DE4107412C2 - Stellantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb, mit einem mehrteiligen Gehäuse, mit einer zwischen zwei Gehäuseteilen eingespannten Rollmembran, mit einer an der Rollmembran befestigten Stellstange, mit einem Membranteller, der topfförmig ausgebildet ist und mit einem Druckanschluß.

Ein derartiger Stellantrieb ist aus der DE-OS 37 40 159 vorbekannt. Der dortige Stellantrieb weist zur Abstützung der Rollmembran in den Endstellungen der Rollmembran relativ zum Gehäuse einen Membranteller auf, der topfförmig ausgebildet ist. In den genannten Endstellungen der Rollmembran können sich die Teile der Rollmembran an dem topfförmigen Membrantellerteil abstützen, wodurch eine Ausbeulung und damit verbundene Überdehnung und gegebenenfalls ein Riß der Rollmembran vermieden werden soll.

Der vorbekannte Stellantrieb hat jedoch den Nachteil, daß insbesondere bei sehr hohen Arbeitsdrücken, die über den Druckanschluß auf den Stellantrieb und damit auf die Rollmembran gegeben werden, der topfförmige Membrantellerteil ebenfalls nachgeben und einfallen kann. Dadurch kann trotz der dort vorgesehenen Maßnahmen die Rollmembran überdehnt werden bzw. können sich an der Rollmembran Risse bilden, die zu Funktionsstörungen oder gar der Funktionsunfähigkeit des vorbekannten Stellelements führen können.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Stellelement zu schaffen, das auf einfache und kostengünstige Weise besser gegen Funktionsstörungen geschützt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Stützplatte vorgesehen ist, die im Inneren des topfförmigen Membrantellerteils angeordnet ist und die die Wände des topfförmigen Membrantellerteils zumindest teilweise abstützt, daß die Stellstange mit der Stützplatte verbunden ist und daß die Stützplatte mit der Rollenmembran verbunden ist.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Stützplatte wird also ein Einfallen des topfförmigen Membrantellerteils und damit eine Ausbeulung, Überdehnung oder gar ein Riß der Rollmembran bei einem auf die Rollmembran wirkenden hohen Druck vermieden. Das heißt, das erfindungsgemäße Stellelement ist gegenüber dem Vorbekannten wesentlich besser gegen Funktionsstörungen geschützt.

Aufgrund des üblichen konstruktiven Aufbaus derartiger Stellantriebe ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Stellstange mit der Stützplatte verbunden ist und daß die Stützplatte mit der Rollmembran verbunden wird. In einem entsprechenden Montageprozeß kann dann erst die Stellstange mit der Stützplatte verbunden werden, um anschließend die Einheit, bestehend aus Stellstange und Stützplatte, mit der Rollmembran zu verbinden.

Um diese Vorteile zu erzielen, ist allein die erfindungsgemäß vorgesehene Stützplatte erforderlich, die einfach und kostengünstig gestaltet sein kann. Auch die Montage der Stützplatte zusätzlich zu den übrigen Teilen des Stellantriebs in üblichen weitgehend automatisierten Montageprozessen ist einfach und kostengünstig, so daß die genannten Vorteile auf einfache und kostengünstige Art und Weise erzielt werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Stellantriebs ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es kann besonders vorteilhaft die Stellstange einstückig mit der Stützplatte ausgebildet sein, um die Montage des erfindungsgemäßen Stellantriebes noch weiter zu vereinfachen. Es ist besonders vorteilhaft, die Stellstange mit der Stützplatte einstückig aus Kunststoff zu spritzen, weil dies zusätzlich die Fertigungskosten senkt.

Um der Rollmembran im Bereich des topfförmigen Membrantellers eine ausreichende mechanische Steifigkeit zu verleihen und um die Verbindung der Rollmembran mit den übrigen Teilen des Stellantriebes zu vereinfachen, ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Membranplatte vorgesehen ist, die zumindest teilweise mit dem gummielastischen Material der Rollmembran umspritzt ist. In diesem Zusammenhang kann vorteilhaft ein Verbindungsmittel zur Verbindung der Membranplatte mit der Stützplatte und damit zur Verbindung der Rollmembran mit der Stützplatte vorgesehen sein. Dies erhöht die Festigkeit der Verbindung der Rollmembran mit den übrigen Teilen des Stellantriebes.

Zur montagetechnisch einfachen und sicheren Befestigung des Membrantellers an den übrigen Teilen des Stellantriebes kann in diesem Zusammenhang vorteilhaft der Membranteller zwischen der Membranplatte und der Stützplatte angeordnet sein. Um eine möglichst gute Abstützung der Wände des topfförmigen Membrantellerteils durch die Stützplatte etwa auf der Mitte der Wandhöhe zu ermöglichen, kann der Membranteller vorteilhaft Abstandhalter aufweisen, die eine beabstandete Verbindung der Membranplatte mit der Stützplatte ermöglichen.

Die Verbindungsmittel zur Verbindung der Membranplatte mit der Stützplatte können vorteilhaft Rastverbindungen sein, um eine einfache Montage der Teile miteinander zu ermöglichen. Zur einfachen Herstellung der Verbindungsmittel und der Membranplatte können die Verbindungsmittel einstückig mit der Membranplatte gestaltet, insbesondere aus Kunststoff, gespritzt sein.

Um den Platzbedarf des Stellantriebes insbesondere bei der Installation in Kraftfahrzeugteilen, wie z. B. den Türen oder Klappen eines Kraftfahrzeuges zu vermindern, kann der Querschnitt des Stellantriebes länglich sein. In diesem Fall kann die Stützplatte vorteilhaft die Längswände des topfförmigen Membrantellerteils abstützen, da diese Längswände bei der genannten geometrischen Ausgestaltung besonders stark einfallen könnten.

Soll der erfindungsgemäße Stellantrieb mit nur einer Druckart, also entweder Überdruck oder Unterdruck, betrieben werden, so ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Druckfeder, insbesondere eine Schraubendruckfeder, vorgesehen ist, die sich an der Stützplatte und dem Gehäuse abstützt und die die Rollmembran in eine vorgegebene Stellung relativ zum Gehäuse federbelastet. Die dann wirkende Druckart erzeugt auf die Rollmembran in diesem Falle eine Kraft, die der Federkraft der Druckfeder entgegengesezt gerichtet ist. Ohne den wirkenden Druck befindet sich die Rollmembran in der genannten vorgegebenen Stellung. Wirkt jedoch der Druck über den Druckanschluß, so wird die Rollmembran in die der vorgegebenen Stellung entgegengesetzte Stellung bewegt.

Der Druckanschluß kann zum Beispiel ein Überdruckanschluß für pneumatischen Überdruck in der Größenordnung von insbesondere etwa 2,5 bar sein. Bei Anwendung derartig hoher pneumatischer Überdrücke ist die eingangs erläuterte Gefahr der Membranzerstörung durch Ausbeulung der Membran und durch Nachgeben der Wände der topfförmigen Membrantellerteile besonders groß. Diese Gefahr ist jedoch bei dem erfindungsgemäßen Stellantrieb soweit vermindert, daß die Anwendung auch derartig hoher Drücke durchaus möglich ist.

Derartig hohe Drücke sind z. B. erforderlich bei Verwendung des erfindungsgemäßen Stellantriebes als Zuziehhilfe in Kraftfahrzeugen. Derartige Zuziehhilfen dienen dazu, die Türen oder Klappen eines Kraftfahrzeuges abhängig von einem durch den Fahrerwunsch vorgegebenen Steuerbefehl aus einer Vorraste heraus vollständig zu schließen. Hierfür sind nennenswerte Betätigungskräfte erforderlich, wie jedermann feststellen kann, der versucht, eine nur teilweise geschlossene Kraftfahrzeugtür vollständig zu schließen, so daß sie sich nahezu ohne Vorsprünge der Karosseriekontur anpaßt. Für derartige Zuziehhilfen werden die bereits genannten pneumatischen Arbeitsdrücke von etwa 2,5 bar Überdruck benötigt. Da der erfindungsgemäße Stellantrieb diese hohen pneumatischen Überdrücke ohne Funktionsstörungen verkraftet, ist er besonders vorteilhaft für die Verwendung als Zuziehhilfe in Kraftfahrzeugen geeignet.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stellantriebs ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Stellantrieb und

Fig. 2 einen weiteren Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Stellantrieb, wobei der Stellantrieb gegenüber der Darstellung in Fig. 1 um 90 Grad längs einer Mittelachse (M) gedreht ist.

In der Fig. 1 weist der erfindungsgemäße Stellantrieb ein Gehäuse (1) auf, das aus einem ersten Gehäuseteil (2) und einem zweiten Gehäuseteil (3) besteht. Zwischen den beiden Gehäuseteilen (2, 3) ist der Rand einer Rollmembran (4) eingespannt. Eine Membranplatte (11) aus vergleichsweise steifem Kunststoffmaterial ist mit dem gummielastischen Material der Rollmembran (4) umspritzt.

Einstückig mit der Membranplatte (11) sind als Verbindungsmittel wirkende Rastverbindungen (12) ausgebildet, die in entsprechenden Bohrungen einer Stützplatte (8) eingerastet sind. Die Stützplatte (8) ist einstückig mit einer Stellstange (5) aus Kunststoff gespritzt. Zwischen der Stützplatte (8) und dem Membranteller (11) bzw. der Rollmembran (4) ist ein Membranteller (6) angeordnet, der ebenfalls aus Kunststoff gespritzt ist und der einstückig mit dem Membranteller (6) ausgebildete Abstandhalter (13) aufweist. Die Abstandhalter (13) sorgen dafür, daß die Stützplatte (8) von der Membranplatte (11) und dem Membranteller (6) beabstandet angeordnet ist, so daß die Stützplatte (8) die Wände (10) eines topfförmigen Membrantellerteils (9) etwa auf der halben Höhe der Wände (10) abstützt.

Der erfindungsgemäße Stellantrieb wird durch einen Überdruckanschluß (7) mit Druckmittel versorgt, solange am Überdruckanschluß (7) kein Überdruck ansteht, wird die Rollmembran (4) mittels einer Schraubendruckfeder (15) die in der Fig. 1 dargestellte Stellung relativ zum Gehäuse (1) vorbelastet. Sobald am Überdruckanschluß (7) ein Überdruck ansteht, wirkt dieser auf die Rollmembran (4), die daraufhin die Stellstange (5) entgegen der Kraftwirkung der Schraubendruckfeder (75) in die in den Figuren nicht dargestellte entgegengesetzte Stellung betätigt.

In der Fig. 2 sind gleiche oder gleichwirkende Einrichtungsteile wie in der Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In der Fig. 2 ist deutlich erkennbar, daß der dargestellte Stellantrieb einen länglichen Querschnitt aufweist und daß die Stützplatte (8) die Längswände (14) des topfförmigen Membrantellerteils (9) des Membrantellers (6) abstützen und damit gegen Einfallen sichern. Dies ist deshalb sinnvoll, weil gerade diese Längswände (14) bei einem auf die Rollmembran (4) und damit auf die Längswände (14) wirkenden Druck von etwa 2, 5 bar Überdruck stark gefährdet sind, in der Fig. 2 in Richtung auf die Mittelachse (M) einzufallen. Würde dies geschehen, so würde die Rollmembran (4) ungleichmäßig ausgewölbt, was zu Ausbeulungen oder gar zu Rissen an der Rollmembran (4) führen kann. Dadurch, daß die Stützplatte (8) vorgesehen ist, wird ein derartiges Einfallen der Längswände (14) und damit eine ungewollte Ausbauchung der Rollmembran (4) in der in den Figuren dargestellten Stellung der Rollmembran (4) gegenüber dem Gehäuse (1) vermieden und die Funktionssicherheit des erfindungsgemäßen Stellantriebes erhöht.

Bezugszeichenliste

 1 Gehäuse
 2 Erstes Gehäuseteil
 3 Zweites Gehäuseteil
 4 Rollmembran
 5 Stellstange
 6 Membranteller
 7 (Über)druckanschluß
 8 Stützplatte
 9 Topfförmiger Membrantellerteil
10 Wände von 9
11 Membranplatte
12 Verbindungsmittel, Rastverbindungen
13 Abstandhalter
14 Längswände
15 Schraubendruckfeder

Claims (11)

1. Stellantrieb, mit einem mehrteiligen Gehäuse (1), mit einer zwischen zwei Gehäuseteilen (2, 3) eingespannten Rollmembran (4), mit einer an der Rollmembran (4) befestigten Stellstange (5), mit einem Membranteller (6), der topfförmig ausgebildet ist und mit einem Druckanschluß (7), dadurch gekennzeichnet, daß eine Stützplatte (8) vorgesehen ist, die im Inneren des topfförmigen Membrantellerteils (9) angeordnet ist und die die Wände (10) des topfförmigen Membrantellerteils (9) zumindest teilweise abstützt, daß die Stellstange (5) mit der Stützplatte (8) verbunden ist und daß die Stützplatte (8) mit der Rollmembran (4) verbunden ist.

2. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellstange (5) einstückig mit der Stützplatte (8) ausgebildet, insbesondere aus Kunststoff gespritzt ist.

3. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Membranplatte (11) vorgesehen ist, die zumindest teilweise mit dem gummielastischen Material der Rollmembran (4) umspritzt ist.

4. Stellantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungsmittel (12) zur Verbindung mit der Membranplatte (11) mit der Stützplatte (8) vorgesehen sind.

5. Stellantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranteller (6) zwischen der Membranplatte (11) und der Stützplatte (8) angeordnet ist und daß der Membranteller (6) Abstandhalter (13) zur beabstandeten Verbindung der Membranplatte (11) mit der Stützplatte (8) aufweist.

6. Stellantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (12) Rastverbindungen sind.

7. Stellantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (12) einstückig mit der Membranplatte (11) gestaltet, insbesondere aus Kunststoff gespritzt sind.

8. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Stellantriebs länglich ist und daß die Stützplatte (8) die Längswände (14) des topfförmigen Membrantellerteils (9) abstützt.

9. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckfeder (15), insbesondere eine Schraubendruckfeder, vorgesehen ist, die sich an der Stützplatte (8) und dem Gehäuse (1) abstützt und die die Rollmembran (4) in eine vorgegebene Stellung relativ zum Gehäuse (1) federbelastet.

10. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckanschluß (7) ein Überdruckanschluß für pneumatischen Überdruck insbesondere von etwa 2,5 bar ist.

11. Stellantrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung als Zuziehhilfe in Kraftfahrzeugen.