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Pneumatischer Differential-Druckmotor, insbesondere zum Antrieb von
Scheibenwischern Die Erfindung bezieht sich auf pneumatische Differential-Dr uckmotoren
und insbesondere auf durch Sog betätigte Motoren, wie sie zum Antrieb von Scheibenwischern
benutzt werden.
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Es ist bei solchen Motoren allgemein üblich, Vorkehrungen zu treffen,
daß sich der Kolben oder der Schwingflügel beim Anhalten des Motors in eine Endstellung
an einem Ende seines Bewegungsbereiches bewegt, so daß das Wischerblatt inner-oder
außerhalb der Grenze seines Bewegungsbogens zur Ruhe kommt. Der Kolben oder der
Schwingflügel wird oft um ein kurzes Maß über ein Ende seines normalen bogenförmigen
Hubes hinaus bewegt, so daß das Wischerblatt außerhalb des normalen Wischbereiches
sich in Ruhestellung befindet. Dies wird dadurch erzielt, daß das von Hand zu betätigende
Steuerventil, für den Motor derart ausgebildet ist, daß bei seiner Stellung »Aus«
die Quelle des Soges von der automatischen Ventileinrichtung abgetrennt und direkt
mit einer der Seiten des Kolbens oder des Schwingflügels verbunden wird. In der
End- oder Ruhestellung liegt ein Schließventil, welches an dem Schwingflügel oder
Kolben angeordnet ist gegen einen becherartigen Sitz, welcher die Öffnung umgibt,
durch die der Sog ausgeübt wird und dadurch den Sog daran hindert, fortlaufend auf
die Kolben-oder Schwingflügelpackungen in der Ruhestellung einzuwirken.
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Bei manchen Scheibenwischern ist es erforderlich, sie auf der rechten
Seite, bei anderen wieder auf der linken Seite in Ruhestellung zu bringen, und es
erfordert dies spezielle Ausbildung des Motors. für jede Anwendung.
Es
ist Gegenstand der Erfindung, einenDifferential.-Hydraulikmotor vorzuschlagen, dessen
Kolben oder Schwingflügel nach Wunsch auf der einen oder der anderen Seite in Ruhestellung
gebracht bzw. abgestellt werden kann.
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In einer Hinsicht besteht die Erfindung in einem Sogmotor, dessen.
Kolben oder Schwingflügel, der in der Motorkammer beweglich ist, Abdicht- oder Verschlußmittel
auf seinen gegenüberliegenden Seiten trägt, die geeignet sind, mit zwei Ventilsitzen
in der Kammer in Eingriff zu kommen, wenn der Kolben oder der Schwingflügel in einer
oder der anderen der äußersten Endstellung seines Weges ist und wobei Sog auf entgegengesetzten
Seiten des Kolbens oder Schwingflügels über zwei Durchlässe einwirkt, die entsprechend
mit den genannten Ventilsitzen verbunden sind, so daß die Durchlässe von der Kammer
abgeschlossen werden, wenn der zugeordnete Ventilsitz von seinem zugehörigen Abdicht-
oder Verschlußteil berührt wird und wobei Mittel zur wahlweisen Verbindung der genannten
Durchlässe mit der Sogquelle vorgesehen sind.
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Die Zufuhr des Soges durch die genannten Durchlässe wird während des
Laufes des Motors durch die Tätigkeit eines automatischen Ventils gesteuert, und
es sind nach einem weiteren Kennzeichen dieser Erfindung Steuermittel vorgesehen,
um einen oder den anderen dieser Durchlässe wahlweise direkt mit -der Sogquelle
zu verbinden und gleichzeitig den anderen Durchlaß freizugeben, wodurch der Kolben
oder der Schwingflügel zu dem Ventilsitz hin bewegt wird, auf den der Sog direkt
ausgeübt wird und an dem entsprechenden Ende des Motors zur Ruhe kommt, wenn dieser
Ventilsitz umfaßt und von dem zugeordneten Abdicht-oder Verschlußteil verschlossen
wird, welches von dem Kolben oder Schwingflügel getragen ist.
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Die Ventilsteuermittel bestehen vorzugsweise aus einem einzelnen Steuerventil,
welches wahlweise von einer Stellung »Ein«, in der der Motor normalerweise läuft,
zu einer von zwei Stellungen »Aus« zum Abstellen des Kolbens oder Schwingflügels
auf einer oder der anderen Seite des Motor bewegt werden kann. Das Steuerventil
kann so angeordnet werden, daß es in eine der beiden Stellungen >xAus« bewegt werden
kann oder es können, falls erwünscht, Haltemittel vorgesehen werden, um die Bewegung
des Ventils in nur eine der beiden Stellungen »Aus« zu beschränken, wobei die Haltemittel
verstellbar sind, um die »Aus«-Stellung zu wählen, in die das Steuerventil bewegt
werden soll. Entsprechend kann der Motor so aufgebaut sein, daß das Steuerventil
selbst eingestellt oder durch ein anderes Steuerventil ersetzt wird, um das wahlweise
Abstellen des Kolbens oder Schwingflügels an einem der beiden Enden seines Weges
vornehmen zu können.
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In anderer Hinsicht besteht die Erfindung in einem Differential-Hy
draulikmotor, dessen Ventileinrichtung automatisch von der Bewegung des Motorkolbens
oder Schwingflügels betätigt wird, um ein Flüssigkeitsdruck- oder Sogeinlaßventil
wahlweise mit einem oder dem anderen zweier Auslaßventile zu verbinden, um den Flüssigkeitsdruck
oder den Sog entgegengesetzten Seiten des Motors zuzuführen und dadurch den Kolben
oder Schwingflügel zu schwingender Bewegung zu veranlassen, wobe; diese Auslaßventile
jeweils zu getrennten Durchlässen in einem Ventilsitz führen, der einem Steuerventil
zugeordnet ist, wobei der Steuerventilsitz zwei weitere Durchlässe besitzt, die
mit entgegengesetzen Seiten des Motors verbunden sind, und zwar einen Durchlaß,
der die Verbindung mit dem Einlaß der automatischen Ventileinrichtung herstellt,
und einen Durchlaß, der zur Verbindung mit der Quelle des Flüssigkeitsdruckes oder
Soges geeignet ist, wobei das Steuerventil von einer Stellung »Ein«, in der es den
Flüssigkeitseinlaß mit dem Durchlaß verbindet, der zu dem Einlaß der automatischen
Ventileinrichtung führt und die Öffnungen mit den Auslaßöffnungen des automatischen
Ventils bzw. mit den Öffnungen verbindet, die zu entgegengesetzten Enden des Motors
führen, in eine Stellung »Aus« bewegt werden kann, in der der Flüssigkeitseinlaß
von der Einlaßöffnung der automatischen Ventileinrichtung abgetrennt und mit einer
der Öffnungen verbunden wird, die zu einer Seite des Motors fi'uhren, wobei die
Öffnung, die zur anderen Seite des Motors führt, dann zur Außenluft hin freigegeben
wird.
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Dadurch, daß der Motor so ausgebildet wird, daß die Durchlässe von
beiden Auslässen der automatischen Steuereinrichtung mit ihren entsprechenden Motorseiten
über das Steuerventil verbunden werden, wird die Ausführung durch Einstellen des
Steuerventils sehr einfach, um - die Quelle des Differentialflüssigkeitsdruckes,
wenn das Steuerventil sich in Stellung »Aus« befindet, mit der einen oder der anderen
Seite des Motors zu verbinden und dadurch den Kolben oder den Schwingflügel zu veranlassen,
auf der einen oder der anderen Motorseite zum Stillstand zu kommen. Dies kann durch
Auswechseln des Steuerventils gegen ein anderes Steuerventil mit verschiedenen Verbindungen.
erfolgen oder durch geeignete Anordnung der Stellungen der Öffnungen in dem Steuerventilsitz
und der Steueröffnungen oder Durchlässe in dem Steuerventil geschehen, wodurch die
Wahl der Ruhestellung durch einfache Umkehr der Stellung des Steuerventils auf dem
Steuerv entilsitz vorgenommen werden kann.
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Vorzugsweise wird jedoch das Steuerventil in drei Stellungen in bezug
auf den Steuerventilsitz beweglich angeordnet, von denen eine die Stellung »Ein«
und die anderen die beiden Stellungen - »Aus« sind, in denen der Kolben oder Schwingflügel
entsprechend an den entgegengesetzten Enden des Motors zur Ruhe kommt. Zweckmäßig
wird ein verstellbarer oder auswechselbarer Anschlag vorgesehen, mit dem es möglich
ist, die Bewegung des Steuerventils entweder nur auf zwei Stellungen, cl. h. die
Stellung »Ein« und eine der- Stellungen »Aus« zu beschränken, wobei die Verstellung
oder der Wechsel des Anschlages eine oder die andere
der beiden
Stellungen »Aus«, in die das Steuerventil bewegt werden kann, und damit die Stellung
bestimmt, in der der Motor stillsteht.
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Die Durchlässe, die von den Öffnungen an dem Steuerventilsitz an den
entgegengesetzten Motorenden ausgehen, stellen innerhalb der Verschlußbecher die
Verbindung mit dem Motorgehäuse her, wobei der Kolben oder Schwingflügel Abdicht-oder
Verschlußteile auf beiden Seiten trägt, so daß sich der Sog nicht direkt auf die
Kolben- oder Schwingflügelpackungen auswirkt, wenn der Motor unabhängig von dem
Ende, an dem er abgestellt ist, sich in Ruhe befindet.
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In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführunänsform des pneumatischen
Differential-Druckinotors nach der Erfindung näher dargestellt.
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Fig. i zeigt eine Seitenansicht eines Saugmotors vom Schwingflügeltyp
nach der Erfindung, der teilweise geschnitten ist und bei dem der Deckel der automatischen
Ventilkammer abgenommen ist; Fig.2 ist eine Seitenansicht des Motordeckels mit geschnittenem
Steuerventil und dessen Deckel; Fig. 3 ist eine Aufsicht nach Fig. 2, bei der das
Steuerventil und dessen Deckel entfernt ist, um die Anordnung der Teile in dem Steuerventilsitz
zu zeigen; Fig. .a. ist eine Ansicht der Unterseite eines Teiles des Steuerventils;
Fig. 5, 6 und 7 sind perspektivische Ansichten des Steuerventils in verschiedenen
Stellungen; Fig.8 ist eine Ansicht der Teile des Steuerventils und seines Sitzes.
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Man erkennt in der Zeichnung das Motorgehäuse mit einem Formteil i,
auf dem ein Deckelteil 2 unter Verwendung einer Dichtung aufgesetzt ist, so daß
eine abgeschlossene' halbkreisförmige Kolbenkammer ausgebildet wird, in der ein
Kolben d. vom Schaufel- oder Schwingflügeltypus auf einer Welle 5 so angeordnet
ist, daß er im Halbkreis um die Achse schwingen und die Welle drehen kann. Das obere
Ende des Flügels bewegt sich in bekannter Weise in einer bogenförmigen Hilfskammer
3, die in dem Deckel :2 ausgebildet ist. Ein Ende der Welle 5 ist so ausgebildet,
daß es zum Antrieb eines nicht dargestellten Wischerarmes dienen kann, und das andere
Ende des Armes erstreckt sich in eine Ventilkammer 6 und dient zur Betätigung der
automatischen Ventileinrichtung, um v-echselweise eine Sogquelle mit entgegengesetzten
Seiten des Flügels zu verbinden und damit den letzteren zum Schwingen zu veranlassen.
Die Ventilkammer ist mit einem Deckel versehen, der, um die Ventileinrichtung zu
zeigen, in der Zeichnung weggelassen ist.
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Die Ventileinrichtung umfaßt ein halbdrehbares Ventil 7, welches
sich über einer Ventilfläche bewegt, die mit drei Durchlässen 8, 9, io (Fig. 2)
versehen ist, wobei das Ventil mit einer Schnäpperwirkung durch die Bewegung über
der Mitte eines Stößels i i betätigt wird, der in bekannter Weise durch Eingriff
mit radial ausgebildeten Flächen an dem Ende der Welle 5 bewegt wird. Der Stößel
i i ist einem Bügel 13 zugeordnet, der durch eine Feder 14. mit einer Druckplatte
15 verbunden wird. Die Feder 1.4 dient einmal dazu, den Stößel überzuschnappen,
so daß er seine Totpunktstellung Überlaufen hat, wodurch der Stößel über das Ventil
7 schrappt, indem er eines oder das andere der Ohren 7« erfaßt, und außerdem dazu,
die Druckplatte zu veranlassen, einen schwachen Druck auszuüben, um das Ventil 7
gegen die Ventilfläche zu drücken, Da es sich bei dem vorbeschriebenen Motor um
eine übliche und wohlbekannte Ausführung handelt, ist die weitere Beschreibung desselben
und der Wirkungsweise der Ventileinrichtung nicht erforderlich.
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Das Steuerventil ib (Fig. i) ist dem automatischen j'entil durch einen
gewöhnlichen Ventilblock 17 zugeordnet, in dessen Vorderfläche die Durchlässe 8,
9 und io ausgebildet sind. Das Steuerventil dient, wie aus dem Nachstehenden deutlich
wird, dazu, den Sog auf die mittlere Öffnung 9 einwirken zu lassen und die äußeren
Öffnungen 8 und i o über entsprechende Durchlässe i 9 und 20 in dem Deckel 2 mit
der Motorkammer an den entgegengesetzten Seiten des Flügels zu verbinden. Die Durchlässe
i9 und 2o enden entsprechend innerhalb von becherförmigen Ventilsitzen 21 und 22,
die an der Unterseite des Deckels angeordnet sind.
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Auf entgegengesetzten Seiten des Flügels 2 liegen zwei Dichtungsteile
23 und 24., die geeignet sind, die Ventilsitze 21 und 22 zu übergreifen, wenn sich
der Flügel in der einen oder anderen seiner äußersten Bewegungsstellungen befindet.
Die Kanten der Becher 21 und 22 sind, wie dargestellt, geneigt, damit die Dichtungsteile
sich flach gegen die Ventilsitze legen können. Wenn der Dichtungsteil in seinem
zugeordneten Ventilsitz anliegt und Sog hierauf ausgeübt wird, wird der Dichtungsteil
gegen den Ventilsitz gesaugt und hält dadurch den Flügel in seiner Endstellung,
während der Sog von der Motorkammer abgeschlossen wird, damit sich dieser nicht
fortlaufend auf die Flügelpackungen im abgestellten Zustand des Motors auswirken
kann. Dadurch, daß Dichtungsteile auf beiden Seiten des Flügels und zwei Ventilsitze
21 und 22 in entgegengesetzten Endstellungen der Flügelbewegung vorgesehen sind,
kann der Flügel an beiden Enden seines Weges nach Wunsch durch einfaches Aufrechterhalten
des Soges an dem Ende des Motors angehalten werden, an dem der Flügel zum Stillstand
kommen soll, anstatt dem automatischen Ventil 7 weiterhin zu gestatten, die Kolbenverbindung
auf die entgegengesetzte Seite des Flügels umzuschalten. Dies wird durch Bewegung
des Steuerventils in eine solche Stellung erzielt, in der es den Sog mit der gewünschten
Seite des Motors anstatt mit dem automatischen Ventil, wie nachfolgend beschrieben,
verbindet. Der Oberteil des Ventilblocks 17 besitzt eine Ventilfläche, in der Öffnungen
208, 209, 210 vorgesehen sind, *die entsprechend mit den Öffnungen 8, 9 und
io des automatischen Ventils über entsprechende Durchlässe 25, 2b, 27 in dem Block
17 in Verbindung stehen Außerdem sind in der Ventilfläche zwei 1.-förmige Öffnungen
28 und 29 ausgebildet,
die mit Durchlässen i9 und 2o in Verbindung
stehen. Die Öffnung 2o9 ist verlängert, damit eine übereinstimmende Stellung mit
den entgegengesetzten Scbenkeln der L-förmigen Öffnungen 28 und 29 erreicht wird.
Drei Öffnungen 30, 31 und 32 sind parallel zu den ausgerichteten Offnungwn2o8, 2o9,
2io in der Ventilfläche ausgebildet, die mit einem gewöhnlichen Durchlaß 33 verbunden
sind, der zu einem Nippel 34 führt, durch welches der Motor mit einer Sogquelle
verbunden werden kann, beispielsweise dem Ansaugstutzen einer Brennkraftmaschine.
Die Öffnungen sind außerdem durch einen verlängerten Kanal 39 an der Ventilfläche
verbunden.
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Mit der Ventilfläche arbeitet ein verschiebbarer Ventilteil 35 (Fig.
4 und 8) zusammen, der an seiner Unterfläche 3 verlängerte Kanäle 36, 37 und 38
trägt, die so angeordnet sind, daß sie die Öffnungen 31 und 2o9, 28 und 2o8 und
29 und 2io in der Stellung »Ein« oder Steuerstellung, wie in Fig. 5 dargestellt,
verbinden. In dieser Stellung des Steuerventils wird der Sog in Richtung auf die
Öffnungen 3i und Zog und den Kanal 27 hin zu der mittleren Öffnung 9 des automatischen
Ventils ausgeübt, durch das der Druck wechselnd auf Öffnungen 8 und io und entsprechend
den Durchlässen -25 und 27 und Öffnungen 2o8 und 210, Öffnungen 28 und 29 und Kanäle
i9 und 2o auf die Becher 21 und 22 hin übermittelt wird.
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Wenn der Ventilteil 35, wie in Fig.6 gezeigt, nach. links bewegt
wird, wird die Öffnung 29 von der Sogöffnung 31 abgetrennt, aber die Öffnung 28,
die zu dem Becher 21 führt, ist mit der Sogöffnung 30 über den Kanal 37 in dem.
Ventilteil 35 verbunden, und der Motor wird in einer Ruhestellung zum Stillstand
gebracht; wobei der Flügel durch Sog fest gegen den Becher 21 gehalten wird. In
dieser Stellung des Steuerventils bleiben die Kanäle 36 und 38 außer Tätigkeit.
Die Öffnung 29, die zu dem Saugbecher 22 führt, ist von dem Ventilteil 35 unbedeckt
und daher der Atmosphäre gegenüber freigegeben, da das Steuerventil, obwohl es mit
einem Deckel (Fig. i und 8) versehen ist, nicht luftdicht ist. Das Steuerventil
35 und die Kanäle 36, 37 und 38 sind in gestrichelten Linien in F.ig. 5, 6, 7 dargestellt,
und die genannten Kanäle sind aus Gründen der Klarheit größer gezeigt als die Kanäle
in der Ventilfläche. .
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Wenn der Ventilteil nach der in Fig. 7 dargestellten extremen Rechtsstellung
bewegt wird, werden die Verbindungen umgekehrt und die öffnUng 28 und der Saugbecher
21 werden der Atmosphäre gegenüber freigegeben, und die Öffnung 29 wird mit der
Saugquelle verbunden, so daß der Motor mit dem Flügel am entgegengesetzten Ende
der halbkreisförmigen Kammer in einer Ruhestellung zum Stillstand gebracht und gegen
den Saugbecher 22 gehalten wird.
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Mit der vorstehend beschriebenen Einrichtung kann der Motor in einer
oder der anderen seiner Endstellungen durch geeignete Anordnung des Steuerventils
durch das Einsetzen des Stiftes 41 angehalten werden, der durch einen Schlitz 42
in dem Deckel 4o herausragt. Der Stift 41 kann zur direkten manuellen Betätigung
oder durch Zwischenschaltung eines Steuerorgans, z. B. eines Bowdenzuges, vorgesehen
werden.
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Der Schlitz 42 kann, wie in Fig. 2 dargestellt, von ausreichender
Länge sein, damit das Ventil in jede seiner drei Stellungen bewegt werden kann.
Das Ventil kann in jeder seiner drei Stellungen mittels einer Blattfeder 48, die
in dem Ventil festgelegt ist und den Stift 41 umfaßt, festgestellt werden, wobei
die Feder einen Winkel am Oberteil bildet, der in Ausnehmungen 49 an der Unterseite
des Deckels 4o eingreift. Diese Anordnung ermöglicht es nicht nur, daß der Wischer
nach Wunsch in der einen oder der anderen äußersten Endstellung seines Weges angehalten
werden kann, sondern ermöglicht es auch, daß das Wischerblatt, `nenn es im Schneesturm
verwendet wird, über seinen normalen Bewegungsbogen hinaus bewegt wird, um dazu
beizutragen, daß Schnee, der zum Ansammeln an den Enden des normalen Bewegungsbogens
des Blattes zusammenballt, zu entfernen.
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Falls erwünscht, kann der Schlitz 42 auch von solcher Länge sein,
daß der Stift41 nur zwischen zwei Stellungen des Steuerventils bewegt werden kann,
wobei dann der Schlitz asymmetrisch in dem Deckel 40, wie in Fig. 8 dargestellt,
angeordnet ist, so daß die Bewegung des Ventils 35 zwischen der mittleren Stellung
»Ein« und einer Ruhestellung begrenzt ist. Der Deckel wird abnehmbar in seiner Lage
durch Senkkopfschrauben 43 gehalten, die in Stützpfeiler 44 an dem Steuerventil
angeschraubt sind. Durch Abnehmen des Deckels 40 und Umkehren seiner Endstellungen
kann der Schlitz 42 auf die entgegengesetzte Seite der Mittelstellung gebracht werden,
so daß der Motor zum Abstellen auf der gegenüberliegenden Seite vorbereitet ist.
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Fig. 8 veranschaulicht eine Dichtung 45, die zwischen dem Ventilblock
17 und dem Ventilteil 35 angebracht ist. Die Dichtung ist bei 46 perforiert, u:n
die Pfeiler 44 aufzunehmen und ist bei 47 in Übereinstimmung mit den Öffnungen der
Ventilfläche des Ventilblockes 17 ebenfalls perforiert. Dadurch wird der Flüssigkeitsabschluß
in der Ventilfläche verbessert, es wird aber nicht die Wirkungsweise der Teile 35
und 17 beeinträchtigt.
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Obwohl eine - besondere Ausführungsform erläutert worden ist, ist
jedoch zu erkennen, daß verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne
den Umfang der Erfindung zu verlassen. An Stelle der Anordnung des Stiftes und Schlitzes
kann jede andere Form von verstellbarem oder abnehmbarem Anschlag oder Anschlägen
vorgenommen werden, um das Ventil daran zu hindern, über seine mittlere Stellung
»Ein« in der einen Richtung und über eine Stellung »Aus« in der anderen Richtung
sich hinaus zu bewegen. Es kann der Anschlag in einer Schraube bestehen, die in
einer von zwei Stellungen so eingesetzt wird, daß durch einfaches Verändern der
Stellung der Schraube der Motor zum Abstellen
auf der einen oder
anderen Seite eingestellt werden kann. Weiterhin kann das Steuerventil an Stelle
des Schiebertypus vom drehbaren oder halbdrehbaren Typus sein. Das Steuerventil
kann entweder von Hand betätigt oder durch eine Bedienungseinrichtung von einem
entfernten Punkt gesteuert werden.