DE3233977A1 - Pneumatisches arbeitselement - Google Patents

Description

• Pneurnatisches Arbeitselement
• Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Arbeitselement nach dem Oberbegriff von Anspruch 12 wie es beispielsweise aus der DE-OS 29 41 899 als bekannt hervorgeht.
• Pneumatische Arbeitselemente, vorzugsweise als Einrichtung für Zentralverriegelungsanlagen und Klappenbetätigungen an Kraftfahrzeugen, sind bereits bekannt.
• Sie dienen als Stellglied für die verschiedensten Bewegungsvorgänge und beschrieben meist eine geradlinige Hubbewegung, wobei entweder ein Kolben mit Kolbenstange oder eine Membran mit Betätigungsstange in einem Raum von zylindrischem oder beispielFweise aus baulichen Gründen ovalem (stadionförmigem) Querschnitt durch Unter- bzw. Überdruck bewegt werden.
• Nachteilig bei dieser Art von geradlinig bewegten pneumatischen Arbeitselementen ist allerdings, daß bei erforderlichen Winkelbewegungen von Teilen wie beispielsweise bei Kraftfahrzeugen die Klappen der Klimaanlage oder an Türschlössern die Ankoppelung oder Anlenkung nur in Verbindung von oft aufwendigen Gestängen und Umlenkhebeln mit entsprechender Lagerung möglich ist.
• Bei dem eingangs zitierten vorbekannten pneumatischen Arbeitselement wird eine erforderliche Winkelbewegung des Türschließzylinders durch einen schwenkbaren Umlenkhebel über eine mit der Membran verbundene Bettitigungsstange ausgeführt. Nachteilig hierbei ist der erforderliche Platzbedarf zwischen Arbeitselement und zu verstellendem Teil durch einen Umlenkhebel sowie eine relativ lange Betätigungsstange, um die geradlinige Hubbewegung des Arbeitselementes in eine bogenförmige Bewegung des zu verstellenden Teiles umzuwandeln.
• Die ebenfalls vorbekannte DE-OS 27 51 430 zeigt zwar auch schon ein pneumatisches Arbeitselement der zugrundegelegten Art mit kreisbogenförmiger Bewegung, Jedoch handelt es sich dabei um ein kompliziert gestaltetes Gehäuse mit aufwendigen Führungsmitteln für einen Stützkolben zur Führung der Rollmembran sowie relativ großem Platzbedarf für den Ausfahrweg des Stützkolbens.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das vorbekannte pneumatische Arbeitselement unter Beibehaltung seines einfachen Aufbaues und geringen Bauvolumens dahingehend auszugestalten, daß unmittelbar eine bogenförmige Bewegung vom Membran-Teller ableitbar ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
• Die bogenförmige Bewegung der Membran wird dadurch erreicht, daß diese an der schmalsten Stelle zwischen dem Rand des Membran-Tellers und der gehäuseseitigen Membraneinspannung als Scharnier fiir den Membran-Teller wirkt und an den anderen Ulnfangfistellen als Rollmembran abrollt.
• Um eine gute Fiihrung des Membran-Tellers gegen Verkanten und gegen Querverlagerungen während der Membranbewegung zu erhalten, sind der Membran-Teller und das Gehäuse im Bereich des Membran-Scharniers wenigstens annähernd geradlinig konturiert.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
• Dabei zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch ein pneumatisches Arbeitselement nach der Erfindung Figur 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Figur 1 und Figur 3 einen Schnitt quer zu dem nach Figur 1 (Schnittlinie III-III).
• Der in Fig. 1 gezeigte Längsschnitt durch das pneumatische Arbeitselement 1 veranschaulicht die Form des zweiteiligen Gehäuses 2, das aus dem Gehäuseteil 8 mit pneumatischem Anschluß 6 und dem Gehäuseteil 9 mit Durchführung 7 der Kolbenstange 3 besteht. Die beiden vorzugsweise aus Kunststoffspritzguß hergestellten Gehäuseteile 8, 9 können durch Verschraubung, durch Verkiipsung oder Verschweißen zusammengehalten werden, wobei an den Tronnstellen beider Gehäuseteile eine Elastomer-Nembran 4 fest und dichtend eingespannt ist. Diese Membran 4 enthält einen vorzugsweise oval (stadionförmig) ausgebildeten Membran-Teller 5, in die Membran eingelagert und an dem gleichzeitig die bogenförmige Kolbenstange 3 angebracht ist. An der Drehachse des Membran-Scharniers 10 ist eine kurze freie Membranlänge notwendig, während auf der gegenüberliegenden Seite des Membran-Tellers 5 eine große Membranlänge notwendig ist, um bei Jedem Hub die Bewegung des Tellers auszugleichen und den Membran Teller 5 gleichzeitig in seiner Bewegung zu führen, die an dieser Stelle ähnlich einer Rollmembran abläuft. Die Membran 4 als Ganzes stellt einen wannenförmigen Körper dar, der von der Längsseite gesehen diagonal vom oberen Rand der hohen Wannenseite zum unteren Rand am tellerförmigen Wannenboden der schmalen Wannenseite geschnitten ist, wobei die Schnittkante ringsum verstärkt ist und als Einspannung im Gehäuse 2 dient. Wird nun der pneumatische Anschluß 6 mit Unterdruck beaufschlagt, so zieht er die Kolbenstange 3 auf einem Kreisbogen ins Gehäuse Innere mit, wodurch eine bogenförmige Verstellbewegung beispielsweise für ein Fahrzeug-Türschloß oder eine KEppe an der Klimaanlage eines Fahrzeuges ausgelöst wird.
• Anschließend kommt der Membran-Teller 5 am Gehäuseteil 8 in der dargestellten Endstellung zum Anliegen, wobei sich die Membran 4 vollständig auf der Seite des Gehäuseteils 8 befindet. Das Gehäuseteil 9 dient nur als mechanischer Schutz für die Membran und als Endanschlag für den Gegenhub; es enthält eine Durchführung 7 für die Kolbenstange 3 und diese Kammer ist mit der Atmosphäre verbunden.
• Bei der entgegengesetzten llubbewlrlg wird die Kammer im Gehäuseteil 8 belfiftet, wodurcll eino - nicht dargestellte - llückholfeders die als Zugfeder ausgebildet sein kann, den Membran-Teller 5 mit der Kolbenstange 3 selbsttätig wieder in die Ausgangsstellung zurückbringt. In dieser anderen Endstellung der Membran 4 befindet sich diese vollständig auf der Seite des Gehäuseteiles 9.
• Anstelle einer Feder-Rückführung kann der Rückhub auch mit Überdruck ausgelöst werden.
• Das Gehäuseteil 9 kann bei Verzicht auf mechanischen Schutz entfallen oder durch eine bodenseitig offene in Seitenansicht dreieckige Manschette ersetzt werden, die an eine Wandung einer zu betätigenden Vorrichtung angeflanscht wird. Bei ausreichend großer Bemessung der Durchführung 7 (Langloch) kann auch eine geradlinige Kolbenstange vorgesehen sein. Bei Abdichtung der Durchführung 7 der Kolbenstange kann auch im Gehäuseteil 9 eine Arbeitskammer vorgesehen werden.
• Am Kunststoff-Gehäuse können Befestigungs-Clipse zur Verbindung der beiden Gehäuseteile mit angespritzt werden, um den Montagevorgang zu vereinfachen. Durch weitere Befestigungs-Clipse an der Gehäuse-Außenseite kann das Gehäuse direkt mit dem zu verstellenden Teil verbunden werden.
• Zusammenfassend kann man bemerken, daß es sicii bei der vorliegenden Erfindung um ein pneumatiscEIes Arbeitselement handelt, das durch sein geringes Bauvolumen den Einbau auch bei engen Platzverhältnissen erlaubt, z.B. innerhalb von Fahrzeugtüren zur Türschloßbetätigung. Dank einer kreisbogenförmigen Bewegung des Membran-Tellers - es sind Winkelräume Oc bis zu 4O und mehr bestreichbar ist eine direkte nnd kompakte Verbindung zu dem zu verstellenden Teil möglich, ohne die Verwendung von aufwendigen und sperrigen Gestänge teilen und Umlenkhebeln mit entsprechender Lagerung, was den Montagevorgang wesentlich vereinfacht. Außerdem ist durch die fast ausschließliche Verwendung von Kunststoffteilen ein geringes Gewicht gewährleistet.

Claims (2)

1. Patentansprtiche Pneumatisches Arbeitselement mit einer am Rand in einem Gehäuse fest und dicht eingespannten wannenförmigen Membran mit einem diese im mittleren Bereich aussteifenden, kleiner als das Gehäuse ausgebildeten Membran-Teller, der grob angenähert der Gehäusekontur entspricht und im Bereich des Kraftßchwerpunktes mit einer Kolbenstange versehen ist, und mit wenigstens einem pneumatischen Anschluß, g e k e n n z e i c h n e t durch eine exzentrische Anordnung des Membran-Tellers (5) an der Membran (4) derart, daß diese an der schmalsten Stelle zwischen dem Rand des Membran-Tellers (5) und der gehäuseseitigen Membraneinspannung als ein dem Membran-Teller (5) eine Schwenkbewegung aufzwingendes Scharnier (10) wirkt.
2. 2. Pneumatisches Arbeitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Membran-Teller (5) und das Gehäuse (2) im Bereich des Membran-Scharniers (10) wenigstens annähernd geradlinigen Umriß aufweisen.