DE2158786A1

DE2158786A1 - Unterdruck-stellantrieb

Info

Publication number: DE2158786A1
Application number: DE2158786A
Authority: DE
Inventors: Johann Hahn
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1971-11-26
Filing date: 1971-11-26
Publication date: 1973-05-30
Also published as: US3824903A; GB1364158A; FR2160964B1; IT971209B; FR2160964A1

Description

"Unterdruck-Stellantrieb"

Die Erfindung betrifft einen Unterdruck-Stellantrieb, insbesondere zur automatischen oder manuellen Fernverstellung in Fahrzeugen, wie z. B. selbsttätige Regelung von Heizungskreisläufen, mit Unterdruck-Stelldosen, bei denen in einem Gehäuse eine federbelastete Rollmembrane od. dgl. unter der Wirkung eines Unterdruckes verschiebbar ist.

Derartige Unterdruck-Stellantri-^be, bei denen in einem meist zweiteiligen, etwa zylinderförmigen Gehäuse eine Rollmembrane gegen die Wirkung einer Feder unter dem Einflu3 von Unterdruck verschiebbar gelagert ist und ein Stellglied betätigt, sind bekannt.

Die zugehörigen Stellglieder sind dabei in'einem bestimmten Bereich, der etwa dem Hub der Rollmembrane entspricht, bewegbar, insbesondere verschiebbar.

Es ist auch bekannt, um zwei oder mehrere Unterdruckquellen zur Steuerung heranzuziehen, oder um den wirksamen Hub zu vergrößern, zwei im wesentlichen gleichartige Unterdruck-Stell— antriebe der vorstehend beschriebenen Art zu verwenden und sie über eine geeignete Kopplung miteinander zu verbinden.

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FUr das Auftragsverhältnis gilt die Gebührenordnung der Deutschen Patentanwaltskammer.-Gerichtsstand filr Leistung und Zahlung: Nürnberg. GesprSche am Fernsprecher haben keine rechtsverbindliche Wirkung.

Der für die Herstellung und Montage nötige Arbeitsaufwand ist jedoch bei den bekannten Doppelstellantrieben sehr groß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen zweistufigen Unterdruck-Stellantrieb zu schaffen, der einfach herzustellen und zu montieren ist und insbesondere nur einen kleinen Platzbedarf aufweist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß bei einem Unterdruck-Stellantrieb der eingangs erläuterten Art ein in einem Gehäuse angeordneter erster Unterdruck-Stellantrieb im Gehäuse eines zweiten Unterdruck-Stellantriebs verschiebbar angeordnet ist.

Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die beiden Unterdru'ck-Stellant riebe je für sich unabhängig voneinander von einer zugeordneten Unterdruck-Ouelle beaufschlagt und gesteuert werden können und der sioh ergebende Hub als Summenwirkung der beiden wirksamen Unterdrücke sich einstellt.

Besonders vorteilhaft ist, wenn in einem Zwischenteil verschiebbar ein Halteteil gelagert ist, mit diesem Halteteil ein einen Rand eine Rollmembrane haltendes Gehäuseoberteil verbunden ist und ein eine zweite Rollmembrane haltendes Gehäuseunterteil mit dem Zwischenteil verbunden ist. Durch diese Ausbildung ergibt, sich eine vorteilhafte teleskopartige ■Verschiebemöglichkeit der einen Unterdruck-Stellantriebsstufe relativ.zur anderen. .

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Mantel des Halteteils ein Anschlußstutzen für den Unterdruckanschluß zum oberen Stellantrieb angebracht und im Zwischenteil ist ein Längsschlitz als Durchtrittsöffnung und Führung für den Anschlußstutzen vorgesehen. /

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Der Längsschlitz dient dabei in vorteilhafter Weise gleichzeitig als oberer Anschlag und als Führung für den oberen Stellantrieb im Gehäuse des unteren Stellantriebs.

Zweckmäßig sind im Gehäuseunterteil Befestigungsmittel zur Verbindung des Stellantriebs mit anderen Bauteilen vorgesehen.

Das Gehäuseunterteil des unteren Unterdruck-Stellantriebes weist einen vorzugsweise zentrischen Anschlußstutzen für den Unterdruckanschluß und eine Ringwulst als Widerlager für eine Membrangegendruckfeder auf.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es besonders zweckmäßig, wenn im Gehäuseunterteil und Bodenteil des Halteteils je ein etwa kreisringförmiges Auflager als Hubbegrenzung für d,ie Rollmanschetten aufweisen, die mit im Oberteil der Rollmanschetten angeordneten vorzugsweise einvulkanisierten Abschlußplatten zusammenwirken.

Eine konstruktiv besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich dann, wenn Halteteil und unterer Gehäuseteil je einen Randwillst aufweisen der vom Gehäuseoberteil bzw. dem .Zwischenteil übergriffen wird und eine dichte Verbindung durch elastische Klemmelemente sichergestellt ist.

Gemäß einem zweiten AusführungsbeisOiel der Erfindung weist das Gehäuseunterteil zwei Unterdruckanschlußöffnungen auf, von denen eine über eine elastische Leitung mit dem oberen Stellantrieb verbunden ist. ' ■

Besonders zweckmäßig ist es, -wenn, als Leitung ein Gummi- oder Kunststoffschlauch dient, der an eine vorzugsweise zentrisch angeordnete öffnung in der Abschlußplatte der unteren Rollmembrane und zugleich im Bodenteil des Halteteils angeschlos- £ion ist. '

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Als Anschlag dienen in zweckmäßiger Weise je eine kreisringförmige Scheibe in einer Rille des Bodenteils des Halteteils und in einem Plansch des Gehäuseunterteils.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Federkraft der Feder in der unteren Stufe abweichend von der Federkraft der" Feder der oberen Stufe bemessen. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Kraft der unteren Feder größer als die Kraft der oberen,-Feder im zusammengedrückten Zustand ist.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist es besonders vorteil-" haft, wenn die Befestigungsmittel seitlich am Gehäuse angebracht sind.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der' Zeichnung näher erläutert, die schematisch zwei Ausführungsbeispiele darstellt. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem seitlichen Anschluß für den oberen Stellantrieb, und

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit im wesentlichen parallelen Anschlußstutzen für die Unterdruckanschlüsse beider Stellantriebe.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in der linken Hälfte im Schnitt, in der rechten Zeichnungshälfte etwa um 9o° verdreht in Außenansicht dargestellt. Der erfindungsgemäi3e zweistufige Unterdruek-Stellantrieb besteht aus einem Halteteil 1 mit einem Oberteil 2, einem Zwischenteil J> und einem GehäuseunterteiL 4. Dabei bilden Halteteil 1 und Gehäuseoberteil' mit dem Bodenteil 2o des Halteteils 1 das Gehäuse für die erste Stufe des Unterdruck-St.ellantriebs. Ein Zwischenteil ^ mit Gehäuseunterteil 4 bildet hingegen, im Zusammenwirken mit dem Bo-

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denteil 2o des Halteteils 1 das Gehäuse für die zweite, untere Stufe des zweistufigen erfindungsgemäßen Unterdruck-Stellantriebs. Die obere erste Stufe weist einen Anschlußstutzen 5 auf, der etwa radial seitlich im unteren Bereich des Halteteils 1 angeordnet ist. Der Zwischenteil 3 weist einen Schlitz 14 auf, in dem der Anschlußstutzen 5 achsparallel verschiebbar ist. Der Schlitz 14 dient zur Führung des Anschlußstutzens 5, während das obere Ende des Schlitzes 14 als Anschlag für das Halteteil 1 im Zusammenwirken mit dem Anschlußstutzen 5 wirkt.

Zwischen einem Ringflansch Io des Halteteils 1 und einer Ringhülse 26 des Gehäuseoberteils 2 ist,, unter Zwischenlage eines oberen Diohtringes 8 der Rand einer oberen Rollmembrane eingespannt. Diese Rollmembrane wird an einer oberen Feder IJ die sich am Bodenteil 2o des Halteteils 1 an einem Ringwulst abstützt ( in der Zeichnung ) nach oben gedrückt. Zur Oberen Abdichtung dient eine obere Abschlußplatte 24, die in an sich beliebiger Weise mit einem Stellglied 28 verbunden ist. Der Bodenteil 2o des Halteteils 1 weist eine kreisringförmige Auflagefläche auf, die als Anschlag für die Bewegung der oberen Rollmembrarie 15 bzw. die obere Abschlußplatte 24 dient.

Im Gehäuseunterteil 4 ist ein Anschlußstutzen 6 für den Unterdruck zur unteren Unterdruck-Stellantriebsstufe fi vorgesehen. Ferner können Befestigungsmittel 7' und 7" mit angeformt sein.

Der Zwischenteil 5 ist wiederum unter Zwischenlage eines unteren Dichtungsringes 9 in einem .Ringflansch 11 des Gehäuseunterteils mit einer Ringhülse 27 verbunden. Zur dichten Verbindung dienen elastische Befestigungsklammern 12. Ferner ist zwischen dem Ringflansch 11 und der Ringhülse 27 eine Anschlag-Ringplatte I^ vorgesehen. Eine untere Rollmembr^ne l6 wird einerseits von der Feder l8, die sieh an einer unteren Ringwulst 21 des Gehäuseunterteils 4 abstützt ( in der Zeichnung ) nach oben

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gedrückt und ist mit ihrem Rand zwischen den Ringflansch 11 und der Ringhülse 27 eingeklemmt. Im oberen Teil der Rollmembrane ist eine untere Abschlußplatte 25 angeordnet, vorzugsweise einvulkanisiert. Diese Anschlui3Dlatte 25 wirkt mit einem kreisringförmigen unteren Auflager 23 im Gehäuseunterteil 4 zusammen.

Ein erfindungsgemäßer zweistufiger Unterdruck-Stellantrieb nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. /£ wirkt in folgender Weise:

^ Die Unterdruckanschlüsse 5 und 6 werden mit entsprechenden zuge- Ψ hörigen Unterdruckquellen verbunden. Wird beispielsweise zunächst die obere Stufe 1 mit Unterdruck beaufschlagt, dann wird die Wirkung einer Rollmembrane 15 gegen die Feder IJ nach unten gezogen. Dabei wird der Hub lediglich durch den Abstand zwischen dem Rand der oberen kreisringförmigen Auflage 22 und dem Gehäuseoberteil 2 bestimmt. In einem ausgeführten Stellantrieb betrug dieser Hub 26 mm.

Unabhängig vom Unterdruck in der Stufe 1 kann über den Anschlussstutzen 6 der unteren Stufe 2 Unterdruck zugeführt werden. Dadurch wird die untere Rollmembrane 16 gegen die Wirkung der Feder l8 nach unten verschoben. Bei dieser Bewegung nimmt die untere ψ Rollmembrane 16 den über die untere Abschlußplatte 25 verbundenen bzw. einvulkanisierten Bodenteil des Halteteils 1 mit nach unten. Es erfolgt somit eine teleskopartige Verschiebung des Halteteils 1 innerhalb des Zwischenteils 2. Der Ansehlu3stutzen 5 für den Unterdruckanschlu3 zur oberen Stufe 1 nimmt an der Bewegung teil. Der Hub wird einerseits begrenzt durch den Abstand des Bodenteils 2o von der oberen Fläche der unteren kreisringförmigen Auflager 2J, wie in der Figur schematisch angedeutet. Andererseits wird der Hub nach oben begrenzt durch den oberen Rand des Schlitzes 14. Für die Wirkungsweise des Stellantriebes ist es unerheblich, ob zuerst die obere Stufe 1 und dann die Unterstufe 2 oder umgekehrt mit Unterdruck gesteuert

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werden. Es besteht ohne weiteres die Möglichkeit, beide Stufen gleichzeitig mit Unterdruck zu beaufschlagen.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Federkraft der Feder 18 der unteren Stufe 2 stärker bemessen wird als die Federkraft der Feder 17 der oberen Stufe 1 im zusammengedrückten Zustand. Bei dem erwähnten aufgeführten Beispiel betrug der Hub der unteren Stufe 14 mm,so daß der Gesamthub etwa 4o mm ausmachte.

Durch die eingespannten bzw.· einvulkanisierten Rollmembranen und 16 ist Jede Stufe für stich abgedichtet. Es können/beiden Stufen gleichartige Rollmembranen verwendet werden, jedoch mit verschiedenen Hüben.

DeriHalte-teil 1 mit dem Ge^häuseobeiteil 2 ist, wie zuvor erläutert, über den Bodenteil 2o mit der unteren Rollmembrane verbunden. Bei einem Gesamthub von etwa 4o mm weist das ausgeführte Beispiel nur eine Bauhöhe von 75 mm auf.

In Fig. 2 ist ein abgewandeltes AusfUhrungsbeispiel dargestellt, bei dem der Unterdruckanschluß für die obere Stufe 1 nicht mehr seitlich, sondern im Bodenteil des Stellantriebes angeordet ist.

Der Aufbau des erfindungsgemäßen Stellantriebes nach dem Ausführungsbeispiel 2 entspricht im wesentlichen dem Aufbau nach dem Ausführungsbeispiel 1. Ein Halteteil j51 ist mit einem Ringflansch 4o versehen und unter Zwischenlage eines oberen Dichtungsringes 58 mit einem Gehäuseoberteil"^J^2 dicht verbunden. Dabei ist zwischen dem Ringflansch 4o und einer Ringhülse 58 des Gehäuseoberteils 32 eine Rollmembrane 45 dicht eingespannt. Die Rollmembrane 45 wird von einer Feder 47, die sich in einer oberen Ringnut 49 des BodHnteils 50 des Halteteils 51 abstützt (in der Zeichnung) nach oben gedrückt. Sie weist eine obere Abschlußplatte 54 auf. Der Hub wird im wesentlichen begrenzt durch ein

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kreisringfömiges oberes Auflager 52 im Bodenteil 5o des .Halteteils Jl. Ringflansch 4o und obere Ringhülse 58 können in Ab-

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ständen,um den Umfang verteilt,/Ausnehmungen 42 für (nicht dargestellte) Befestigungsklammern, ähnlich den elastischen Befestigungsklammern 12 der Fig. 1,versehen sein. In ähnlicher Weise erfolgt die Verbindung zwischen dem unteren Ringflansch 41 eines Bodenteils 34 und einer unteren Ringhülse 59 eines Zwischenteils 33· Das Zwischenteil 33 ist durch ein Gehäuseunterteil 34 abgeschlossen. Das Gehäuseunterteil 34 weist einen Anschlußstutzen 35 für den Unterdruckanschluß der Stufe 1 und einen Anschlußstutzen 36'als Unterdruckanschluß für die Stufe 2 auf.

Im Ringflansch 41 des Gehäuseunterteils 34 ist, unter Zwischenlage eines unteren Dichtungsringes 39 und einer Anschlagringplatte 43, eine untere Rollmembrane 46 eingespannt. Diese untere Rollmembrane 46 wird durch eine untere Feder 48, die sich um ein kreisringförmiges unteres Auflager 53 abstützt (in der Zeichnung) nach oben gedrückt. Im oberen Bereich der unteren Rollmembrane 45Tist eine untere Abschlußlatte 55 angeordnet, vorzugsweise einvulkanisiert. Die untere Abschlußplatte 55 weist, vorzugsweise zentral, eine Anschlußöffnung 60 für den Unterdruck auf. An diesen Anschluß 60 ist eine elastische Leitung 57 aus Gummi oder Kunststoff angeschlossen, die mit dem anderen Ende mit dem Anschlußstutzen 35 für die Stufe 1 verbunden ist.

Ein unterer Ringwulst 5I dient als Anschlag für die untere Abschlußplatte 55 der unteren Rollmembrane 46. Als oberer An- . schlag dient eine Anschlagplatte 44, die mit dem Halteteil 3I verbunden ist. Diese obere Anschlagplatte 44 wirkt mit der unteren Anschlagringplatte 2?3 zusammen.

geändert gamäß Eingabe

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Der Bodenteil 5° des Halteteils Jl ist mit der unteren Rollmembrane 46 bzw. der unteren Abschlußplatte 55 über einen Verbindungsstutzen 56 fest verbunden. .

Nicht näher dargestellte Befestigungsmittel können an den Anschlüssen 57 eingest-eckt, eingeschraubt oder in anderer geeigneter Weise befestigt werden.

Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels, nach .Fig. 2 entspricht im wesentlichen völlig der Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels nach Pig. 1. Unterschiedlich ist lediglich, daß die Verschiebung des Anschlusses für den Unterdruck zur oberen Stufe 1 von der Außenwand in das Gesamtgehäuse verlegt ist, so daß keine äußeren beweglichen Anschlüsse erforderlich werden.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellt und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen sowie Teil- und Unterkombinationen.

- Ansprüche -

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Claims

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Ansprüche

(1. UTnterdruck-Stellantrieb, insbesondere zur automatischen oder manuellen Fernverstellung in Fahrzeugen, wie z. B. selbsttätige Regelung von Heizungskreisläufen, mit Unterdruck-Stelldosen, bei denen in einem Gehäuse eine federbelastete Rollmembrane od. dgl. unter der Wirkung eines Unterdruckes verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein in einem Gehäuse angeordneter erster Unterdruck-Stellantrieb im Gehäuse eines zweiten Unterdrück-Stellantriebs verschiebbar angeordnet ist. - -"

™ 2. Stellantrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein in einem Zwischenteil verschiebbar gelagertes Halteteil, mit dem Halteteil verbundenes, einen Rand einer Rollmembrane haltendes Gehäuseoberteil, und durch ein mit dem Zwischenteil verbundenes, eine zweite Rollmembrane haltendes Gehäuseunterteil.

j5. Stellantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Mantel des Halteteils ein Anschlußstutzen für den UnterdruckanschluS zum oberen Stellantrieb angebracht ist und dai3 im Zwischenteil ein Längsschlitz als Durchtrittsöffnung und Führung für den Anschlußstutzen vorgesehen ist.

4. Stellantrieb nach Anspruch 1 und der folgenden, gekennzeichnet durch im Gehäuseunterteil angeordnete Befestigungsmittel.

5. Stellantrieb nach Ansoruch 1 und der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseunterteil einen vorzugsweise zentrischen Anschlußstutzen für den Unterdruckanschluß aufweist und eine Ringwulst als Widerlager für die Membrangegendruokfeder dient.

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6. Stellantrieb nach Anspruch 1 und der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseunterteil und Bodenteil des Halteteils ein etwa kreisringförmiges Auflager als Hubbegrenzung für die Rollmanschette aufweisen, die mit im oberen Teil der Rollmembrane angeordneten vorzugsweise einvulkanisierten Abschlußplatten zusammenwirken.

7. Stellantrieb nach Anspruch 1 und der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteten und Gehäuseunterteil einen Randwulst aufweisen, der vom Gehäuseoberteil bzw. den Zwischenteil übergriffen wird und eine dichte Verbindung durch elastische Klemmelemente sichergestellt ist.

8. Stellantrieb nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die dichte Verbindung etae. Einrollen, Verstemmen oder Umspritzen sichergestellt ist. ¹^-"-'-^rt- '-'- ^{K ;}~⁴ⁱ ■ ^{: t;}i,^J ^- *'""' '"

9. Stellantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseunterteil zwei Unterdruckanschlußöffnungen aufweist und daß eine dieser Öffnungen über eine elastische Leitung mit dem oberen Stellantrieb verbunden ist.

10. Stellantrieb nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß als Leitung ein Gummi- oder Kunststoffschlauch dient, der an eine vorzugsweise zentrisch angeordnete Öffnung in der Abschlußplatte der unteren Rollmembrane und zugleich im Bodenteil des Halteteils angeschlossen ist.

11. Stellantrieb nach Anspruch 9 oder lo, dadurch gekennzeichnet, da3 in einer BiHe innerhalb des Bodenteils des Halteteils und einem Flansch des Gehäuseunterteils je eine kreisringförmige Scheibe als Anschlag angeordnet ist. ·

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12. Stellantrieb nach Anspruch 9 oderfolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkräfte der beiden Federn voneinander abweichend bemessen sind.

Ij5. Stellantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Federkraft der Feder in der unteren Stufe stärker bemessen ist, als die Federkraft der Feder der oberen Stufe im zusammengedrückten Zustand.

14. Stellantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch seitlich angebrachte Befestigungsmittel im Gehäuse.

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