DE1857351U

DE1857351U - Servounterstuetzte betaetigungsanlage fuer bremsen, kupplungen und andere vorrichtungen wie ventile oder andere steuervorrichtungen.

Info

Publication number: DE1857351U
Application number: DE1962A0018152
Authority: DE
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1961-04-13
Filing date: 1962-04-12
Publication date: 1962-08-23
Also published as: GB936256A

Description

ServounterstutzteBatiungsania

Bremsen,Kupplungenundandere Vorrich-

tungen wie Ventile oder andere Steuervor-

richtungen Die Neuerung bezieht sich auf servounterstützte Betatigungssysteme für Bremsen, Kupplungen und andere Vorrichtungen, wie beispielsweise Ventile oder andere Steuervorrichtungen in Maschinen und anderen Industrieanlagen und bezweckt die Schaffung eines Systems, bei welchem die Servounterstützung gleichmäßig oder weich und ohne plötzliche und offensichtliche Änderung im Kraftaufwand, der von der Bedienungsperson, ausgeübt werden muss, anspricht oder in Tätigkeit gesetzt wird.

Ein servounterstütztes Betätigungssystem. gemäss der Neuerung weist eine Hebelvorrichtung auf, die auf einem bewegli-

chen Gelenkpunkt/fulcrum/angebracht und so angeordnet ist,

dass sie eine von einer Betätigungsperson ausgeübte Kraft auf-

nimmt, um die Hebelvorrichtung um den Gelenkpunkt zu bewegen

und die aufgewandte Kraft nach einer zu betätigenden Vorrich-

tung zu übertragen, einen Druckmittel-Servomotor, der auf den Hebel wirkt, um ihn in der gleichen Richtung um dem Gelenkpunkt zu bewegen, und ein Steuerventil für diesen. Servomotor, welches durch die Reaktionsbelastung am Gelenkpunkt der Hebelvorrichtung betätigt-wird, um einen. Arbeits-Strömungsmittel-Druckunterschi. ed im Servomotorzu schaffen, wobei das genannte Steuerventil einen beweglichen-Bauteil aufweist, welcher, wenn das Ventil, betätigt wird., um den Arbeitsdruckunterschied im Servomotor'zu erzeugen, einem entsprechenden Druckunterschied unterworfen oder ausgesetzt ist, der der Reaktionsbelastung am Gelenkpunkt entgegenwirkt.

Vorzugsweise weist die Hebelvorrichtung einen zweiarmigen Hebel auf, dessen einer Arm die durch die Betätigungsperson ausgeübte Kraft aufnimmt und dessen anderer Arm mit dem Servomotor gekuppelt ist.
Der Gelenkpunkt der Hebelvorrichtung kann von einem Sekundärhebel getragen werden, durch welchen, die Bewegung des Gelenkpunkts vervielfacht und nach dem Steuerventil. übertragen wird.
Die Hebelvorrichtung kann einen zweiarmigen Hebel mit Armen verschiedener Länge aufweisen, wobei eine. Fusshebelplatte oder ein ähnlicher Bauteil zur Aufnahme der von der Betätigungsperson aufgebrachten Kraft am freien Ende des längerem Arms angebracht ist, Mittel zum Übertragen der Kraft nach der Vorrichtung, die betätigt werden, soll, mit diesem Arm bei einem Punkt zwischen seinen Enden verbunden sind, der Strömungsmitteldruck-Servomotor mit dem frei. en Ende des anderen Arms verbunden ist und der Sekundärhebel an einem feststehenden Punkt drehbar gelagert ist und einen-kürzeren Arm aufweist, an dem der, zweiarmige Hebel. drehbar angebracht ist, und einen längeren. Arm, welcher mit dem Steuerventil des Servomotors in Wirkverbindung steht.

DasSteuerventil-kann. einen-Körper aufweisen, welcher

durch eine flexible Membran, in zwei normal miteinander verbundene Kammern aufgeteilt wird, die jeweils mit der Aussenluft und der Arbeitskammer des Servomotors verbunden-sind, wobei diese Membran ! mit dem. genannten Gelenkpunkt zwecks Bewegung mit demselben verkuppelt ist, ein. Ventilbauteil normalerweise einen Vakuumanschluss nach der Kammer schlïesst, welche mit der Arbeitskammer des Servomotors verbunden ist, und Mittel von dieser Membran getragen werden und zu betätigen sind, wenn die Membran durch Reaktion des genannten Gelenkpunkts verschoben wird, um den genannten Ventilbauteil zu verschieben, derart, dass der Vakuumanschluss geöffnet und die Verbindung zwischen den Kammern geschlossen wird, wodurch ein Druckunterschied über die Membran geschaffen wird, welcher der Reaktionsbelastung entgegensteht und die Tendenz hat, den Takuumanschluss oder die Vakuumverbindung zu schliessen.
Die Neuerung soll nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert werden, und zwar zeigt : Fig. 1 eine schematische Ansicht, die eine Form des neuierungsgemässen Betätigungssystems darstellt, während Fig. 2 einen Schnitt des in Fig. 1 gezeigten Steuerventils, wiedergibt.
In der Zeichnung besteht die Hebelvorrichtung. aus einem Gelenkhebel 10, welcher an seinem Knie 11 am kürzeren. Arm 12 eines Sekundärhebels 13, ebenfalls ein Winkelhebel, drehbar gelagert ist, der seinerseits an seinem. Knie 14 an einem feststehenden Gelenkpunkt drehbar angebracht ist. Die Arme 15 und 16 der Hebelvorrichtung 10 sind von verschiedener Länge, wobei ein zweckmässiges Längenverhältnis 3 : 2 ist, und der längere Arm 15 hat eine Fusshebelplatte 17 an seinem freien Ende, während das freie Ende des kürzeren Arms 16 mittels einer Zugstange 18 mit dem beweglichen Bauteil eines Strömungsmitteldruck-Servomotors 19 verbunden ist. Eine Schubstange 21, welche den Kolben eines Flüssigkeitsdruck-Hauptzylinders 22 betätigt, ist mit dem längeren Arm 15 an einem Punkt bei einen Drittel seiner Länge vom, Gelenkpunkt aus verbunden, und der Hauptzylinder 22 ist durch eine Strömungsmittelleitung 23 mit einem Nebenzylinder 24 verbunden, der mit der zu betätigenden Vorrichtung verkuppelt ist.

Der längere Arm 25 des Sekundärwinkelhebels 13 ist so eingerichtet und angeordnet, dass, er ein Steuerventil 26 betätigt, welches den Druck in der Arbeitskammer des Servomotors 19 steuert, wobei der Körper des Steuerventils auf einer feststehenden Verankerung befestigt ist. Wie in der Zeichnung gezeigt, ist der Servomotor ein solcher der Vakuumbauart, wobei eine Betätigung des Steuerventils 26 die Arbeitskammer

mit einer Saugkraftquelle/source of suction/verbindet.

Infolge des Widerstands der zu betätigenden Vorrichtung

t

gegenüber einer Betätigung hat eine auf die Fusshebelplatt'e

17 aufgebrachte Kraft die Tendenz, den Gelenkpunkt der Hebel-

vorrichtung 10 nach rechts zu verschieben, wie in der Zeichnung gezeigt, wodurch der Sekundärhebel im Gegenuhrzeigersinn bewegt wird, um das Steuerventil 26 zu betätigen, wobei eine derartige Bewegung verursacht, dass das Steuerventil 26 die Arbeitskammer des Servomotors 12 mit der Saugkraft-quelle vierbindet, wodurch der genannte Servomotor in Betrieb gesetzt wird. Daher wird durch den Servomotor 19 auf die Hebelvorrichtung 10 eine Kraft in einer derartigen Richtung aufgebracht, dass die Tendenz besteht, dass das genannte System im Uhrzeigersinn gedreht wird und die den Hauptzylinder 22 betätigende Stoss-oder Schubkraft erhöht wird und gleichzeitig die Tendenz besteht, die Reaktionskraft auf den Gelenkpunkt der Hebelvorrichtung, 10 zu verstärken, wodurch diese nach rechts gedrückt wird. Eine entgegenwirkende Kraft wird im Steuerventil erzeugt, welche der Reaktionskraft am Gelenkpunkt 11 entgegensteht, wie im Nachstehenden beschrieben.

Das Steuerventil 26, wie in Fig. 2 gezeigt, weist einen Hohlkörper 27 mit einen Verankerungsbauteil 30 auf, mittels welchem es an einer feststehenden Halterung befestigt ist.
Der Hohlkörper ist in. zwei Kammern 28,29 mittels einer flexiblen Membran 31 unterteilt, die an ihrem Innenumfang zwischen. zwei starren Platten. 32,33 festgeklemmt ist. Die Kammer 28 ist bei 34 mit der Aussenluft verbunden, und die Kammer 29 ist bei 35 mit der Arbeitskammer des Servomotors 19 verbunden.
Eine Mittelöffnung 36 in der Kammer 29 steht über eine Leitung 37 mit einer Saugkraftquelle in Verbindung, und eine Ventilscheibe 38 wird durch eine leichte Feder 39, welche auf der Platte 33 aufliegt, nach einem Rand gedrückt, der die Öffnung 36'umgibt. Die Platte 32 weist eine zylindrische Wand 41 auf, welche einen Innenflansch 42 stützt, der gegen die Ebene der Platte versetzt ist und den Umfang der Ventilscheibe 38 überlappt. Die Platte 33 ist bei 43 mit einer Öffnung versehen, um eine Verbindung zwischen den Kammern 28 und 29 herzustellen, und an ihr ist ein Hals 44 befestigt, mittels welchem sie mit dem Hilfshebel 25 verbunden ist. Eine relativ starke Feder 45 drückt die Platten 32,33 gegen die Kammer 29.
Somit sitzt bei Normalstellung des Steuerventils die Ventilscheibe 38 auf dem Rand um die Öffnung 36 herum, um die Vakuumversorgung abzuriegeln, und die beiden Kammern. 28 und 29 sind über die Öffnungen. 43 miteinander verbunden, so dass die Arbeitskammer des Servomotors mit der Ausaenluft Verbunden ist. Eine auf die Fusshebelplatte 17 ausgeübte Kraft verursacht eine Reaktion am Gelenkpunkt 11, welche eine Zugkraft auf den Hals 44 ausübt, wodurch der Flansch 42 veranlasst wird, mit der Ventilscheibe 8 in Eingriff zukommen und die Verbindung zwischen den Kammern 28,29 abzuschliessen und ausserdem die Ventilscheibe 38 aus dem Rand um die Öffnung 36 herum herauszuheben, so dass eine Saugkraft auf die Arbeitskammer des Servomotors ausgeübt wird, wobei die Saugkraft ebenso in der Kammer 29 des Steuerventils wirkt. Ein Druckunterschied wird somit über der Membran 31 erzeugt, welcher der Reaktionsbelastung entgegensteht, und wenn dieser Druckunterschied eine Kraft ausübt, die ausreicht, um die Reaktionsbelastung auszugleichen, so kehrt die Ventilscheibe selbst auf ihren. Sitz auf dem Rand um die Öffnung 36 herum zurück und riegel den Vakuumanschluss ab.
Somit hat das System, eine Folgewirkung/follow-up action/, und für jede beliebige gegebene Kraft, die auf die Fusshebelplatte 17 ausgeübt wird, wird eine in geeigneter Weise verstärkte Kraft nach der zu betätigenden Vorrichtung übermittelt.
Es ist nicht wesentlich, dass ein Hilfshebel benützt wird, um den Gelenkpunkt 11 der Hebelvorrichtung mit den Steuerventil zu verbinden, aber die Verwendung eines derartigen Hebels zum Vervielfachen der Gelenkpunktbewegung, ermöglicht es, dasa genügend Bewegung erzielt wird, um das Steuerventil zu betätigen, um einen ausreichendem bzw. angemessenen Luftstrom durch dieses hindurch bei nur einer sehr kleinen Bewegung des Gelenkpunkts zu schaffen, während ein Ventil von relativ kleinen Abmessungen verwendet wird.
Es versteht sich, dass der Servomotor ein solcher der Vakuum- oder Luftdruck-Bauart sein kann., oder durch Flüssigkeit unter Druck betätigt werden kann, und dass der Arm 15 der Hebelvorrichtung mechanisch mit der zu betätigenden. Vorrichtung verbunden sein kann.

Das Betätigungssystem. gemäss der Neuerung'kann zum Betä-

tigen vom Kupplungen, die in Motorfahrzeugen oder in allen möglichen Formen. von Maschinen eingebaut sind, zum Betätigen von Bremsen, oder zum Betätigen von anderen Vorrichtungen, wie Ventilen oder anderen Vorrichtungen in Maschinen und Industrieanlagen verwendet werden.
Schutzansprüche

Claims

Schutzansprüche ----------------

1. Servounterstütztes Betätigungssystem, gekennzeichnet durch eine Hebelvorrichtung, die auf einem beweglichen Gelenkpunkt angebracht und so angeordnet ist, daß sie eine von einer Betätigungsperson ausgeübte Kraft aufnimmt, um die Hebelvorrichtung um den Gelenkpunkt zu bewegen und die aufgewandte Kraft nach einer zu betätigenden Vorrichtung zu übertragen, einen Druckmittel-Servomotor, der auf den Hebel wirkt, um ihn in der gleichen Richtung um den Gelenkpunkt zu bewegen, und ein Steuerventil für diesen Servomotor, welches durch die Reaktionsbela-'stung am Gelenkpunkt der Hebelvorrichtung betätigt wird, um einen Arbeits-Strömungsmittel-Druckuntersohied im Servomotor zu schaffen, wobei das genannte Steuerventil einen beweglichen Bauteil aufweist, welcher, wenn das Ventil betätigt wird, um den Arbeitsdruckunterschied im Servomotor zu erzeugen, einem entsprechenden Druckunterschied unterworfen oder ausgesetzt ist, der der Reaktionsbelastung am Gelenk-punkt entgegenwirkt.
2. Servounterstütztes Betätigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelvorrichtung einen zweiarmigen Hebel aufweist, dessen einer Arm die von der Betätigungsperson ausgeübte Kraft aufnimmt und dessenanderer Arm mit dem Servomotor verkuppelt ist.
3. Servounterstütztes Betätigungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkpunkt der Hebelvorrichtung von einem Sekundärhebel getragen wird, durch welchen die Bewegung des genannten Gelenkpunktes vervielfacht und nach dem Steuerventil übertragen wird.
4. Servounterstütztes Betätigungssystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelvorrichtung mit der zu betätigenden Vorrichtung mittels eines Flüssigkeitsdruck-Stosskraft-Übertragungssystems verbunden ist.
5. Servounterstütztes Betätigungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelvorrichtung einen zweiarmigen Hebel mit Armen unterschiedlicher Länge aufweist, wobei eine Fusshebelplatte oder ein gleichbedeutender Bauteil zur Aufnahme der von der Bedienungsperson aufgebrachten Kraft am freien Ende des längeren Arms angebracht ist, Mittel zum Übertragen der Kraft nach der zu betätigenden Vorrichtung mit diesem Arm an einem Punkt zwischen seinen Enden verbunden sind, der Strömung'smitteldruck-Servomotor mit dem freien Ende des anderen Arms verbunden ist und'der Sekundärhebel an einem feststehenden Punkt drehbar gelagert ist und einen kürzeren Arm aufweist, an dem der zweiarmige Hebel drehbar gelagert ist und einen längeren Arm, welcher mit dem Steuerventil für den Servomotor in Wirkverbindung steht.
6. Servounterstütztes Betätigungssystem nach Anspruch 1 bis 5,'dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil einen Körper aufweist, welcher durch eine flexible Membran in zwei normalerweise miteinander verbundene Kammern unterteilt ist, die jeweils mit der Aussenluft und mit der Arbeitskammer des Servomotors verbunden sind, wobei die Membran mit dem genannten Gelenkpunkt zwecks Bewegung mit diesem verbunden ist, ein Ventilbauteil, der normalerweise eine Vakuumverbindung nach der Kammer abschliesst, welche mit der Arbeitskammer des Servomotors verbunden ist, und Mittel, die von der genannten Membran getragen werden und zu betätigen sind, wenn die Membran durch Reaktion bei dem genannten Gelenkpunkt verschoben wird, um den Ventilbauteil derart zu verschieben, daß der genannte Vakuumanschluss geöffnet und die Verbindung zwischen den Kammern abgeschlossen bzw. abgeriegelt wird, wodurch ein Druckunterschied über der Membran geschaffen wird, der der Reaktionsbelastung entgegensteht und die Tendenz hat, den Vakuumanschluss abzuschliessen.