DE2258952A1 - Vorrichtung zum durchlassen von druckluft mit einem sich in abhaengigkeit von der von der vorrichtung uebertragenen kraft aendernden druck - Google Patents

Vorrichtung zum durchlassen von druckluft mit einem sich in abhaengigkeit von der von der vorrichtung uebertragenen kraft aendernden druck

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DE2258952A1
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Description

Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenlgsberger - DlpJ.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumsteln Jun.
PATENTANWÄLTE
TELEFON: SAMMEL-NR. 225341 TELEGRAMME: ZUMPAT POSTSCHECKKONTO: MÜNCHEN 91139
BANKKONTO: BANKHAUS H, AUFHÄUSER
8 MÜNCHEN 2,
3/M Joh 266
Svenska Aktiebolaget Bromsregulator, Malmö,Schweden
Vorrichtung zum Durchlassen von Druckluft mit einem sich in Abhängigkeit von der von der Vorrichtung übertragenen Kraft ändernden Druck.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die den Durchgang von Druckluft bei einem Druck ermöglicht, der sich in Abhängigkeit von der Stärke einer von der Vorrichtung zwischen· zwei Elementen (z.B. zwei Elementen in der Aufhängung eines Fahrzeugkörpers) •übertragenen Kraft ändert, mit einem Kolben, im folgenden .Stufenkolben genannt, der einen Abschnitt mit einem kleineren Durchmesser und einen Abschnitt mit einem größeren Durchmesser aufweist, wobei der Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser dem Druck eines unter dem Einfluß der Kraft, die durch die Vorrichtung übertragen wird,. plastisch deformierbarem Körper ausgesetzt ist, und der Abschnitt des Stufenkolbens mit dem größeren Durchmesser dem Druck der Druckluft ausgesetzt ist, deren Zu-
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_. 2 —
leitungs- und Entvieichgeschwindigkeit zu bzw. von der Vorrichtung auf axiale Bewegungen des Stufenkolben empfindlich geregelt wird.
Derartige Vorrichtungen werden gewöhnlich zum Steuern von Servomotoren bei Bremskraftregelsystemen zur Anpassung an die last eines Fahrzeuges benutzt.
Bei Fahrzeugen ist oft nur ein geringer Raum für derartige Vorrichtungen verfügbar, so daß es das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine derartige Vorrichtung zu liefern, die sehr geringe äußere Abmessungen aufweisen kann. Derartige Vorrichtungen' können ohne Wartung während langer Zeiträume in Benutzung bleiben, so daß es daher ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine derartige Vorrichtung zu liefern, die ohne Abschmieren und Reinigen während eines großen Zeitraumes in einer ungünstigen Umgebung zufriedenstellend arbeiten wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach und ökonomisch herzustellen.
Erfindungsgemäß iat die eingangs genannte Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß durch den Abschnitt des Stufenkolbena mit dem größeren Durchmesser ein Durchgang vorgesehen ist und an der Seite des Stufenkolbens, die dem Druck der Druckluft ausgesetzt ist, ein Ventilteil angeordnet ist, um den Durchgang in Abhängigkeit von axialen Bewegungen des Stufenkolbens und dadurch das Entweichen der Druckluft von der Vorrichtung durch den Durchgang und weiter zur Umgebungsluft zu regeln.
Anhand der zugehörigen Zeichnung wird im folgenden beispielsweise eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert:
Fig. 1 zeigt eino vertikale Schnittansicht durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im unbelasteten
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•ζ _
Zustand; und
Pig. 2 eine vergrößerte Ansicht des innerhalb des Kreises in Pig. 1 liegenden "Teils.
Die dargestellte Vorrichtung umfaßt ein Gehäuse 1, das eine in etwa zylindrische Bohrung aufweist, die einen axial bewegbaren Kolben 2 aufnimmt. Der Kolben 2 ist mit einer Bohrung versehen, in der sich ein Körper 3 aus einem plastisch deformierbaren Material, z.B. Polyäthylen oder S11iziumkautschult befindet. Das Gehäuse 1 ist mit einer Abdeckung 4 versehen, wobei der Rand einer flexiblen Membran 5 zwischen das Gehäuse 1 und die Abdeckung 4 geklemmt ist. Die Membran 5 bildet einen Teil eines Stufenkolbens, der aus' einem Kolbenteil 6 mit kleinerem Durchmesser besteht, der mit einer Scheibe 7 fest verbunden ist, die an der Membran 5 mit Hilfe von Kautschuknieten 8 angebracht ist, die an die Membran 5 vulkanisiert sind. Die Membran-5 wirkt als der Teil des Stufenkolbens mit größerem Durchmesser.
Der Kolbenteil 6 mit kleinerem Durchmesser tritt durch einen Kraftübertragungs- und Pührungsblock 21 über dem Körper 3 in der Bohrung des Kolbens 2 in den Körper 3 ein.
In den Raum zwischen der Membran 5 und der Abdeckung 4 wird von einer geeigneten Quelle (nicht'gezeigt) aus Druckluft geleitet, die durch ein Einlaßventilgehäuse 9, das mit der Abdeckung 4 verbunden ist und ein Ventilteil 10 enthält,, in die Vorrichtung gelangt. Das Ventilteil 10 umfaßt einen ringförmigen, vorspringenden Plansch 11, der die Membran 5 um die Mündung eines Durchgangs 12 in Eingriff nehmen kann, der sich durch die Membran 5 und die Scheibe. 7 erstreckt.
Der Raum unterhalb der Membran 5 und der Scheibe 7 steht über einen Auslaßdurchgang mit der äußeren Umgebung in Verbindung.
Ein elastischer Dichtungsring 13 mit kreisförmigem Querschnitt
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ist eventuell mit einem kleinen axialen Spiel auf dem Ventilteil 10 um einen zwischen den Schultern 14 und 15 an Ventilkörper ausgebildeten Hals angebracht. Der O-Iting 13 soll ebenfalls mit der nach innen gerichteten Schulterfläche 16 im Ventilgehäuse 9 in Eingriff kommen.
Eine Kompressionsfeder 17 ergreift sowohl den Ventilkörper 10 als auch einen Filterring 18 aus einem Drahtgewebe oder ähnlichem, der im Ventilgehäuse 9 angebracht ist. Ein Auslaß 19 ist dazu geeignet, den Raum zwischen der Membran 5 und der Abdeckung 4 durch einen Schlauch (nicht gezeigt) mit einem Servomotor (nicht gezeigt) zu verbinden.
Zwischen dem Körper 3 und dem Block 6 befindet sich eine Dichtungsmasse, die aus einer Dichtung 20 aus deformierbarem Material, z.B. einem Polytetrafluoräthylen ("Teflon") und einem Stützring 20' aus einem vergleichsweise steiferen Material, wie einem Polymerisat aus HoO-freiem CHpO ("Delrin") besteht. In die Bohrung im Gehäuse 1 ist eine Hülse 26 beispielsweise aus dem Polymerisat aus HpO-freiem CHpO ("Delrin") eingefügt. Am unteren Ende des Gehäuses ist eine Kappe 27 vorgesehen, um für die Dichtheit zu sorgen und den Kolben 2 lose zu halten.
Die dargestellte Vorrichtung kann einem Druck unterworfen werden und eine Kraft übertragen, während sie teilweise das GeyjLcht eines Fahrzeugkörpers dadurch hält, daß ein Teil des Fahrzeuges mit dem unteren Ende 22 des Kolbens 2 und der andere Fahrzeugteil mit einem Flansch 23 des Gehäuses 1 in Berührung steht.
Die dargestellte Vorrichtung arbeitet auf die folgende Weise:
Vom unteren Ende 22 des Kolbens 2 werden über einen Weg, der den Körper 3, die Dichtungsmasse 20,20', den Block 21 und das Gehäuse 1 einschließt, Kräfte auf den Flansch 23 übertragen.
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Der Druck im Material des Körpers 5 drückt den Stufenkclbenteil 6 nach oben. Jedoch steht der nach oben gerichteten Kraft auf den Kolbenteil 6 eine nach unten gerichtete Kraft auf die Scheibe 7 entgegen, die durch den Druck der Luft über der Membran 5 bewirkt,wird.
Wenn die übertragene Kraft ansteigt, bewegen sieh der Kolbenteil 6 und die Scheibe 7 nach oben, was zur !Folge hat, daß die Membran 5 das Ventilteil 10 anhebt und dementsprechend das Einlaßventil öffnet, um eins Verbindung zwischen dem Innern des Einlaßventilgehäuses 9 und dem Raum über der Membran 5 herzusteilen. Druckluft von einer nicht gezeigten Quelle tritt nun in den Raum über der Membran 5 ein und bewirkt dadurch eine Abwärtsbewegung der Membran, bis das Einlaßventil wieder geschlossen ist. Das Ergebnis ist, daß der Luftdruck über der Membran 5 proportional .dem Anstieg der übertragenen Kraft angestiegen ist, und daß dieser luftdruck, der durch den Auslaß 19 übertragen wird, als ein Signal benutzt werden kann, das zur Größe der übertragenen Kraft in Beziehung steht. Wenn die übertragene Kraft absinkt, bewegt sich der Kolben 6 nach unten. Diese Bewegung erzeugt einen Spalt zwischen dem ringförmigen Plansch 11 auf dem Ventilteil 10 und der Membran 5. Die Kammer über der Membran 5 wird" auf diese Weise durch die Durchgänge 12 und 24 zur Umgebungsluft hin entlüftet. Da das Einlaßventil unter der Einwirkung der Feder' 17 geschlossen bleibt^ sinkt folglich der Druck der Luft über der Membran 5 ab, was eine Aufwärtsbewegung des Stufenkolbens erlaubt, bis die Membran 5 wieder mit dem ringförmigen Plansch 11 in Berührung kommt und damit jedes weitere Entweichen von luft beendet.
Die Folge ist, daß der luftdruck über der Membran 5 wieder der Stärke der von der Vorrichtung übertragenen Kraft entspricht.
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Claims (6)

  1. Patentansprüche
    Vorrichtung, die den Durchgang von Druckluft mit einem Druck ermöglicht, der sich in Abhängigkeit von der Stärke einer durch die Vorrichtung zwischen zwei Elementen übertragenen Kraft ändert, mit einem Stufenkolben, der einen Teil mit kleinerem Durchmesser und einen Teil mit größerem Durchmesser aufweist, wobei der Teil mit kleinerem Durohmesser dem Druck eines unter Einwirkung der durch die Vorrichtung übertragenen Kraft plastisch deformierbaren Körpers und der Teil mit dem größeren Durchmesser dem Druck der Druckluft ausgesetzt ist, gekennzeichnet d u r ch einen Durchgang durch den Teil des Stufenkolbens mit größerem Durchmesser und durch ein Ventilteil an der Seite des Stufenkolbens,· die dem Druck der Druckluft ausgesetzt ist, das zu dem Zweck angebracht ist, Uta den Durchgang in Abhängigkeit von axialen Bewegungen des Stufenkolbens und damit das Entweichen von Druckluft von der Vorrichtung durch den Durchgang und weiter zur Umgebungsluft zu regeln.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilteil in einem Ventilgehäuse axial bewegbar ist, um die Druckluftversorgung in die Vorrichtung von einer äußeren Quelle in Abhängigkeit von axialen Bewegungen de3 Ventilteiles relativ zum Ventilgehäuse zu regeln.
  3. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse eine innere Schulfcerflache aufweist, gegen die das Ventilteil durch eine Kotr,-pressionsfedor gedrückt wird.
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  4. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben eine flexible Membran und das Ventilteil einen ringförmigen Flansch zur Inberührung nähme.· der Membran auf v/eist, um die Druckluft am Erreichen des Durchgangs zu hindern.
  5. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stab, der so angeordnet ist, daß er in einen innen Liegenden Körper aus einem plastisch deformierbaren Material eintritt, den Teil des Stufenkolbens mit kleinerem Durchmesser bildet.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper innen in einem axial im Gehäuse bewegbaren Kolben liegt und eine Bohrung aufweist,, und daß ein Kraftübertra- . gungsblock, durch den die Stange sich erstreckt, zwischen dem Körper und dem Gehäuse vorgesehen ist.
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