DE2512137A1

DE2512137A1 - Pneumatische verstellvorrichtung

Info

Publication number: DE2512137A1
Application number: DE19752512137
Authority: DE
Inventors: Rudolf Andres
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1975-03-20
Filing date: 1975-03-20
Publication date: 1976-10-14
Also published as: US4083290A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim TO 6T2/U

Stuttgart-Untertürkheim 19.3-75

Pneumatische Verstellvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische Verstellvorrichtung, insbesondere zur Anwendung in Kraftfahrzeugen, die aus einem Saugluft-Stellmotor, der einen Arbeitszylinder mit Membrankolben umfaßt, dessen Kolbenstange durch eine Feder entgegen der Wirkung der Saugluft belastet ist, und aus Mitteln zum Einstellen unterschiedlicher Stellwegstufen besteht.

In vielerlei Anwendungsfällen sind für Saugluft-Stellmotoren definierte Stellwegstufen erforderlich. Um solche Stellwegstufen zu erzielen, werden seither Vorsteuerventile, wegabhängige Steuerventile u.dgl. verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verwendung aufwendiger Zusatzaggregate für die Herstellung von Stellwegstufen zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß am Arbeitszylinder den Stellwegstufen entsprechend einzelne Steuerleitungen angeschlossen sind und sämtliche Steuerleitungen zu einem mit einer Saugluft-Speicherleitung verbundenen Steuerschalter führen, mit dem jede einzelne Steuerleitung nach vorhergehender Belüftung aller Steuerleitungen unter gleichzeitigem Abschluß der Saugluft-Speicherleitung mit dieser Speicherleitung verbindbar ist.

Durch die Erfindung gelingt es, eine bestimmte Stellwegetufe ohne besonderen baulichen Aufwand einzustellen. Da bei abgeschlossener Saugluft-Speicherleitung sämtliche Steuerleiturgen

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belüftet werden, wird der Membrankolben mit Hilfe von Federkraft in eine Stellung gebracht, in der alle Steuerleitungsanschlüsse am Arbeitszylinder geöffnet sind. Durch anschließendes Öffnen der Saugluft-Speicherleitung und Herstellen einer Verbindung zwischen dieser und einer für eine gewählte Verstellstufe zuständigen Steuerleitung bei gleichzeitigem Abschluß der übrigen Steuerleitungen wirkt sich im Saugluft-Arbeitszylinder die Saugluft aus und zieht den Membrankolben gegen die Federkraft in die gewählte Verstellstufe, in welcher der Membrankolben die Öffnung der Steuerleitung am Arbeitszylinder abschließt.

In vorteilhafter Weise kann der Steuerschalter mit einem Gehäuse mit einem zentralen Anschluß für die Saugluft-Speicherleitung und mit auf einem Kreis darum angeordneten Anschlüssen für die Steuerleitungen versehen sein und kann eine um die Mittellängsachse des Anschlusses für die Saugluft-Steuerleitung drehbare Steuerscheibe aufweisen, die einen auf einem Radius liegenden Verbindungskanal zwischen dem Anschluß für .die Saugluft-Speicherleitung und einem Anschluß für eine Steuerleitung aufweist. Durch diese Ausbildung ist es möglich, jede gewünschte Verstellstufe durch einfaches Verdrehen der Steuerscheibe zu erreichen.

Vorteilhaft kann das Gehäuse des Steuerschalters belüftet sein und die Steuerscheibe kann gegen die Wirkung einer Feder in Achsrichtung aus ihrer die Anschlüsse für die Steuerleitungen abdichtenden Stellung heraus anhebbar sein. Dadurch ist eine schnelle Belüftung des Arbeitszylinders über alle Steuerleitungen möglich, so daß der Membrankolben schnell in seine Ausgangslage gezogen werden kann.

Damit das Anheben nicht willkürlich ausgeführt zu werden braucht, .können im Gehäuse des Steuerschalters und an der Steuerscheibe Mittel vorgesehen sein, die beim Drehen der Steuerscheibe inner-

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halb des Winkelweges zwischen zwei Stellwegstufen ein vorübergehendes Anheben der Steuerscheibe bewirken.

Baulich und funktionell günstig können diese Mittel aus auf einem Kreis liegenden, von der Steuerscheibe abragenden Nocken bestehen, die bei einer eingestellten Stellwegstufe in entsprechende Vertiefungen im Gehäuse des Steuerschalters eingreifen.

Zum Abschließen des Anschlusses für die Saugluft-Speicherleitung während der Belüftung der Steuerleitungen kann an der Steuerscheibe ein in den Anschluß ragender Ventilkörper angeordnet sein, der beim Anheben der Steuerscheibe den Anschluß abschließt.

Vorteilhaft kann der Ventilkörper derart an der Steuerscheibe gelagert sein, daß die nicht angehobene Steuerscheibe den Ventilkörper in Öffnungsstellung hält und bei angehobener Steuerscheibe eine Feder den Ventilkörper in Schließstellung drücken kann.

An der Steuerscheibe können für einen sicheren Abschluß der Anschlüsse für die Steuerleitungen Dichtungen angeordnet sein. Ferner kann an der Steuerscheibe der Verbindungskanal zwischen dem Anschluß für die Saugluft-Speicherleitung und einem Anschluß der Steuerleitungen aus Dichtungsmaterial gebildet sein.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungebeispiel dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Arbeitszylinder

mit Membrankolben und Anschluß einzelner Steuerleitungen,

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Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Steuerschalter mit Anschluß an eine Saugluft-Speicherleitung und Anschluß der Steuerleitungen vom Arbeitszylinder und

Fig. 3 einen Schnitt durch den Steuerschalter nach der Linie III-III aus Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 ist in einem als Stellmotor einer pneumatischen Verstellvorrichtung ausgebildeten Arbeitszylinder 1 ein Membrankolben 2 angeordnet, der durch eine Zugfeder J in Pfeilrichtung k gezogen wird. An dem Arbeitszylinder 1 sind zur Herstellung einzelner Stellwegstufen übereinander einzelne Anschlüsse 5 für Steuerleitungen a, b, c, d, e und f angeordnet.

Die Steuerleitungen a bis f führen zu einzelnen Anschlüssen 6 am Gehäuse 7 eines Steuerschalters 8, wobei die Anschlüsse 6 auf einem Kreis um einen zentralen Anschluß 9 für eine Saugluft-Speicherleitung 10 liegen. In dem Gehäuse 7, das durch einen mit Belüftungsbohrungen 11 versehenen Deckel 12 abgeschlossen ist, befindet sich über den Anschlüssen 6, 9 eine Steuerscheibe 13i die mittels einer Feder Ik in Richtung gegen die Anschlüsse 6, 9 gedrückt wird. Ein an der Steuerscheibe 13 fester Schaft 15 ragt durch den Deckel 12 und ist außerhalb des Gehäuses 8 mit einem Drehknopf 16 versehen.

Für einen dichten Abschluß der Anschlüsse 6 der Steuerleitungen sorgen in der Steuerscheibe 13 gelagerte Dichtungen 17· Dabei ist die Anordnung derart getroffen, daß alle Anschlüsse 6 minus einen Anschluß abgedeckt sind. Der restliche Anschluß 6, im Ausführungsbeispiel derjenige für die Steuerleitung c, ist durch einen mit einer Dichtung 18 abgedichteten Kanal 19 mit dem Anschluß 9 für die Saugluft-Speicherleitung 10 verbunden.

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Zentral in der Steuerscheibe 13 ist ein Ventilkörper 20 gelagert, der durch den Kanal 19 hindurch in den Anschluß 9 für die Saugluft-Speierleitung 10 hineinragt und dort mit einem Dichtkegel versehen ist. Eine Druckfeder 21 drückt den Ventilkörper 20 in Richtung gegen die Steuerscheibe 13.

Außerhalb des Kreises, auf dem in der Steuerscheibe 13 die Dichtungen 17 angeordnet sind, ist die Steuerscheibe 13 mit gegen das Gehäuse 7 vorspringenden halbkugeligen Nocken 22 augestattet, die in der gezeigten Stellung der Steuerscheibe in entsprechend ausgebildete Ausnehmungen 23 eingreifen. Die Nocken 22 und die Ausnehmungen 23 liegen - bezogen auf die Umfangsrichtung - jeweils zwischen den Anschlüssen für die Steuerleitungen a bis f.

In der dargestellten Stellung der Steuerscheibe 13 im Steuerschalter 8 und des Membrankolbens 2 im Arbeitszylinder 1 ist der Ventilkörper 20 in Öffnungsstellung und Saugluft gelangt durch di'e Saugluft-Speicherleitung 10 an dem Ventilkörper vorbei durch den Kanal 19 und die Steuerleitung c bis in- den Arbeitszylinder 1, wo sie den Membrankolben 2. gegen die Wirkung der Feder 3 soweit entgegen der Pfeilrichtung k zieht, bis - wie in Fig. 1 gezeigt - die Membran des Membrankolbens 2 den Anschluß 5 der Steuerleitung c abdeckt. Eine dem Anschluß 6 der Steuerleitung c entsprechende Stellwegstufe ist für den Membrankolben 2 und dessen Kolbenstange eingestellt. Soll nun eine andere Stellwegstufe eingestellt werden, z.B. eine dem Anschluß 5 der Steuerleitung d entsprechende Stellwegstufe, dann wird die Steuerscheibe 13 mittels des Drehknopfes 16 entgegen der Richtung des Uhrzeigers so weit gedreht, daß der Kanal den Anschluß 6 für die Steuerleitung d mit der Saugluft-Speicherleitung 10 verbinden. Während dieser Drehbewegung wird die Steuerscheibe 13 entgegen der Wirkung der Feder lh vorübergehend angehoben, weil die Nocken 22 aus den Ausnehmungen heraustreten. Bei angehobener Steuerscheibe 13 schließt der

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Ventilkörper 20 mit seinem Dichtkegel den Anschluß 9 der Saugluft-Speicherleitung 10 ab, weil die Feder 21 den Ventilkörper 20 nach oben drückt. Die Dichtungen 17» 18 sind mit der Steuerscheibe 13 angehoben. Durch die Bohrungen 11 im Deckel 12 gelangt atmosphärische Luft in das Gehäuse 7 des Steuerschalters 8, von da in. sämtliche Steuerleitungen a bis f und aus diesen in den Arbeitszylinder 1, so daß die Feder 3 den Membrankolben 2 ganz nach oben ziehen kann.

Hat die Steuerscheibe 13 bei ihrer Drehbewegung mit dem Kanal den Anschluß 6 für die Steuerleitung d erreicht, greifen die Nocken 22 in die Ausnehmungen 23 ein. Der Ventilkörper 20 geht in Öffnungsstellung. Alle Steuerleitungen, außer der Steuerleitung d, werden abgedichtet. Saugluft gelangt aus der Saugluft-Speicherleitung 10 in den Kanal 19» von da durch die Steuerleitung d in den Arbeitszylinder 1 und bewirkt, daß der Membrankolben 2 so weit nach unten gezogen wird, daß die Membrane den Anschluß 5 für die Steuerleitung d abdeckt. Eine der Steuerleitung d entsprechende Stellwegstufe ist eingestellt.

Mit dem Steuerschalter 8 können nicht nur jeweils benachbarte Stellwegstufen eingestellt werden. Es ist auch möglich Sprünge bei der Einstellung der Stellwegstufen vorzusehen. Die lichten Querschnitte der Steuerleitungen sind so bemessen, daß eine schnelle Belüftung des Arbeitszylinders möglich ist.

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Claims

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Ansprüche

\ 1 j Pneumatische Verstellvorrichtung, insbesondere zur Anwendung in Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem Saugluft-Stellmotor, der einen Arbeitszylinder »it Membrankolben umfaßt, dessen Kolbenstange durch eine Feder entgegen der Wirkung der Saugluft belastet ist, und mit Mitteln zum Einstellen unterschiedlicher Stellwegstufen, dadurch gekennzeichnet, daß am Arbeitszylinder (i) den Stellwegstufen entsprechend einzelne Steuerleitungen (a bis f) angeschlossen sind und sämtliche Steuerleitungen zu einem mit einer Saugluft-Speicherleitung (1O) verbundenen Steuerschalter (8) führen, mit dem jede einzelne Steuerleitung nach vorhergehender Belüftung aller Steuerleitungen unter gleichze itigern Abschluß der Saugluft-Speicherleitung mit dieser Saugluft-Speicherleitung verbindbar ist.

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschalter mit einem Gehäuse (7) mit einem zentralen Anschluß (9) für die Saugluft-Speicherleitung (1O) und mit auf einem Kreis darum angeordneten Anschlüssen (6) für die Steuerleitungen (a bis f) versehen ist und eine um die Mittellängsachse des Anschlusses für die Saugluft-Speicherleitung drehbare Steuerscheibe (13) aufweist, die einen auf einem Radius liegenden Verbindungskanal (i9) zwischen dem Anschluß für die Saugluft-Speicherleitung und einem Anschluß für eine Steuerleitung aufweist.

3. Verstellvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) des Steuerschalters (8) belüftet ist und die Steuerscheibe (13) gegen die Wirkung einer Feder (i4) in Achsrichtung aus ihrer die Anschlüsse (6) für die Steuerleitungen (a bis f) abdichtenden Stellung heraus anhebbar ist.

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h. Verstellvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 ι dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (7) des Steuerschalters (8) und an der Steuerscheibe (13) Mittel vorgesehen sind, die beim Drehen der Steuerscheibe innerhalb des Winkelweges zwischen zwei Stellwegstufen ein vorübergehendes Anheben der Steuerscheibe bewirken.

5. Verstellvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel aus auf einem Kreis liegenden, von der Steuerscheibe (13) abragenden Nocken (22) bestehen, die bei einer eingestellten Stellwegstufe in entsprechende Vertiefungen (23) im Gehäuse (7) des Steuerschalters (8) eingreifen.

6. Verstellvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß zum Abschließen des Anschlusses (9) für die Saugluft-Speicherleitung (1O) an der Steuerscheibe (13) ein in den Anschluß ragender Ventilkörper (20) angeordnet ist, der beim Anheben der Steuerscheibe den Anschluß abschließt.

7. Verstellvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (2θ) derart an der Steuerscheibe (13) gelagert ist, daß die nicht angehobene Steuerscheibe den Ventilkörper in Öffnungsstellung hält und bei angehobener Steuerscheibe eine Feder (21) den Ventilkörper in Schließstellung drücken kann.

8. Verstellvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 71 dadurch gekennzeichnet, daß an der Steuerscheibe (13) Dichtungen (17) zum Abschluß der Anschlüsse (6) für die Steuerleitungen (a bis f) angeordnet sind.

9. Verstellvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Steuerscheibe (13) der Verbindungskanal (19) zwischen dem Anschluß (9) für die Saugluft-Speicherleitung (10) und einem Anschluß (6) der Steuerleitungen (a bis f) aus Dichtungsmaterial (i8) gebildet ist.

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