und die Scheibe 45 gegen die Scheibe 49, wodurch das Betätigungs glied 42 in die Stellung C in Fig. 1 gebracht wird.

Wird das Betätigungsglied 42 in die Stellung C bewegt, schiebt es sich weiter über den Stempel 47.

Es ist daraus zu ersehen, daß ein Vakuummotor verfügbar gemacht wurde, der betriebssicher ein Element in eine von drei Stellungen mit Genauigkeit bewegt, schnell montiert werden kann und eine wirksame Aüdichtung der Kammern besitzt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1, Vakuummotor mit einem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet,

daß zwei Glieder in dem Gehäuse dieses in drei Kammern unterteilen, daß die Glieder im Gehäuse bewegbar sind um die Größe der Kammern zu verändern, daß das Gehäuse eine Öffnung besitzt, ein Betätigungs glied mit einem der Bewegungsglieder verbunden ist raid sich durch diese Öffnung nach außen erstreckt, daß an einem anderen Bewegungsglied ein Stempel befestigt ist, der sich in eine geschlossene Bohrung in dem Betätigungs glied erstreckt, daß beim Bewegen des Stempels in die ehe Richtung das Betätigungs glied mit bewegt wird, daß ein erster Einlaß in dem Gehäuse zur Kammer zwischen den Bewegungsgliedern führt, daß ein zweiter Einlaß in eine der anderen Kammern führt, wobei bei der Erzeugung eines Vakuums an dem zweiten Einlaß beide Beweg ngsglieder zusammen nach hinten bewegt werden, um das Betätigungs glied einzustellen, und daß beim Erzeugen dines Vakuums am ersten Einlaß das erste Bewegungsglied sich weiterbewegt, um das Betätigungs glied über den Stempel weiter zu bewegen.
2. Vakuummotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen Betätigungs glied und Stempel ein diesen umgebender Ring aus Kunststoff mit geringer Reibung angeordnet ist und der Ring durch ein vergrößertes Ende des Stempels befestigt ist.

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3, Vakuummotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsglieder aus Membranen bestehen,

4, Vakuummotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus zwei Teilen mit radialen Flanschen besteht, und daß die Membranen unter Zwischenschaltung eines Verbindungsringes an diesen Flanschen festgelegt sind,

5, Vakuummotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsring mit wenigstens einer Ausnehmung am Umfang versehen ist, eine Einlaßbohrung aufweist und aus organischem Kunststoff mate rial besteht,

6, Vakuummotor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsring an den radialen Flächen Rippen aufweist,

7, Vakuummotor nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß der den Stempel umgebende Kunststoffring ein Spaltring ist, der in eine ringförmige Ausnehmung in dem Betätigungeglied gedrückt ist.

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