DE2364617A1

DE2364617A1 - Doppelventil

Info

Publication number: DE2364617A1
Application number: DE19732364617
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Clauss; Werner Dietuzsch; Karl-Heinz Maly
Original assignee: Westfaelische Metall Industrie KG Hueck and Co
Current assignee: Westfaelische Metall Industrie KG Hueck and Co
Priority date: 1973-12-24
Filing date: 1973-12-24
Publication date: 1975-06-26
Also published as: FR2255489A1; FR2255489B1; GB1469799A; DE2364617C2

Description

Westfälische Metall Industrie KG Lippstadt, den 21.12.1973

FAT/S/Mä. H u e c k & Co Nr. 2556,

Beschreibung zur P a t e η t- -Gebrauchsmusteranmeldung; "D ο ρ ρ e 1" ν e η f i 1"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Doppelventil mit einem Ventilstößel, der bei Bewegung in einer Richtung einen Schließkörper von einem Ventilsitz abhebt, und der bei Bewegung in der entgegengesetzten Richtung einen zweiten Schließkörper von einem zweiten Ventilsitz abhebt. Derartige Einrichtungen sind z.B. aus den DT-OS 2 054 644 und 2 163 781 bekannt. Bei den dort beschriebenen Doppelventilen wirkt der beispielsweise pilzförmig ausgebildete Ventilstößel selber entweder als Ventil-Schließkörper oder als Ventilsitz bzw. als beides. Hierbei ergeben sich insbesondere ringförmige Ventildichtungen, die bestimmte Nachteile haben, insbesondere, wenn sie, wie bei den vorbekannten Doppelventilen, in beiden Richtungen beansprucht werden.

Die Erfindung betrifft insbesondere die Überwindung dieser

Schwierigkeiten, wobei eine besonders flache und einfache und damit störungsunanfällige Bauweise angestrebt wird. Erfindungsgemäß ist deshalb ein Doppelventil der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ventilstößel zwei Ventilhebel angreifen, die die Schließkörper tragen und die mit Filmscharnieren an einem Tragkörper gelagert sind. -

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Vorzugsweise sind die beiden Ventilhebel an einem gemeinsamen Tragkörper, z_oB. in Form eines Tragringes, gelagert, wobei der Tragkörper und die Ventilhebel einteilig hergestellt sein können, z_oB. als Spritzgußteil aus einem Kunststoff. Im Falle eines pneumatischen Ventils beispielsweise als Polyamid. Hierdurch wird nicht nur eine sehr preiswerte und eine leichte Montage ermöglichende Bauart geschaffen, sondern es ergeben sich die weiteren Vorteile einer praktisch reibungsfreien Lagerung, der Vermeidung von Justierarbeit, insbesondere auch der Einsparung von Toleranzen, sowie auch besonders einer für praktische Bedürfnisse nicht ins Gewicht fallenden Hysterese.

Anhand eines Ausführungsbeispiels, aus dem weitere Einzelheiten und Vorteile hervorgehen, soll die Erfindung näher beschrieben werden. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine Einrichtung zur pneumatischen Regelung der

Leuchtweite von Kraftfahrzeugscheinwerfern, in die" ein erfindungsgemäß aufgebautes Doppelventil integriert ist,

Fig. 2 zeigt das Doppelventil im Schnitt,

Fig. 3 zeigt einen in dem Doppelventil verwendeten Druckkörper mit dem Ventilhebel in der Draufsicht.

Eine in einer pneumatischen Leuchtweite-Regeleinrichtung verwendete Druckvergleichsdose besteht aus zwei Kammern 1 und 2, die durch eine Membran 3 voneinander getrennt sind.

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ORlQfJSiA INSPECTED

Die Membran 3 ist aus plattenfederartigen metallenen Elementen und dichtenden gummielastischen Elementen aufgebaut. Zwei Anschlüsse 4 und 5 führen in die beiden Kammern 2 und 1. Sie können an zwei Druckmodulatoren angeschlossen werden, 'die beispielsweise an der Vorder- bzw. Hinterachse eines Kraftfahrzeugs angebracht sind. Vorzugsweise handelt es sich um Druckmodulatoren, die einen Unterdruck entsprechend dem Einsinken der Fahrzeugachsen verändern. Es kann sich aber auch um eine Überdruckeinrichtung handeln. Die Druckvergleichsdose besitzt ein Bodenteil 6, an dem sich eine Befestigungsvorrichtung in Form einer Kugel 7 befindet.

Die Druckvergleichsdose ist ferner durch ein oberes Wandteil 8 abgeschlossen. Dieses bildet zusammen mit einem etwa ringförmigen Wandteil 9 einen topfförmigen Ansatz der Druckvergleichsdose,-in dem das Hauptteil 10 des Doppelventils eingesetzt ist* Die Abdichtung der so entstehenden Kammer eines Stellmotors wird durch die Rollmembran 11 bewirkt. Es kann aber auch eine andere Art der Abdichtung vorgesehen sein. Eine Feder 12 stützt das Hauptteil 10 des Doppelventils gegen die Druckvergleichsdose ab.

Mit der Membran 3 ist ein durch die Wand 8 hindurchgeführter Stift 13 fest verbunden, der in das nach unten offene Hauptteil 10 des Doppelventils hineinragt. Der Stift 13 ist in der Wand 8 durch eine Dichtung 14 geführt.

Durch die Feder 12 wird das Hauptteil 10 des Doppelventils

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OFHOINÄL INSPECTED

ständig nach oben gedrückt. Ohne Beeinflussung durch pneumatische Mittel würde das Hauptteil also nach oben aus dem topfförmigen Ansatz der Druckvergleichsdose herausgedrückt werden. Die Weglänge des Hauptteils 10 nach oben wird durch innere Anschläge begrenzt, die durch Fäden oder bandförmige Teile 15 gebildet werden, beispielsweise durch drei am Umfang verteilte aus Polyestermaterial bestehende Bänder. Die Polyesterbänder 15 können beispielsweise mit Hilfe von Hochfrequenz oder Ultraschall geschweißt sein. Durch die Verlagerung der Anschläge ins Innere der Kammer des Stellmotors wird ein erheblicher Beitrag zur Verringerung der Bauhöhe geleistet. Hierdurch besteht insbesondere auch die Möglichkeit, an jedem Scheinwerfer eine derartige Einrichtung anzubringen, also eine Dezentralisierung der Leuchtweiteregelung vorzunehmen.

Der aus der Druckvergleichsdose herausführende Stift 13, der der Bewegung der Membran 3 folgt, ist mit einem Ventilstößel 16 in Berührung gebracht, der innerhalb des Hauptteils 10 des Doppelventils gelagert ist. Eine Bohrung 17 dient zur Führung des Ventilstößels 16. In das Hauptteil 10 des Doppelventils ist ein weiteres Teil 18 eingesetzt, dessen mittlerer Teil 18a zur Abstützung einer Feder 19 dient, die mit einer weiteren Feder 20 eine schwimmende Lagerung des Ventilstößels 16 innerhalb des Hauptteils 10 des Doppelventils bewirkt. Eine weitere Feder 21 übt einen geringen Druck in Richtung des Stiftes 13 aus.

Der Ventilstößel 16 ist im wesentlichen neutral gelagert.

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ORiGIWAL INSPECTED

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Der Stift 13 und der Ventilstößel 16 berühren einander · an ihren Stirnflächen spielfrei und praktisch kraftfrei_β Eine sehr geringe Kraft, die auf den Ventilstößel 16 in Richtung auf den Stift 13 zu ausgeübt wird, führt nicht zu einer merklichen Beeinflussung der Membran 3, die demzufolge lediglich auf die Druckunterschiede in den Kammern 1 und 2 der Druckvergleichsdose reagiert.

Durch den Ventilstößel 16 ist ein Querstift 22 gesteckt, der zwei Ventilhebel 23 und 24 berührt. Zwei Scheiben 25 und 26 dienen zur Lagerung der Federn 19 und 20 an den Ventilhebeln 23 und 24 und damit über diese Hebel und über den Querstift 22 an dem Ventilstößel 16.

Das Hauptteil 10 des Doppelventils besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff, beispielsweise aus einem Polyamid. Es besitzt zwei Einlaßstutzen 27 und 28, die am unteren, dem Stellmotor zugewandten Ende, als Ventilsitze ausgebildet sind. Zwei auf den Hebeln 23 und 24 befestigte Plättchen 29 und 30 wirken als Schließkörper. Es kann sich beispielsweise um Plättchen aus Silikongummi oder einem ähnlichen Werkstoff handeln,, Der Anschlußstutzen 27 ist über ein Luftfilter 31 mit der Außenluft verbunden. An den Anschluß 28 kann eine Überdruck- oder Unterdruckleitung angeschlossen sein, vorzugsweise dem dargestellten Beispiel entsprechend eine Unterdruckleitung.

Die Ventilhebel 23 und 24 sind an einem Ring 32 gelagert, der durch das Teil 18 in dem Hauptteil 10 gehalten wird_e Die Ventilhebel 23 und 24 sind vorzugsweise mit dem Ring 32

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einstückig ausgebildet,, Sie können aus einem entsprechenden Kunststoff bestehen. Die Verbindungen zwischen den Ventilhebeln 23 und 24 und dem Ring 32 sind als sogen. Filmscharniere 23a, 24a, 23b ausgebildet, von denen in der Figur 2 eines 24a im Schnitt erkennbar ist. Mit dem Hauptteil 10 ist eine Stellstange 33 verbunden, die zu dem jeweils zu verstellenden Scheinwerfer führte

In Figur 3 ist das aus dem Tragring 32 und den Ventilhebeln 23 und 24 bestehende Teil in der Draufsicht gesondert dargestellt. Während der Ventilhebel 24 mit einem Filmscharnier 24a am Tragring 32 befestigt ist, ist der Ventilhebel 23 über zwei Filmscharniere 23a, 23b mit gewissem Abstand von dem Tragring 32 an diesem befestigt«, Dadurch entsteht ein Doppelhebel, der z.B. bei einer Abwärtsbewegung des vom Ventilstößel 16 bewegten Teils des Ventilhebels 23 für eine Aufwärtsbewegung* des das Plättchen 29 tragenden Teils des Ventilhebels 23 sorgt. Der Ventilstößel 16 wird von je zwei Ansätzen 23c und 23d bzw. 24b und 24c gabelförmig

Wie aus der Zeichnung erkennbar, ergibt sich ein verhältnismäßig einfacher und sehr gedrängter Aufbau, der insbesondere in der Bauhöhe besondere Vorteile aufweist. Die wesentlichen Teile können aus Kunststoff als Spritzgußteile gefertigt sein, wodurch eine besonders kostengünstige Gestaltung erreicht werden kann.

Für das aus dem Tragring 32 und den Ventilhebeln 23 und 24 bestehende Teil hat sich Polyamid als Werkstoff bewährt,

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wenn ein Einsatz wie im Ausführungsbeispiel als Ventil in pneumatischen Leuchtweite-Regeleinheiten vorgesehen ist. Temperaturbereiche von -40°C bis +100⁰C können beherrscht werden, ohne daß Störungen oder Zerstörungen zu befürchten sind. Bei einem Einsatz des Doppelventils in anderen Medien, z.B.· in Hydraulikanlagen, können entsprechende andere Werkstoffe Anwendung finden.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist bei Verwendung von Unterdruck wie folgt: In den beiden Kammern 1 und 2 der Druckvergleichsdose herrscht ein Unterdruck, der die Membran 3 bei neutraler Stellung des Fahrgestells in neutraler Stellung hält«,· Der Stift 13 befindet sich dementsprechend in der dargestellten Lage. Auch das Hauptteil 10 des Ventils und der darin gelagerte Ventilstößel 16 befinden sich in der dargestellten Lage. Beide Ventilteller 29 und 30 ruhen auf den jeweiligen Ventilsitzen und schließen die durch die Teile 8, 9, 10 und 11 gebildete Kammer sowohl gegen die Außenluft als auch den Unterdruckanschluß 28 ab.

Bei einer Verstellung des Wagenaufbaues wird über die Anschlüsse 4 bzw. 5 ein entsprechendes Signal von den Druckmodulatoren gegeben, wodurch eine Verstellung der Membran und damit des Stiftes 13 eintritt. Es sei angenommen, es handele sich um eine Verstellung des Stiftes 13 nach unten. In diesem Falle rückt der mit seiner Stirnseite auf der Stirnseite des Stiftes 13 ruhende Ventilstößel 16 infolge der geringen in Richtung des Stiftes 13 auf ihn ausgeübten

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Kraft nach, wodurch über den Querstift 22 der Ventilhebel 24 ebenfalls nach unten bewegt und die Ventilplatte 30 von ihrem Sitz abgehoben wird. Der Stellmotor wird also über den Anschluß 28 mit dem Unterdruck verbunden. In entsprechender Weise kommt der auf die gesamte Fläche des Hauptteils wirkende Außendruck etwas stärker zur Geltung und drückt das Hauptteil 10 gegen die Wirkung der Feder 12 nach unten.· Das gesamte Ventil folgt also der Bewegung des Stiftes 13, wodurch der Ventilstößel 16 im Verhältnis zu dem Hauptteil 10 des Ventils wieder in seine neutrale Lage gebracht und das Unterdruckventil geschlossen wird. In entsprechender Weise macht die mit dem Hauptteil 10 verbundene Betätigungsstange 33 einen der Bewegung des Stiftes 13 entsprechenden Wege Der Stellmotor und das druckvergleichende Glied der Druckvergleichsdose machen also vollkommen gleiche Wege«· Lediglich die Kraft wird durch den Stellmotor 8, 9, 10 verstärkt.

Hierbei kommt ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß gestalteten Doppelventils zur Geltung, nämlich die sozusagen schwimmende Lagerung des Ventils innerhalb des Stellmotors. Die Rollmembran 11 läßt seitliche Bewegungen des Hauptteils 10 ohne weiteres zu, so daß Winkelfehler, die zum Beispiel beim Einbau vorkommen können, ohne weiteres ausgeglichen werden können. Auch die lediglich in einer Berührung bestehende Verbindung des Stiftes 13 mit dem Ventilstößel 16 läßt Winkelabweichungen zu. Ein Verklemmen, ein Kraftaufwand oder sonstige Störungen sind nicht zu befürchten.

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Bei dem eben beschriebenen Verstellvorgang blieb die Ventilplatte 29 auf ihrem Ventilsitz gepreßt, da bei einer Bewegung des Stiftes 16 nach unten der als Doppelhebel ausgebildete Ventilhebel 23 lediglich die Ventilplatte 29 fester aufpreßt. Bei einem Verstellvorgang, bei dem der Stift 13 infolge der Wirkung der Druckmodulatoren nach oben wandert, wird hingegen die Platte 30 fester auf ihren Ventilsitz gepreßt, während der Ventilhebel 23 um seinen Drehpunkt geschwenkt und dadurch die Ventilplatte 29 von ihrem Ventilsitz abgehoben wird. Durch den Anschluß 27 strömt die Außenluft in die Kammer des Stellmotors. Das Hauptteil 10 wird, weil von außen und innen der gleiche Druck darauf einwirkt,'durch die Kraft der Feder 12 nach oben bewegt, bis der Ausgleich wieder hergestellt ist, indem durch Bewegung des Ventilstößels 16 mit dem gesamten Ventil nach oben wieder eine spiel- und kraftfreie Berührung des Stiftes 13 mit dem Ventilstößel 16 erzielt ist, wodurch das Außenluftventil geschlossen wird. Der Druck innerhalb der durch die Wände 8, 9, 10 gebildeten Kammer nimmt jeweils einen Zwischenwert zwischen dem Druck der Außenluft und dem an dem Anschluß 28 wirkenden Unterdruck ein.

Bei einer Anwendung von Überdruck muß eine entsprechende Umkehrung der Einlasse vorgesehen werden.

Wie sich aus dem vorstehenden ergibt, läßt sich nicht nur ein sehr raumsparender und einfacher Aufbau des gesamten Gerätes erreichen, sondern es ergeben sich noch weitere Vor-

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teile daraus, daß dem System nur geringe Kräfte innewohnen, sowie durch die in gewissen Grenzen winkelunabhängige Einbaumöglichkeit. Ferner ist noch zu erwähnen, daß die Einrichtung gemäß Figur T besonders leicht montiert werden . kann, und auch eine Auswechselung defekter Teile, z„B<, des gesamten Doppelventils, leicht möglich ist· Wesentlich erscheint auch die "Verringerung der Toleranzen, die sich aus dem einfacheren Aufbau ergibt«* Die kleinen Ventilwege ergeben auch eine hohe Lebensdauer bei großer Leichtgängigkeit der Filmscharniere.

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Claims

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Doppelventil mit einem Ventilstößel, der bei Bewegung in einer Richtung einen Schließkörper von einem Ventilsitz abhebt, .und der bei Bewegung in der entgegengesetzten Richtung einen zweiten Schließkörper von einem zweiten Ventilsitz abhebt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ventilstößel (16) zwei Ventilhebel (23 und 24) angreifen, die die Schließkörper (29, 30) tragen und die mit Filmscharnieren (23a, 23b, 24a) an einem Tragkörper (32) gelagert sind_o

Doppelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilhebel (23, 24) an einem gemeinsamen Tragring (32) gelagert sind.

3. Doppelventil nach Anspruch 2, dadurch

gekennzeichnet, daß die Ventilhebel (23, 24) und der Tragring (32) aus einem ' Spritzgußteil bestehen.

4«, Doppelventil nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß ein Ventilhebel als Doppelhebel (23) ausgebildet ist, und daß

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beide Ventilöffnungen (27, 28) in einem flachen Hauptteil (10) des Ventils angebracht sind.

5. Doppelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilhebel (23, 24) mit den Ventilstößel (16) umfassenden Ansätzen (23c, 23d, 24b, 24c) versehen sind, die mit einem Querstift (22) und mit durch Federn gehaltenen Scheiben (25, 26) die Ventilhebel (23, 24) und den Ventilstößel (16) miteinander verbinden.

6. Doppelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Tragkörper (32) haltendes Teil (18) mit einem mittleren Teil (18a) zur Halterung einer Feder (19) versehen ist.

7. Doppelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Plättchen (29, 30) als Schließkörper dienen..

8. Doppelventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Plättchen (29, 30) aus Silikongummi bestehen.

9. Doppelventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzgußteil aus einem Polyamid besteht.

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