DE4020953A1 - Stellantrieb - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Stellantrieb nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein solcher Antrieb im Handel, der einen in Abhängigkeit von der Kühlflüssigkeitstemperatur gesteuerten Elektromotor aufweist. Bei Ausfall des elektrischen Antriebsmotors kann es zur Überhitzung der Kühlflüssigkeit und schließlich zur Schädigung des Verbrennungsmotors kommen, wenn sich zu diesem Zeitpunkt die Jalousie in ihrer sogenannten "Schließstellung" befindet, der Verbrennungsmotor aber entsprechend hoch belastet wird.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Stellantrieb mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auch bei gestörter Stellvorrichtung ein Öffnen der Jalousie gewährleistet ist, da bei entsprechend hoher Kühlwassertemperatur bzw. bei ent­ sprechend hoher Temperatur des Verbrennungsmotors das Dehnstoff­ element anspricht, so daß dieses die Lamellen der Kühlerjalousie in ihrer "Offenstellung" bewegt. Dadurch wird eine Schädigung des Kühlsystems und/oder des Verbrennungsmotors sicher verhütet.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Stellantriebs möglich. Besonders vorteilhaft ist es, das Dehnstoffelement in einer mit dem Stößel fest verbundenen Hülse anzuordnen, welche eine dem Stößel zugewandte Anschlagschulter hat, an der eine Gegenanschlagschulter des Dehnstoffelements anliegt und das Dehnstoffelement mit Hilfe eines vorgespannten Federelements an der Anschlagschulter der Hülse anzulegen, wobei die Vorspannung des Federelements größer als die Summe aller während des Betriebs des Stellantriebs auftretendenen, dem Stößel entgegenwirkenden Kräfte ist. Dadurch ergibt sich eine Ausweichmöglichkeit für das Dehnstoffelement entgegen der Kraft der vorgespannten Feder für den Fall, daß beim Ansprechen des Dehnstoffelements beispielsweise die Lamellen der Kühlerjalousie blockiert sind und eine Stellbewegung des Hubkolbens nicht möglich ist. Auch eine Zerstörung des Dehn­ stoffelements selbst wird dadurch verhütet.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Teildarstellung der Frontpartie eines Kraftfahrzeuges im Schnitt, wobei dessen Verbrennungsmotor und ein zu dessen Kühlsystem gehörender Kühler angedeutet sind, Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines zu einer Kühlerjalousie gehörenden Stellantriebs, unmaßstäblich dargestellt und teilweise geschnitten, wobei sich die zur Kühlerjalousie gehörenden Lamellen in "Schließ­ stellung" befinden, Fig. 3 eine Teilansicht der Anordnung gemäß Fig. 2, wobei die Lamellen der Kühlerjalousie sich in ihrer "Offen­ stellung" befinden und Fig. 4 ein zum Stellantrieb gemäß Fig. 2 gehörendes Dehnstoffelement in einer besonderen Betriebsstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Zu einem in Fig. 1 angedeuteten Kraftfahrzeug 10 gehören ein Ver­ brennungsmotor 12, dem eine Wasserkühlung mit einem Kühler 14 zugeordnet ist. In Fahrtrichtung (Pfeil 16) des Kraftfahrzeuges 10 ist vor dem Kühler 14 eine Kühlerjalousie 18 mit strichpunktierten Linien angedeutet worden. Die Kühlerjalousie 18 ist mit einem mittleren Teilbereich in Fig. 2 gegenständlich dargestellt. Sie befindet sich in ihrer sogenannten Schließstellung. Die Kühler­ jalousie 18 weist eine Vielzahl von Lamellen 20 auf, die jeweils um eine Längsachse 22 kippbar sind. Der Kühlerjalousie 18 ist ein Stellantrieb 24 zugeordnet, der eine Antriebseinheit 26 mit einem elektrischen Antriebsmotor aufweist. Die Antriebseinheit 26 hat als Abtriebsorgan einen Stößel 28, der je nach Drehrichtung des Motors, in Richtung des Doppelpfeiles 30 verschiebbar ist, wenn die Antriebseinheit 26 betrieben wird. Der Stößel 28 ist Teil einer Schubstange 32, welche sich beim Ausführungsbeispiel aus einer Hülse 34 und einem Schubstangenabschnitt 36 zusammensetzt, der aus der Hülse 34 herausragt. Das freie Ende des Schubstangenabschnitts 36 ist an einem Hebelarm 38 eines zweiarmigen Hebels 40 angelenkt. Der andere Hebelarm 42 des Hebels 40 ist als Gabel ausgebildet. Seine beiden Gabelzinken 44 und 46 sind mit Abstand voneinander ange­ ordnet, so daß sich ein Schlitz 48 ergibt. In den Schlitz 48 ragt ein Betätigungszapfen 50 eines Gestängeteils 52, an dem jede Lamelle 20 angelenkt ist. Die Gelenkachsen 54 zwischen Lamelle 20 und Gestängeteil 52 liegen im wesentlichen parallel zur Längsachse 22, um welche jede Lamelle 20 kippbar ist. Wenn die Schubstange 32 in Richtung des Doppelpfeiles 30 verschoben wird, gelangen die Lamellen 30 in ihre Offenstellung (Fig. 3) bzw. wieder in ihre Schließ­ stellung (Fig. 2). Dabei bewegen sich die Anlenkstellen 54 zwischen dem Gestängeteil 52 und den Lamellen 20 entlang von in Fig. 3 ein­ gezeichneten Kurven 56. Diese Bewegung führt natürlich auch das Gestängeteil 52 aus. Die Lagerung 58 des Hebels 40 erfolgt in einem gestellfesten Lagerbock 60.

Wie Fig. 2 weiter zeigt, ist mit dem Stößel 28 die Hülse 34 über einen Deckel 35 fest verbunden. Die Hülse 34 weist in ihrer Erstreckung zwei verschieden große, zueinander koaxiale Bohrungen auf, so daß sich eine Anschlagschulter 62 ergibt, welche dem Stößel 28 der Antriebseinheit 26 zugewandt ist. An der Anschlagschulter 62 liegt eine Gegenanschlagschulter 64 eines Dehnstoffelements 66 an, das in der im Durchmesser größeren Bohrung 68 der Hülse unter­ gebracht ist. Ein als Druckfeder 70 ausgebildetes Federelement stützt sich einerseits vorgespannt an dem Deckel 35 ab und drückt mit ihrem anderen Ende das Dehnstoffelement über einen vorspringen­ den Ringbund 72 gegen die Anschlagschulter 62 der Hülse 34. Das Dehnstoffelement 66 ist thermisch mit dem Verbrennungsmotor 12 des Kraftfahrzeuges 10 verbunden. Diese Verbindung kann beispielsweise über Wärmestrahlung oder aber auch über eine mit dem Kühlsystem des Verbrennungsmotors verbundene Bypass-Leitung geschehen, welche an der Hülse 34 entlanggeführt wird. Ein Hubkolben 74 des Dehnstoff­ elements 66 ragt in die kleinere Bohrung 76 der Hülse 34. Er ist von einem rohrförmigen Distanzhalter 78 umgeben, der zwischen einer dem Dehnstoffelement 66 zugewandten Stützfläche 79 eines Flansches 80 und der dieser zugewandten Gegenanschlagschulter 64 des Dehnstoff­ elements 66 eingespannt ist. An seinem freien Ende weist der Hub­ kolben 74 einen vergrößerten Querschnitt auf. Dies kann auch dadurch geschehen, daß an diesem ein flanschartiges Bauteil 80 befestigt ist. Diesem Bauteil 80 liegt ein mit dem Schubstangenabschnitt 36 verbundener Flansch 81 gegenüber. Die beiden einander zugewandten Stirnflächen dieser beiden Flansche 80, 81 liegen aneinander an. Weiter ist der Schubstangenabschnitt 36 an dem Teil von einer Druck­ feder 82 umgeben, welcher in die Hülse 34 hineinragt. An dem End­ flansch 81 des Schubstangenabschnitts 36 ist somit eine Schulter 84 ausgebildet, welche von dem Dehnstoffelement 66 wegweist. Dieser Schulter 84 ist eine Gegenschulter 86 zugewandt, welche am Grund der kleineren Hülsenbohrung 76 ausgebildet ist. Zwischen den einander zugewandten Schultern 84 und Gegenschultern 86 stützt sich das als Druckfeder ausgebildete Federelement 82 vorgespannt ab. Die Vor­ spannung der Schraubenfeder 82 ist so groß, daß diese über die beiden Flansche 80, 81 den Hubkolben 74 des Dehnstoffelements 66 in seine in Fig. 2 gezeigte Ausgangslage zurückdrücken kann, wenn die auf das Dehnstoffelement 66 einwirkende Temperatur dies zuläßt. Dann stützt sich der Flansch 80 an dem als Distanzhalter dienenden rohr­ förmigen Teil 78 ab. Die Größe der Vorspannung der Schraubenfeder 70 ist so bemessen, daß sie größer ist als die Summe aller während des Betriebs des Stellantriebs auftretenden, dem Stößel 28 entgegen­ wirkenden Kräfte. Diese setzten sich im wesentlichen aus der zum Verstellen der Jalousie erforderlichen Kraft, den dabei auftretenden Reibungsverlusten, einer auf die Lamellen einwirkenden Windlast sowie der Vorspannung der Schraubenfeder 82 zusammen.

Im Betrieb arbeitet der Stellantrieb 26, 34, 40, 50, 52, 54 wie folgt:
Es wird davon ausgegangen, daß sich die Jalousie 18 in der in Fig. 2 gezeigten Stellung befindet. Mit dem Betätigen der Antriebseinheit 26 wird der Stößel 28 in Richtung des Pfeiles 90 verschoben. Diese Stellbewegung wird auf die Schubstange 34 und damit auch auf den Hebel 40 übertragen, welcher um seine Lagerstelle 58 im Gegenuhr­ zeigersinn verschwenkt wird. Dadurch wird das Gestängeteil 52 in seine in Fig. 3 dargestellte Position überführt und die einzelnen Lamellen 20 der Jalousie 18 in ihre sogenannte Offenstellung gekippt. Der Kraftfluß erfolgt also von dem Stößel 28 aus über die Schraubenfeder 70, das Dehnstoffelement 66, dessen Stößel 74, die beiden Flanschen 80, 81 sowie den Schubstangenabschnitt 36 auf den Hebel 40. Wenn die Jalousie 18 wieder in ihre "Schließstellung" (Fig. 2) überführt werden soll, wird die Antriebseinheit 26 so aktiviert, daß der Stößel 28 eine Bewegung ausführt, welche dem Pfeil 90 entgegengerichtet ist. Die Schubstange 32 schwenkt nun den Hebel 40 im Ührzeigersinn, bis er seine in Fig. 2 dargestellte Position einnimmt. Das von der Gabel des Hebelarms 42 über den Zapfen 50 mitgenommene Gestängeteil 52 überführt die Lamellen wieder in ihre in Fig. 2 dargestellte Position.

Wenn sich die Kühlerjalousie 18 in der in Fig. 2 dargestellten Schließposition befindet und die Antriebseinheit 26 ausfällt, könnte es zur Überhitzung des Kühlsystems und damit zur Zerstörung des Verbrennungsmotors 12 kommen. Bei einem entsprechenden Temperaturan­ stieg im Kühlsystem bzw. des Verbrennungsmotors 12 spricht das Dehn­ stoffelement 66 an und der Hubkolben 74 des Dehnstoffelements 66 macht einen Arbeitshub in Richtung des Pfeiles 90, wobei er den Schubstangenabschnitt 36 in Richtung des Pfeiles 90 rückt. Dadurch gelangen, wie oben schon beschrieben, sämtliche Lamellen 20 in ihre in Fig. 3 dargestellte Offenstellung. Wenn sich jedoch die Lamellen 20 der Kühlerjalousie 18 in einer Betriebsstellung befindet, welche zwischen der Schließstellung (Fig. 2) und der Offenstellung (Fig. 3) liegt, würden die Lamellen 20 in der in Fig. 3 gezeigten Offen­ stellung blockieren, weil das Gestängeteil 52 nicht mehr weiter­ bewegbar ist. Die Folge davon wäre, daß die gesamte, vom Dehnstoff­ element 66 ausgeübte Kraft über den Hubkolben 74 auf das Dehnstoff­ element 66 einwirken und dieses zerstören würde. Dies wird aber beim erfindungsgemäßen Stellantrieb dadurch vermieden, daß beim Blockieren des Schubstangenabschnitts 36 das Dehnstoffelement sich entgegen der Vorspannkraft der Schraubenfeder 70 von der Anschlag­ schulter 62 der Hülse 34 abhebt (Fig. 4), so daß der auftretende "Überhub" durch Verschieben des Dehnstoffelements 66 innerhalb der Hülse 34 aufgenommen wird.

Claims (8)

1. Antrieb zum Verstellen von um eine Längsachse kippbaren Lamellen einer am Kühler eines wassergekühlten Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs angeordneten Jalousie, mit einem elektrischen Antriebsmotor, einem einen Arbeitshub ausführenden Stößel und einer mit diesem einendig verbundenen Schubstange, deren anderes Ende an einem gestellfest angeordneten, schwenkbaren Hebel angelenkt ist, welcher über ein mit jeder Lamelle gelenkig verbundenes Gestängeteil die Kippbewegung der Lamellen bewirkt, wenn der Stößel einen Arbeitshub ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (34) mehrteilig ausgebildet und mit einem, mit dem Verbrennungsmotor (12) des Kraftfahrzeugs (10) thermisch verbundenen, einen Teilab­ schnitt (36) der Schubstange (34) bildenden, einen Hubkolben (74) aufweisenden Dehnstoffelement (66) versehen ist, dessen Hubkolben (74) mit dem Hebel (40) wirkverbunden ist.

2. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dehnstoffelement (66) in einer mit dem Stößel (28) fest verbundenen Hülse (34) angeordnet ist, welche eine dem Stößel (28) zugewandte Anschlagschulter (62) hat, an der eine Gegenanschlagschulter (64) des Dehnstoffelements (66) anliegt.

3. Stellantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (66) mit Hilfe eines vorgespannten Federelements (70) an der Anschlagschulter (62) der Hülse (34) angelegt ist, wobei die Vorspannung des Federelements (70) größer ist als die Summe aller während des Betriebs des Stellantriebs auftretenden, dem Stößel (28) entgegenwirkenden Kräfte.

4. Stellantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubkolben (74) des Dehnstoffelements (66) an seinem freien Ende einen vergrößerten Querschnitt (80) hat, an dem ein entsprechend bemaßter Endflansch (81) eines weiteren Schubstangenabschnitts (36) anliegt und daß der andere Endbereich des weiteren Schubstangen­ abschnitts (36) an dem Arm (38) des Hebels (40) angelenkt ist.

5. Stellantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer zur Anlenkstelle des weiteren Schubstangenabschnitts (36) an dem Hebel (40) weisenden Schulter (84) ein zweites, vor­ gespanntes Federelement (82) anliegt, das sich an einer Gegen­ schulter (86) der Hülse (34) abstützt, die der Schulter (84) zugewandt ist.

6. Stellantrieb nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen einer dem Dehnstoffelement (66) zugewandten Stützfläche (79) an dem vergrößerten Querschnitt (80) des Hubkolbens (74) und einer dieser zugewandten Gegenstützfläche (64) an dem Dehn­ stoffelement (66) ein Distanzhalter (78) angeordnet ist.

7. Stellantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzhalter (78) ein von dem Hubkolben (74) durchdrungenes, rohr­ förmiges Bauteil ist.

8. Stellantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hebel (40) zweiarmig ausgebildet ist, daß an dem einen Hebelarm (38) der weitere Schubstangenabschnitt (36) angreift und daß der andere Hebelarm (42) mit dem Gestängeteil (52) wirk­ verbunden ist.