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Unterdruckschaltelement Die Erfindung betrifft ein Unterdruckschaltelement
für Stellteile in Kraftfahrzeugen.
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Zur Betätigung von Funktionsteilen der verschiedensten Art in Kraftfahrzeugen
wie beispielsweise Tür- oder Sitzriegel, Umluftklappen von Lüftungs- und Klimaanlagen
und dergl., werden wegen ihrer guten Schalteigenschaften heute vorwiegend Unterdruckschaltelemente
in Form von - je nach Zweckbestimmung, notwendiger Stellkraft und verfügbarem Einbauraum
- Einzel-, Doppelkammer-, Zwillings- oder Tandemelementen oder Kombinationen hiervon
verwendet. Sie bestehen im wesentlichen aus einer festen Gehäusehalbschale als Träger
für eine Wulstrollmanschette, die als das eigentliche Stellteil dient und zu diesem
Zweck mit einem Druck-und Verbindungsstift zu dem Funktionsteil versehen sind.
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Gehäusehalbschale und Manschette sind luftdicht miteinander verwunden,
zur Bildung einer Unterdruckkammer, die über ein handverstellbares Ventil mit dem,
Ansaugstutzen des Motors verbunden ist. Zur Bildung von Zwillings- oder Tandemelementen
sind jeweils zwei oder mehrere dieser Elemente mit einander entgegengerichteter
oder gleichgerichteter.'Wirkungsrichtung
funktionell verbunden
derart, daß die Druck- bzw.
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Terbindungsstifte mittels eines Stellbügels verbunden und die Kammern
entweder wechselweise oder gleichzeitig an den Unterdruck anschließbar sind.
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Die luftdichte Verbindung des festen Gehäuseteils mit der Abrollmanschette
erfolgt bei den bekannten Elementen in der Weise, daß das feste Gehäuseteil mit
einer radialen Außennut und die Abrollmanschette mit einem radialen Innenringwulst
versehen sind, die in ihrer Grdßenbemessung derart aufeinander abgestimmt sind,
daß einerseits die Manschette unter Radialspannung auf dem Gehäuserand und andererseits
der Ringwulst unter Klemmung in der Gehäuse nut sitzt. Diese Konstruktion erfordert
den Schutz der scharf über den Gehäuserand gezogenen Manschette gegen mechanische
Beschädigung insbesondere bei der Montage, wozu ein Schutzring vorgesehen ist, der
ohne Spannung die Abrollmanschette im Wulstbereich umschließt und dem außer der
Schutzfunktion keine weitere Bunktionen zukommt Er besitzt insbesondere keine Aufgaben
im Zusammenhang mit der iuftdichtigkeit des Elementes, die allein durch die Radialspannung
der Manschette in Verbindung mit der Klemmung des Wulstes bewirkt wird.
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Die Unterdruckschaltelemente haben sich in der Anwendung
bestens
bewahrt, es ergeben sich jedoch in Bezug auf die Herstellung der Teile und die Montage
des Elementes einige Nachteile, so z.B. die Notwendigkeit einer absolut gratfreien
Ausbildung der festen Gehäuseschale im Bereich der Nut, die infolge des unvermeidbaren
Verschleises der der Gehäuseherstellung dienenden Spritzgußform nur durch Nacharbeiten
auf.. einer Drehbank geihrleistet werden kann.
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schwerwiegender Ein weiterer/Nachteil der bekannten Unterdruckschaltelementee;
resultiert aus den an die Montage der Abrollmanschette gestellten Anforderungen.
Zur Erzielung eines genau axialen und faltenfreien Abrollens der Manschette während
des Stellvorganges bedarf es einer absolut tangentialspannungsfreien Montage der
Manschette, was angesichts der Notwendigkeit des Aufziehens der Manschette unter
Radialspannung erhebliche Schwierigkeiten bereitet und einer manuellen Kunstfertigkeit
bedarf. Hinzu kommt, daß der Dichtwulst entsprechend seiner Bestimmung und Dimensionierung
auf seinem gesamten Umfang in die Aufnahmenut eingedruckt werden muß, was ebenfalls
einen entsprechenden Zeitaufwand notwendig macht.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Unterdruckschaltelementes,
das eine einfache Herstellung
sowie eine einfache und tangetialspannungsfreie
Montage ermöglicht und die Erfindung besteht darin, daß das Gehäuse mit einer axialen
Dichtfläche und die Manschette mit einem radialen Außenwulst versehen ist, der mittels
eines eine axiale Dichtgegenfläche xfweisenden Ringes unter Klemmspannung gegen
die axiale Gehäusedichtfläche gehalten ist.
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Durch die Erfindung ist ein Unterdruckschaltelement geschaffen, dessen
Teile herstellungstechnisch der gratfreien Herstellung im Bereich der Dichtflächs
zugänglich sind und daher ein Nacharbeiten nicht erforderlich machen, Es entfällt
auch L1i die Notwendigkeit des "Aufziehens" der Manschette unter Radialspannung,
womit auch die Grundlage für das montagetechnisch bedingte Einbringen von Tangentialspannungen
in die Manschette entfällt. Die Montage der Manschette reduziert sich auf ein spannungsfreies
Auflegen der Manschette mit ihrem äußeren Ringwulst auf die Dichtfläche und dessen
Verklemmung durch den ebenfalls axial wirkenden Klemmring, der damit eine selbständige
Aufgabe bei der Dichtung der Unterdruckkammer übernimmt.
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Die Dichtfläche und die Dichtgegenfläche können aus ebene Flächen
ausgebildet sein. Sie können jedoch zur besseren Führung und zur Gewährleistung
einer absoluten Lagegenauigkeit einseitig oder beidseitig die Form eines Nutringes
aufweisen oder einseitig oder beidseitig mit Führung- bzw. Zentrierungsnocken versehen
sein0 Der Klemmring kann zur Erzielung der erforderlichen Klemmkraft mit entsprechend
dimensionierten, durch Gehäusedurchbrechungen ragenden oder den Gehäuserand umgreifenden
Riegelhaken oder mittels Spannklammern gegen das Gehäuse gehalten sein. Die Dichtgegenfläche
kann auch gegebenenfalls in einem anderen Gehäuseteil ausgebildet sein bei Halterung
der Gehäuseteile in entsprechender Weise gegeneinander.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung; am Beispiel eines Doppelkammerelementes
mit zweiseitiger Stellrichtung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen Fig. 1
einen Längsschnitt durch das fertig montierte Doppelkammernlement Fig. 2 einen Schnitt
nach B-B durch Fig. 1 Fig. 3 eine vergrößerte Teildarstellung der Fig0 1 im Bereich
Y im montagefertigen Zustand
Das in der Zeichnung dargestellte Doppelkammer-Unterdruckschaltelement
besteht aus zwei aus einem Stück hergestellten, mit ihren Böden gegeneinanderliegenden
Gehäusehalbschalen 1 bzw. 2 als Träger für je eine Wulstrollmanschette 3 bzw. 4,
die das eigentliche Stellteil des Elementes darstellen und zu diesem Zweck mit einem
Druck- bzw. Verbindungsstift 5 für das in der Zeichnung lediglich durch den Stift
6 angedeutete Funktionsteil versehen ist. Im dargestellten Beispiel eines Doppelkammerelementes
mit zweiseitiger Stellrichtung dient der an der anderen Manschette 3 angeordnete
Druck- bzw. Verbindungsstift 7 lediglich der einseitigen Befestigung des Verbindungsbügels
8, der mit seinem anderen Ende ebenfalls am Verbindungsstift 5 befestigt und derart
dimensioniert ist, daß eine Funktionseinheit zwischen den beiden Elementen geschaffen
ist in derßeise, daß das Einziehen der Manschette 3 notwendig das Aufblähen der
Manschette 4 und umgekehrt zur Folge hat. Die beiden auf diese Weise gebildeten
Unterdruckkammern sind - sehe auch Fig. 2 - mit Verbindungsstutzen 9 bzw. 10 versehen,
die über ein nicht aargestelltes handbetätigtes Umsteuerventil mit der Unterdruckseite
des Motors verbunden sind. Das handbetätigte Umsteuerventil dient damit unmittelbar
der Steuerung des Unterdruckschaltelelmentes in der einen oder anderen Richtung
und indirekt der Betätigung des angeschlossenen Funktionsteils.
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Erfindungsgemäß sind - siehe insbesondere auch Fig. 3 -das Gehäuse
1, 2 mit einer axialen Dichtfläche 11 und die Manschette 4 mit einem radialen Außenringwulst
12 versehen, der mittels eines eine axiale Dichtgegenfläche 13 aufweisenden Ringes
14 unter Klemmspannung gegen die axiale Gehäusedichtfläche gehalten ist. Im Beispielsfalleist
die Dichtfläche 11 als ebene Fläche mit innerem Zentrierungs-Wulst 15 augebildet,
während der Ring 14 die Form eines Doppelnutringes aufweist und mit durch Gehäusedurchbrechungen
16 ragenden Riegelhaken 17 versehen ist. Der Klemmring kann auch eine andere Ausbildung
aufweisen oder in einem sich gegebenenfalls anschließenden Bauteil, etwa dem gesteuerten
Funktionsteil ausgebildet sein, ebenso wie das Aufbringen ir erforderlichen Klemmspannung
anstelle mit HilSe von Riegelhaken auch auf eine andere Weise, beispielsweise miilfe
von Spannklammern möglich ist.
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Zur Montage der Manschette bedarf es lediglich des spannungs-TD freien
Auflegens der Manschette mit ihrem Ringwulst auf die Dichtfläche 11, wobei der Wulst
15 der Dichtfläche 11 als Zentrierungshilfe dient. Es genügt danach das axiale Aufdrücken
des Klemmringes 14 in der Weise, daß die Riegelhaken 17 durch die Durchbrechungen
16 des Gehäuses gesteckt und mit ihren Haltenasen arretiert werden. Hierbei wird
der Wulst 12 unter gegebenenfalls elastisch-ovaler Verformung
zwischen
den Dichtflächen verklemmt. Eine Möglichkeit zur Bildung von Tangentialspannungen
in der Manschette besteht hierbei nicht.