DE3047209C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen einfach wirkenden Unterdruck-Stellmotor der im Oberbegriff des Anspruches beschriebenen Art; ein solcher Stellmotor wurde durch die US-PS 35 56 245 bekannt.

Dieser vorbekannte Stellmotor weist zwei Magnetventile auf, die jedoch unterschiedlichen Aufbau und damit un­ terschiedliche Einzelteile aufweisen. Darüber hinaus sind diese beiden Magnetventile auf der Außenseite der oberen Gehäuseschale des Unterdruck-Stellmotoros jeweils separat für sich befestigt. Diese Bauweise ist insofern nachteilig, als unterschiedliche Ventile verwendet wer­ den und diese durch ihre Befestigung auf der Außenseite der Verschmutzung und Beschädigung ausgesetzt sind.

Durch die JP-A2-55-1 35 208 wurde ein Unterdruck-Stell­ motor bekannt, bei dem die Ventile als sog. Flatterven­ tile ausgebildet und im Inneren der Gehäuseschale auf einer gemeinsamen Befestigungsplatte angeordnet sind. Diese Ventile weisen jedoch keinen identischen Aufbau und keine identischen Anschlüsse auf und sind somit ebenfalls nicht gegeneinander austauschbar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Stellmotor der im Oberbegriff genannten Art die Anord­ nung und die Ausbildung der Magnetventile möglichst einfach und kostensparend und unempfindlich gegen Schmutz und Beschädigung und Verwechslungen bei der Montage auszubilden. Diese Aufgabe wird durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst. Durch diese Vielzahl von konstruktiven Maßnahmen wird ein hohes Maß an Integration, Vereinfachung, Verbilligung und Montageerleichterung erzielt, kurz ein Produkt, welches den strengen Anforderungen einer Serienproduk­ tion weitestgehend genügt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeich­ nungen dargestellt und wird im folgenden näher erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 den Unterdruck-Stellmotor mit Doppelmagnetventil im Schnitt,

Fig. 2 den Unterdruckstellmotor gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von oben,

Fig. 3 den Unterdruck-Stellmotor im Schnitt gemäß der Schnittlinie III-III gemäß Fig. 2.

Fig. 1 zeigt den Unterdruck-Stellmotor mit integrier­ tem Doppelmagnetventil, wobei in dieser Schnittdar­ stellung beide Magnetventile erkennbar sind. Der Un­ terdruck-Stellmotor besteht aus einem Gehäuse, das sich aus zwei miteinander verklipsten Gehäuseschalen 1 und 2 zusammensetzt, wobei an der Stoßstelle beider Gehäuseschalen 1 und 2 eine Rollmembran 5 eingespannt ist. Diese Rollmembran 5 ist durch eine Druckfeder 6 belastet, die sich einerseits an der oberen Gehäuse­ schale 1 und andererseits auf dem auf der Rollmembran 5 aufliegenden Kolben 3 mit daran angeschlossenem Stell­ glied 4 abstützt. Die obere Gehäuseschale 1 und die Rollmembran 5 bilden in Verbindung mit dem Kolben 3 einen dichten Unterdruckraum, der über das Doppel­ magnetventil 7 entweder belüftet oder entlüftet wird. Dabei kann der Unterdruck einer beliebigen Unterdruck­ quelle, vorzugsweise jedoch den Ansaugleitungen einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, entnommen werden. Das Doppelmagnetventil 7 besteht aus zwei völlig gleichartigen und aus gleichen Einzelteilen bestehenden Magnetventilen, die durch ein Gehäuse 12, 13 zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind. Im einzelnen bestehen beide Magnetventile jeweils aus einem Spulenkörper 8 und 9, aus einer Wicklung 10 und 11, aus einem Tauchanker 14 und 15, der jeweils einen Ventilkegel 16 und 17 sowie am gegenüberliegenden Ende einen Schlitz 18 und 19 für den Luftdurchtritt aufweist. Der Tauchanker 14 und 15 bzw. ihre Ventil­ kegel 16 und 17 werden mittels einer Druckfeder 20 und 21 gegen die Ventilsitzringe 24 und 25 gepreßt, wenn die Wicklungen 10 und 11 nicht vom Strom durch­ flossen sind. Beide Spulenkörper 8 und 9 sind durch ein Gehäuse zusammengehalten, wobei ein U-förmig ausgebildetes Gehäusejoch 12 eine Befestigungsplatte 13 mit Lappen 12 a und 12 b umfaßt. In der unteren Gehäusejochplatte 12 sind zwei Durchtrittsbohrungen 22 und 23 für die Belüftung bzw. Entlüftung des Un­ terdruckraumes vorgesehen. Konzentrisch zu diesen Durchtrittsbohrungen 22 und 23 sind O-Ringe 26 und 27 angeordnet, die einerseits der Hubbegrenzung der Ventilstößel 14 und 15 sowie zu deren Geräuschdämp­ fung dienen. In der oberen Gehäuseschale 1 sind Stu­ fenbohrungen 28 und 29 vorgesehen, die sich in den Bohrungen der Anschlußstutzen 30 und 31 fortsetzen, die ihrerseits an eine Unterdruckquelle bzw. an die Atmosphäre angeschlossen sind. In die Stufenbohrungen 28 und 29 sind die Ventilsitzringe 24 und 25 aus elastischem und dämpfendem Material eingepreßt. Andererseits nehmen die Stufenbohrungen 28 und 29 die verlängerten Führungshülsen 8 a und 9 a der beiden Spulenkörper 8 und 9 in sich auf, die zur Erzielung eines dichten Sitzes gegen die Ventilsitzringe 24 und 25 ge­ preßt sind. Dadurch ist eine Abdichtung der verlängerten Führungshülse 8 a und 9 a gegenüber der oberen Gehäuse­ schale 1 sichergestellt. Die Wicklungen 10 und 11 der beiden Magnetventile weisen jeweils zwei nicht darge­ stellte Stromanschlüsse auf, die mit in die obere Ge­ häuseschale 1 eingesetzten Kontaktstiften 32, 33, 34 und 35 verbunden sind, wie es besonders deutlich aus der Draufsicht in Fig. 2 erkennbar ist. Die Pfeile in die­ ser Draufsicht zeigen die Zuordnung der Kontaktstifte zu den Magnetventilen: Die Kontaktstifte 32 und 33 ge­ hören zu dem Anschlußstutzen 31 und dem zugehörigen Magnetventil, während die Kontaktstifte 34 und 35 zu dem Anschlußstutzen 30 gehören. Aus Fig. 2 sind fer­ ner vier Befestigungsaugen erkennbar, von denen nur eines mit der Bezugszahl 37 gekennzeichnet ist.

In Fig. 3 ist der Unterdruck-Stellmotor in einer an­ deren Schnittansicht dargestellt, und zwar längs der Schnittlinie III-III gemäß Fig. 2. Dadurch wird erkennbar, wie das Doppelmagnetventil 7 an der oberen Gehäuseschale 1 befestigt ist. Die Befestigungsplat­ te 13 weist einzelne Befestigungsaugen 39 auf, über die das Doppelmagnetventil 7 mittels Schrauben 38 mit der oberen Gehäuseschale 1 fest verbunden ist. Natürlich kann diese Verbindung auch anderer Art sein. Ferner ist in Fig. 3 der Kontaktstift 33 er­ kennbar, der durch den Boden der oberen Gehäusescha­ le 1 hindurchgeführt ist und an seinem im Unterdruck­ raum liegenden Ende 36 umgebördelt ist. Diese Kontakt­ fläche 36 kann in geeigneter, nicht dargestellter Weise mit dem betreffenden Stromanschluß der Wick­ lungen verbunden werden.

Der Unterdruck-Stellmotor arbeitet in folgender Wei­ se: Ein Anschlußstutzen, beispielsweise der Anschluß­ stutzen 30, ist an die Atmosphäre und der andere An­ schlußstutzen 31 an eine Unterdruckquelle angeschlos­ sen. In bekannter Weise kann in den Anschlußleitungen eine Drossel zur Dämpfung der Stellbewegung vorgesehen sein. Wird nun, ausgehend von der in Fig. 1 darge­ stellten Position des Stellgliedes 4, die Wicklung 11 vom Strom durchflossen, so wird der Tauchanker 15 gegen den Druck der Feder 21 nach unten gezogen, und der Ventilkegel 17 hebt vom Ventilsitzring 25 ab:

Damit ist die Unterdruckquelle über den Anschlußstutzen 31 und die Durchtrittsbohrung 23 mit dem Unterdruckraum zwischen oberer Gehäuseschale 1 und Rollmembran 5 ver­ bunden, d. h. der Unterdruckraum wird entlüftet, was einer Bewegung des Stellgliedes 4 in Fig. 1 nach oben entspricht. Diese Aufwärtsbewegung wird solange fort­ gesetzt, wie das Ventil 17, 25 geöffnet ist. Wird der Stromfluß durch die Wicklung 11 unterbrochen, so wird der Ventilkegel 17 mittels der Druckfeder 21 wieder gegen den Ventilsitzring 25 gedrückt. Damit ist der Unterdruckraum nach außen abgedichtet, und das Stellglied 4 behält seine eingenommene Position bei. Soll es weiter nach oben verstellt werden, so wird die Spule 11 nochmals erregt, und der beschrie­ bene Vorgang wiederholt sich. Soll das Stellglied dagegen wieder in eine Position nach unten gefahren werden, so wird die Wicklung 10 erregt und der Tauch­ anker 14 mit seinem Ventilstößel 16 gegen den Druck der Feder 20 nach unten gezogen. Damit wird der Un­ terdruckraum mit der Atmosphäre verbunden und kann belüftet werden. Der Durchtritt der Luft erfolgt bei beiden Magnetventilen zwischen Tauchanker 14 und 15 sowie der Innenwandung der Führungshülsen 8 a und 9 a und über den am Boden des Tauchankers 14 und 15 ange­ ordneten Schlitz 18 und 19. Beide Magnetventile ar­ beiten also absolut gleich, sie verschließen also in stromlosem Zustand die Anschlußstutzen 30 bzw. 31 und dichten somit den Unterdruckraum nach außen ab. Damit behält das Stellglied 4 bei stromlosem Zustand der Magnetventile seine Position bei; es wird also hierbei keine Energie verbraucht. Sofern sich der Soll-Wert für die Position des Stellgliedes 4 nicht verändert, wird auch kein Unterdruck für ein Nachre­ geln des Stellgliedes 4 verbraucht - auch dadurch ergibt sich eine Energieeinsparung.

Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Unterdruck- Stellmotor ist besonders vorteilhaft bei Heizungs- und Klimatisierungsanlagen in Kraftfahrzeugen anwend­ bar. In diesen Fällen wird der Unterdruck den Ansaug­ leitungen der Brennkraftmaschine entnommen. Wenn die­ se Unterdruckentnahme entsprechend den Vorteilen des erfindungsgemäßen Stellmotors reduziert werden kann, so ergeben sich hierdurch verbesserte Bedingungen für die Brennkraftmaschine.

Claims (1)

1. Einfach wirkender Unterdruck-Stellmotor mit einer fe­ derbelasteten und vom Unterdruck beaufschlagbaren Mem­ bran, die ein Stellglied trägt, und mit zwei die Ent­ lüftung bzw. die Belüftung steuernden Magnetventilen, wobei der Unterdruck-Stellmotor aus einem zweiteiligen Gehäuse besteht, dessen Gehäuseschalen (1, 2) unter Ein­ spannung der als Rollmembran (5) ausgebildeten Membran fest miteinander verbunden sind, und wobei die obere Gehäuseschale (1) mit der Rollmembran (5) einen dichten Unterdruckraum bildet, wobei die obere Gehäuseschale zwei Anschlußöffnungen aufweist und die Magnetventile an der oberen Gehäuseschale (1) befestigt sind, wobei das erste Magnetventil der ersten Anschlußöffnung und das zweite Magnetventil der zweiten Anschlußöffnung zugeordnet ist, wobei die Tauchanker (14, 15) der Ma­ gnetventile als Ventilstößel mit je einem Ventilkegel (16, 17) ausgebildet sind, dem jeweils ein Ventilsitzring (24, 25) zugeordnet ist, wobei die Ventilsitzringe (24, 25) jeweils in einer Anschlußöffnung und die Ven­ tilstößel (14, 15) fluchtend zu den Anschlußöffnungen angeordnet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede der beien Anschlußöffnun­ gen als Stufenbohrung (16, 17) ausgebildet ist und einen nach außen ragenden Anschlußstutzen (30, 31) aufweist, daß die beiden Magnetventile als eine Baueinheit (7), d. h. als Doppelmagnetventil ausgebildet und innerhalb des Unterdruckraumes angeordnet sind, die die beiden Magnetventile gleichen Aufbau und gleiche Einzelteile (8, 10, 14, 16, 24; 9, 11, 15, 17, 25) aufweisen und durch ein Gehäuse (12, 12 a, 12 b, 13) zusammengehalten sind und daß die Ventilsitzringe (24, 25) aus dämpfendem und dichten­ dem Material bestehen, wobei die an die Anschlußstutzen (30, 31) anschließenden Stufenbohrungen (16, 17) jeweils gleichzeitig die verlängerten Führungshülsen (8 a, 9 a) der Spulenkörper (8, 9) zur Herstellung eines dichten Sitzes bilden und wobei in der unteren Gehäuseplatte (12) Durchtrittsbohrungen (22, 23) und konzentrisch zu diesen Dichtringe (26, 27) zur Hubbegrenzung und Dämp­ fung der beiden Ventilstößel (14, 15) angeordnet sind.