DE2925216C2

DE2925216C2 - Steuervorrichtung, insbesondere zum Steuern von Stellantrieben in Fahrzeug-Belüftungs- und Klimaeinrichtungen

Info

Publication number: DE2925216C2
Application number: DE19792925216
Authority: DE
Inventors: Bruno 6053 Obertshausen Maixner; Werner 6113 Babenhausen Radde
Original assignee: Ymos Metallwerke Wolf and Becker GmbH and Co
Current assignee: Ymos Metallwerke Wolf and Becker GmbH and Co
Priority date: 1979-06-22
Filing date: 1979-06-22
Publication date: 1985-04-11
Also published as: DE2925216A1

Description

Die Erfindung betrifft eine insbesondere zum Steuern von Stellantrieben in Fahrzeug-Belüftungs- und Klimaeinrichtungen bestimmte Steuervorrichtung, die mindestens einen Impulsgeber (Bedienungsschalter) und einen verstellbaren Steuerkörper aufweist, der mit Hilfe von relativ zueinander verstellbaren Steuerkammern und Kammeranschlüssen für Steuerleitungen eine Versorgungsleitung wahlweise mit einer oder mit mehreren Steuerleitungen dei Stellantriebe verbindet.

Eine derartige Steuervorrichtung ist beispielsweise aus der US-PS 13 29 881 bekannt. Diese Steuervorrichtung besteht aus einem Gehäuse mit einem Kammeranschluß für eine Versorgungsleitung und zwei Kammeranschlüssen für Steuerleitungen und weist ferner eine Bohrung für einen Steuerkörper sowie Ringkammern auf, welche jeweils den Kammeranschlüssen zugeordnet sind. Der Steuerkörper besitzt in axialer Richtung hintereinander zwei Steuerkammern, und das Steuermedium strömt zum Erreichen der Ringkammern bzw. Kammeranschlüsse durch die eine oder beide Steuerkammern im Steuerkörper. Durch die A ι der Gestaltung ist bei einer derartigen Konstruktion nur ein wahlweiser Anschluß von einer Versorgungsleitung an zwei Steuerleitungen möglich. Für viele Anwendungsfälle reicht eine derartige Steuervorrichtung aber nicht aus, und es liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der genannten Art zu schaffen, die den Anschluß einer beliebig großen Anzahl Steuerleitungen für verschiedenartigste Stellantriebe gestattet. Dabei soll ferner der Platzbedarf für die Steuervorrichtung möglichst gering sein.

M) Gelöst wird diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch, daß mehrere Steuerkammern auf einer Mantelfläche eines Rotationskörpers in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind.
Bei platzsparender Bauweise lassen sich in Umfangsrichtung hintereinander viele Steuerkammern vorsehen, so daß entsprechend mehrere Stellantriebe angeschlossen werden können. Die Anzahl der Steuerkammern läßt sich sowohl durch Vergrößerung des Umfanges des Steuerkörpers als auch durch Verdopplung in axialer Richtung weiter beliebig vergrößern. Trotz gleichbleibender Dichtungsverhältnisse sind der Anzahl der Steuerkammern dadurch im Rahmen der üblichen Erfordernisse keine Grenzen gesetzt. Die Abdichtung ist nämlich unproblematisch, weil die Dichtlippen durch Erzeugung diametral gerichteter Andruckkräfte immer in einer sicheren Dichtstellung gehalten werden können. Dies gilt sowohl für Steuerkammern, die am Außenumfang eines Steuerkörpers angeordnet sind als auch für solche Steu-

erkammern, die am Innenumfang eines den Steuerkörper aufnehmenden Gehäuses liegen. Ferner gilt dies für zylindrische Steuerkörper und gleichermaßen für kegel- bzw. kegelstumpfförmige Ausführungen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Steuerkörper ein in einem Gehäuse drehbar gelagerter Rotationskörper mit einer zylinderförmigen Mantelfläche, der auf dieser die Steuerkammern aufweist, während die Kammeranschlüsse in der Gehäusewand liegen.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung;

F i g. 2 dnen Schnitt längs der Linie II-II in F i g. 1;

F i g. 3 eine Stirnansicht der Steuervorrichtung;

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in F i g. 2;

F i g. 5 eine Seitenansicht eines Andruckelementes in größerem Maßstab;

F i g. 6 eine Draufsicht auf das Andruckelement gernäß F ig. 5;

Fig.7 eine Abwicklung der Steuerkammern des Steuerelementes in Richtung des Pfeilesy'm F i g. 2;

Fig.8 eine Ansicht der Lage und Anordnung der Kammeranschlüsse am Innenumfang des Gehäuses;

Fig.9 eine Abwicklung der Steuerkammern des zweiten Steuerelementes in Richtung des Pfeiles χ in F i g. 2 in größerem Maßstab;

F i g. 10 eine Seitenansicht des zweiten Steuerelementes in größerem Maßstab und

Fi g. 11 einen Teilschnitt durch ein Steuerelement im Bereich einer Dichtlippe.

Eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 gemäß den F i g. 1 und 2 umfaßt ein Gehäuse 2, in dessen Gehäuseteil 3 ein Steuerkörper 4 drehbar gelagert ist Bei dem Gehäuseteil 3 handelt es sich zweckmäßigerweise um einen Deckel des Gehäuses 2, in dem beispielsweise ein elektrischer Schrittmotor 5 und ein Getriebe 6 untergebracht bzw. in geeigneter Weise befestigt sind, so daß der Steuerkörper 4 auf die Abtriebswelle 7 des Getriebes 6 aufsteckbar ist und von dieser in der jeweiligen Drehrichtung mitgenommen wird.

Der Steuerkörper 4 besteht gemä.3 F i g. 4 aus einem Mitnehmer 8, zwei von einer Feder 9 radial nach außen gedrückten Andruckelementen 10 und 11 und zwei Steuerelementen 12 und 13, die auf ihrer den Andruckelementen 10,11 abgewjadten Oberfläche Dichtlippen 14 aufweisen. Die Dichtlippen 14 liegen formschlüssig und mit Druck an einer im Gehäuseteil 3 befindlichen Bohrung 15 an, die den Steuerkörper 4 aufnimmt.

Der Mitnehmer 8 ist im Querschnitt gemäß Fig.4 etwa kreisförmig und weist eine Bohrung 23 auf, in der sich die Feder 9 befindet Mit ihren beiden Enden stützt sich die Feder 9 mittig auf den beiden Andruckelementen 10,11 ab, die an der Anlagestelle einen zur Zentrierung der Feder dienenden Vorsprung 24,25 besitzen.

Von dem Umfang des Mitnehmers 8 ragen zwei diametral einander gegenüberliegende, sehwalbenschwanzförmige Vorsprünge 26, 27 radial nach außen und enden unmittelbar an der Bohrung 15 des Gehäuseteiles 3.

Die beiden Vorsprünge 26, 27 dienen zur Führung und Mitnahme der Andruckelemente 10, 11. Die beiden Andruckelemente 10, 1* sind Halbkreisschalen und erstrecken sich über einen Winkelbereich von etwa 160°.

Zur Erzeugung einer optimalen Andruckkraft an den Steuerelementen 12, 13 weisen die Andruckelemente 10,11 sich von ihren Rändern 28, 29 aufeinanderzu erstreckende Schlitze 30 bis 33 und dadurch gebildete Federzungen 34,35 auf. Wie die Ansicht gemäß F i g. 5 zeigt, laufen die Federzungen 34,35 flach aus und stehen über den kreisförmigen Umfang der seitlichen Schenkel 36 bis 39 vor. Hierdurch erzeugen sie eine optimale Andruckkraft an den Steuerelementen, da die Andruckelemente 10,11 nicht nur im Bereich der Vorsprünge 24, 25 an den Steuerelementen 12, 13 anliegen, sondern auch mit den freien Enden ihrer beiden Federzungen 34, 35.

Die Steuerelemente 12,13 bestehen aus einem schalenförmigen Grundkörper in Gestalt einer Halbkreisschale 40 bzw. 41, auf der sich eine Gummi- oder Neoprenschicht 42 bzw. 43 mit den radial von dieser Schicht wegstehenden Dichtlippen 14 befindet Die beiden Halbkreisschalen 40 und 41 der Steuerelemente 12,13 schließen einen Bogen von etwa 160° ein und liegen mit ihren freien Enden 44,45 bzw. 46,47 -ebenso seitlich an den schwalbenschwanzförmigen Vorspüngen 26, 27 des Mitnehmers 8 an, wie die freien Enden 28, 29 der Andruckelemente 10, 11. Eine genaue Verstellung der Steuerelemente 12,13 in der Bohrung 15 des Gehäuseteiles 3 in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Schrittmotors 5 ist daher sichergestellt

In der zylindrischen Gehäusewand 48 des Gehäuseteiles 3 sind mehrere Kammeranschlüsse 49 bis 53 in Gestalt von Bohrungen angeordnet, wre aus der schematischen Darstellung in F i g. 8 hervorgeht Eine Bohrung 54 eines mittig angeordneten Kammeranschlusses 49 ist in den F i g. 1 und 4 zu erkennen. Die anderen Bohrungen erstrecken sich in gleicher Weise durch die Gehäusewand von deren Bohrung 15 bis hin zu jeder Bohrung bzw. jedem Karnmeranschluß 49 bis 53 gehörende Anschlußstutzen 55 bis 58. Der Anschlußstutzen eines Kammeranschlusses (Kainmeranschluß 51) ist in den F i g. 1 und 3 aufgrund der Darstellung nicht zu erkennen.

Der Kammeranschluß 49 bzw. sein Anschlußstutzen 55 dient zum Anschluß einer Versorgungsleitung. Dies kann eine Leitung mit konstantem Unterdruck oder mit Überdruck sein. Vorzugsweise herrscht in der nicht dargestellten Versorgungsleitung ein Unterdruck, da es zweckmäßig ist, die ebenfalls nicht dargestellten Stellantriebe für die Luftklappen mit Unterdruck zu steuern. Die Kammeranschlüsse 49 bis 53 sind auf engem Raum in einem Viereck angeordnet, wobei der zum Vakuum bzw. zu der Unterdruckleitung führende Kammeranschluß 49 in der Mitte zwischen den anderen Kammeranschlüssen 50 und 51 bzw. 52 und 53 liegt.

Die zwischen den Halbkreisschalen 40,41, den Dichtiippeii 14 und der Oberfläche der Bohrung 15 des Gehäuseteiles 3 gebildeten Steuerkammern 16 bis 22 sind so angeordnet, daß der Kammeranschluß 49 für die Versorgungsleitung jeweils mit einem oder mehreren weiteren Kammeranschlüssen 50, 51 bzw. 52, 53 in Verbindung gebracht wird. Sobald durch entsprechende Stellung der Steuerelemente 12,13 der Kammeranschluß 49 mit einem weiteren Kammeranschluß in Verbindung steht, wird auch in dem zu diesem Kammeranschluß gehörenden Anschlußstutzen und der an diesem angeschlossenen Steuerleitung ein Unterdruck erzeugt, mit dessen Hilfe der am Ende dieser Steuerleitung befindliche Stellantrieb gesteuert wird.

Gemäß dem in Fig. 8 dargestellten AusführungsbeäsDiel befinden sich neben dem Kammeranschluß 49 für

die Unterdruckleitung vier weitere Kamnieranschlüsse für Frischluft 50, Windschutzscheibe I 51, Fußraum 52 und Windschutzscheibe Il 53. Die Gestalt der Steuerkammtrn 16 bis 22 geht grundsätzlich aus den Fig. 7 und 9 hervor. Die Steuerkammer 16 ist L-förmig und verbindet den Kammeranschluß 49 mit dem Kammeranschluß 50. Die Steuerkammer 22 besitzt Z-Form und verbindet die Kammeranschlüsse 49,51 und 53. Entsprechendes gilt jeweils für die übrigen Steuerkammern.

In F i g. 11 ist schließlich noch der Deutlichkeit halber in größerem Maßstab ein Schnitt durch den Rand 49 des Steuerelementes 13 mit einem Teil der Halbkreisschale 41. der Gummi- oder Neoprenschicht 43 und der Dichtlippe 14 dargestellt. Die Halbkreisschale 41 dient als Träger der Gummi- oder Neoprenschicht 43.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das in den Figuren konkret dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, denn wesentlich ist. daß die Steuerkammern 16 bis 22 und die Kammeranschlüsse 49 bis 53 auf Mantelflächen eines Rotationskörpers angeordnet sind. Die Kammeranschlüsse 49 bis 53 können sich in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel in der außenliegenden Gehäusewand 48 befinden, gleichermaßen ist aber auch denkbar, sie in einem Rotor anzuordnen und die Steuerkammern in der Gehäusewand unterzubringen. Wesentlich ist somit, daß die Steuerkammern und die Kammeranschlüsse gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf Zylinderflächen oder auf Kegel- bzw. Kegelstumpfflächen einander gegenüberliegen und nicht auf ebenen Stirnflächen. ju

Eine Ausführungsform mit kegel- bzw. kegelstumpfförmiger Anordnung der Steuerkammern mit Kammeranschlüssen bringt keine weiteren wesentlich abweichenden Merkmale gegenüber der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform mit sich und ist daher J5 nicht ausführlich beschrieben.

Ferner kann die Ausbildung der Steuerkammern und die Einrichtung zu ihrer Verstellung etwas anders gewählt sein als in den Zeichnungen dargestellt, denn wesentlich ist vor allem, daß der Steuerkörper 4 ein in einem Gehäuse 2,3 drehbar gelagerter Rotationskörper ist, an dessen Mantelfläche die Steuerkammern angeordnet sind.

Die Ansteuerung des elektrischen Schrittmotors 5 erfolgt zweckmäßigerweise über mehrere Bedienungsschalter, die somit als Impulsgeber dienen. Grundsätzlich kann allerdings die Abtriebswelle 7 des Getriebes 6 auch unmittelbar mit einem Drehknopf oder einem Schieber verbunden sein. Die Verstellung der Steuerelemente 12,13 erfolgt dann unmittelbar von Hand.

Die obigen Ausführungen zeigen, daß noch mannigfache Abwandlungen möglich sind, ohne von dem grundsätzlichen Erfindungsgedanken abzuweichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

t. Steuervorrichtung, insbesondere zum Steuern von Stellantrieben in Fahrzeug-Belüftungs- und Klimaeinrichtungen, die mindestens einen Impulsgeber (Bedienungsschalter) und einen verstellbaren Steuerkörper aufweist, der mit Hilfe von relativ zueinander verstellbaren Steuerkammern und Kammeranschlüssen für Steuerleitungen eine Versorgungsleitung wahlweise mit einer oder mehreren Steuerleitungen der Stellantriebe verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Steuerkammern (16—19 bzw. 20—22) auf einer Mantelfläche eines Rotationskörpers in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (4) ein in einem Gehäuse (2, 3) drehbar gelagerter Rotationskörper mii einer zylinderförmigen Mantelfläche ist, der in dieser die Steuerkammern (16—22) aufweist und daß die Kammeranschlüsse (49—53) in der Gehäusewand (48) liegen.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß d;:r Steuerkörper (4) aus einem drehbar gelagerten Mitnehmer (8), mindestens einem federnden Andruckelement (10,11) und mindestens einem schalenförmigen Steuerelement (12,13) besteht, das auf seiner Mantelfläche Steuerkammern (16 bis 22) trägt.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schalenförmige Steuerelement (12,13) eine Hahjkreissuiale (40,41) ist.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbk. eisschale (40,41) ein Träger für eine Schicht (42, 43) aus Gummi oder Neoprene ist, sowie über die vorstehende, zusammen mit der Oberfläche der Bohrung (15) des Gehäuseteiles (3) die Steuerkammern (16 bis 22) bildende Dichtlippen (14) aufweist.
6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckelemente (10, Ii) zwischen dem Mitnehmer (8) und den Halbkreisschalen (40, 41) angeordnet und von einer Druckfeder (9) beaufschlagt sind.
7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammeranschlüsse (49—53) an einer begrenzten Stelle der Gehäusewand nebeneinander angeordnet sind.
8. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammeranschlüsse (49—53) innerhalb eines Vierecks angeordnet sind.
9. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kammeranschluß (49) der Versorgungsleitung zwischen den Kammeranschlüs-.5en (50 bis 53) für die Steuerleitung angeordnet ist.
10. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (8) auf der Abtriebswelle (7) eines, von einem elektrischen Schrittmotor (5) angetriebenen Getriebes angeordnet ist.
U. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Versorgungsleitung Unterdruck herrscht.
12. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche, auf der die Steuerkammern (16—22) und die Kammeranschlüsse (49—53) liegen, im Querschnitt kreisförmig ist.
13. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch

gekennzeichnet, daß die Mantelfläche zylinderförmig ist.
14. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche kegelförmig ist
15. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche kegelstumpfformig ist-
16. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (16) L-förmig ist.
17. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (22) Z-Form besitzt.