DE1200084B

DE1200084B - Control device, in particular control valve, with a snap device

Info

Publication number: DE1200084B
Application number: DED38668A
Authority: DE
Inventors: Dr-Techn Ernst Fiala; Rudolf Andres
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1962-04-13
Filing date: 1962-04-13
Publication date: 1966-03-17

Description

Steuereinrichtung, insbesondere Steuerventil, mit einer Schnappvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung, insbesondere Steuerventil, insbesondere zum Schalten von durch Unterdruck betätigte Bewegungsvonichtungen in Fahrzeugen, mit einer in einem Gehäuse axial verschiebbaren Ventilstange und mit auf dieser angeordneten, vorzugsweise doppelt wirkenden Verschlußstücken, die auf konzentrisch zur Achse der Ventilstange verlaufende Ventilsitze gedrückt werden und mit einer die Verschlußstücke in der jeweiligen Endstellung haltenden Schnappvorrichtung, die an der Ventilstange angreift und die Bewegung der Verschlußstücke in die eine oder andere Richtung unterstÜtzt.Control device, in particular control valve, with a snap device The invention relates to a control device, in particular a control valve, in particular for switching movement devices in vehicles actuated by negative pressure, with a valve rod axially displaceable in a housing and with it arranged, preferably double-acting closure pieces, which are concentric to the axis of the valve rod extending valve seats are pressed and with a snap device holding the locking pieces in the respective end position, which engages the valve rod and the movement of the locking pieces in the one or other direction supported.

Die zum Betätigen von Bewegungsvorrichtungen in Kraftfahrzeugen erforderlichen Steuerventile müssen derart ausgebildet sein, daß die während der Fahrt entstehenden Schwingungen sich nicht auf die die jeweilige Stellung beeinflussenden Elemente in nachteiliger Weise auswirken.The ones required for operating movement devices in motor vehicles Control valves must be designed in such a way that they arise during the journey Vibrations do not affect the elements influencing the respective position adversely affect.

Es ist ein Steuerventil bekannt, das eine schwache, in axialer Richtung auf eine Ventilstange wirkende Feder aufweist, die bestrebt ist, die mit zwei doppelt wirkenden Verschlußstücken versehene Ventilstange in eine ihrer beiden Lagen zu führen, damit die Ventilstange nicht ungewollt in einer Zwischenlage stehenbleibt. Diese Feder wirkt aber nur in einer Richtung, so daß die Ventilstange durch eine außerhalb des Gehäuses des Steuerventils angeordnete Vorrichtung in der anderen Lage verriegelt bzw. von dem Bedienenden des Steuerventils festgehalten werd,en muß, um dann den zweiten Steuervorgang durchführen zu können. Die Feder weist außerdem eine Federkennlinie auf, die nur eine allmählich ansteigende Druck- oder Zugspannung zuläßt. Dadurch wird aber auch die Ventilstange mit ihren doppeltwirkenden Verschlußstücken verhältnismäßig langsam verschoben, so daß sich in der jeweiligen Kammer des Steuerventils und demnach auch in der gesteuerten Vorrichtung der Druck nur allmählich aufbauen kann, wobei bei einem einen Unterdruck steuernden Ventil die Feder eine Verzögerung des öffnens bzw. Schließens der Ventilsitzöffnungen bewirken würde, wodurch Energieverluste durch einen unbeabsichtigten Druckausgleich zwischen einem Unterdruckraum und der Außenluft auftreten.There is a known control valve that has a weak, in the axial direction Has acting on a valve rod spring, which strives to double with two acting closure pieces provided valve rod in one of its two positions so that the valve rod does not accidentally come to a standstill in an intermediate position. This spring acts only in one direction, so that the valve rod by a arranged outside the housing of the control valve device in the other Locked position or held by the operator of the control valve must in order to then be able to carry out the second control process. The spring also has a spring characteristic that only has a gradually increasing compressive or tensile stress allows. But this also the valve rod with its double-acting locking pieces moved relatively slowly, so that in the respective chamber of the control valve and accordingly the pressure build up only gradually in the controlled device can, wherein in a valve controlling a negative pressure, the spring has a delay the opening or closing of the valve seat openings would cause energy losses due to an unintentional pressure equalization between a negative pressure space and the Outside air.

Es sind ferner Steuerventile bekannt, deren Verschlußstücke in der jeweiligen Endstellung durch unter Federspannung stehende, in radialer Richtung wirkende Kegel bzw. Kugeln gehalten werden. In der Endstellung drückt der Kegel oder die Kugel das Verschlußstück gegen die Dichtflächen. Abgesehen davon, daß für die Festlegung der jeweiligen Endstellung ein bedeutender technischer Aufwand erforderlich ist, erfolgt der Einbau einer solchen Schnappvorrichtung nach dem Einführen des Verschlußstücks in das Gehäuse und unabhängig von der Montage des Verschlußstücks. Diese Schnappvorrichtungen stellen außerdem einerseits keine ständige Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Verschlußstück her, sie dienen also nicht der Befestigung und auch nicht der Führung desselben. Andererseits haben die Schnappvorrichtung der erwähnten Art keinen Einfluß auf die Axialbewegung des Verschlußstücks, das bei Steuerventilen für mit Unterdruck arbeitende Vorrichtungen schlagartig von der einen in die andere Endstellung gebracht werden muß, um einen Druckausgleich und somit Energieverluste zu vermeiden. Ein weiterer Nachteil tritt bei diesen Schnappvorrichtungen dadurch auf, daß nicht nur das Verschlußstück, sondern auch der unter Federspannung stehende Teil wegen der großen, zwischen den beiden Teilen bestehenden Reibung einer Ab- nutzung unterliegt. Weitere Nachteile der bekannten Schnappvorrichtungen bestehen darin, daß der technische Aufwand zur Erzielung des erwähnten Effektes in einer Relation steht, die für eine Massenfertigung nicht tragbar ist.Control valves are also known, the closure pieces of which are held in the respective end position by cones or balls which are under spring tension and act in the radial direction. In the end position, the cone or the ball presses the closure piece against the sealing surfaces. Apart from the fact that a significant technical effort is required for the determination of the respective end position, the installation of such a snap device takes place after the introduction of the locking piece into the housing and independently of the assembly of the locking piece. On the one hand, these snap devices also do not establish a permanent connection between the housing and the closure piece, so they are not used for fastening or for guiding the same. On the other hand, the snap devices of the type mentioned have no effect on the axial movement of the closure piece, which in control valves for devices operating with negative pressure has to be suddenly moved from one end position to the other in order to avoid pressure equalization and thus energy losses. A further disadvantage occurs when these snaps on the fact that not only the closure member, but also the spring-loaded part is subject to wear and tear because of the large, existing between the two parts of friction. Further disadvantages of the known snap devices are that the technical effort to achieve the mentioned effect is in a relation that is not acceptable for mass production.

Es ist auch ein Steuerschieber mit Antrieb durch Stoßmagnete und mechanischer Rastung des Schieberkolbens in seinen Endlagen mittels einer federnden Kipphebelanordnung vorgeschlagen worden, die von dem in seine Endlage bewegten Schieberkolben gespannt wird und den Kolben nach überschreiten des Kippunktes in seine Endlage drückt und in dieser Lage festhält. Dabei besteht die federnde Kipphebelanordnung aus einer U-Feder, durch deren im Bodenstück vorgesehenen Ausnehmung ein axial verlaufender, am Schieberkolben befestigter Bundbolzen geführt ist, an dessen freiem Ende eine Ringnut angeordnet ist, in die die freien Enden an den beiden U-Stegen der Feder angeordneten Kipphebel eingreifen. Bei Bewegung des Schieberkolbens und damit des Bundbolzens in axialer Richtung wird die U-Feder durch Bewegen der U-Stege in radialer Richtung so lange angespannt, bis die Längsachsen der beiden Kipphebel eine zur Achse des Bundbolzens senkrechte Lage erreicht haben. Diese Lage der beiden Kipphebel stellt den Kippunkt der Kipphebelanordnung dar, von wo aus der Schieberkolben durch die Entspannung der U-Feder weiter in axialer Richtung bewegt wird. Eine solche Schnappvorrichtung bewirkt zwar das Festhalten eines Schieberkolbens in der jeweiligen Endlage und eine unterstützende Bewegung desselben in der einen wie in der anderen Richtung, doch ist der dafür vorgesehene technische Aufwand im Verhältnis zu der erzielten Wirkung noch zu groß.It is also a spool valve driven by shock magnets and mechanical Locking of the slide piston in its end positions by means of a resilient rocker arm arrangement been proposed that stretched by the slide piston moved into its end position and pushes the piston into its end position after the tipping point has been exceeded and holds on in this position. The resilient rocker arm arrangement consists of one U-spring, through the recess provided in the base piece, an axially extending, on the slide piston attached collar bolt is guided, at the free end of a Ring groove is arranged, in which the free ends on the two U-webs engage the spring arranged rocker arm. When moving the spool and so that the collar bolt in the axial direction is the U-spring by moving the U-webs Tensioned in the radial direction until the longitudinal axes of the two rocker arms have reached a position perpendicular to the axis of the collar bolt. This situation of the two Rocker arm represents the tilt point of the rocker arm assembly, from where the slide piston is moved further in the axial direction by the relaxation of the U-spring. Such The snap device causes a slide piston to be held in the respective End position and a supporting movement of the same in one as in the other Direction, but the technical effort required is in relation to the achieved effect still too great.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steuereinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der die aufgezeigten Nachteile nicht mehr auftreten.The object of the invention is to provide a control device of To create the type mentioned at the beginning, in which the disadvantages indicated no longer appear.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Schnappvorrichtung aus S-förmigen, in radialer Richtung wirkende Federn besteht, die zwischen der Ventilstange und der Innenwand des Gehäuses eingespannt sind. Dabei kann das der Ventilstange zugekehrte Ende jeder Feder einen der Krümmung der Oberfläche der Ventilstange angepaßten Abschnitt, der in eine nutenförmige Aussparung der Ventilstange eingreift, und das jeweilige andere Ende der Feder einen entgegengesetzt zum Ende gerichteten gebogenen Ab- schnitt aufweisen ' der in einer in der Innenwand des Gehäuses vorgesehenen Rille geführt ist.The object is achieved in that the snap device consists of S-shaped springs acting in the radial direction, which are clamped between the valve rod and the inner wall of the housing. Here, the valve rod facing end of each spring a one of the curvature of the surface of the valve rod fitting portion which engages in a groove-shaped recess of the valve rod, and the respective other end of the spring opposite the end directed bent portion having 'in an in the inner wall of the housing provided groove is guided.

Die Erflndung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 den Längsschnitt eines für Unterdruck ausgebildeten Steuerventils mit der erfindungsgemäßen Schnappvorrichtung in der einen Endstellung, F i g. 2 einen Ausschnitt des Steuerventils nach F i g. 1 mit der Schnappvorrichtung in der anderen Endstellung und F i g. 3 eine Ansicht der Schnappvorrichtung in Richtung des Pfeiles X in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing. It shows F i g. 1 shows the longitudinal section of a control valve designed for negative pressure with the snap device according to the invention in one end position, FIG. 2 shows a section of the control valve according to FIG. 1 with the snap device in the other end position and FIG. 3 shows a view of the snap device in the direction of arrow X in FIG. 1 on an enlarged scale.

In den F i g. 1 bis 3 ist mit 10 das Gehäuse eines Steuerventils zum Steuern von durch Unterdruck betätigten Bewegungsvorrichtungen in Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, bezeichnet. In dem Gehäuse 10 befindet sich eine axial verschiebbare Ventilstange 11 mit doppelt wirkenden, kugelig ausgebildeten Verschlußstücken 12 und 13. In the F i g. 1 to 3 , 10 denotes the housing of a control valve for controlling movement devices actuated by negative pressure in vehicles, in particular in motor vehicles. In the housing 10 there is an axially displaceable valve rod 11 with double-acting, spherical locking pieces 12 and 13.

Die Verschlußstücke 12, 13 werden mittels Unterdruck auf konzentrisch zur Achse der Ventilstange 11 verlaufende Ventilsitze 23, 15... bzw. 14"', 24 gedrückt, die durch Schultern bzw. Dicht- und Führungsscheiben 14, 15 gebildet werden, und in der jeweiligen Endstellung durch eine Schnappvorrichtung gehalten, die an der Ventilstange 11 angreift und die Bewegung der Verschlußstücke 12, 13 in die eine oder andere Richtung unterstützt.The closure pieces 12, 13 are pressed by means of negative pressure onto valve seats 23, 15 ... or 14 "', 24 running concentrically to the axis of the valve rod 11 , which are formed by shoulders or sealing and guide disks 14, 15 , and in the each end position held by a snap device which engages the valve rod 11 and supports the movement of the locking pieces 12, 13 in one direction or the other.

Die Schnappvorrichtung besteht aus S-förmigen, in radialer Richtung wirkenden Federn 18, die an der Innenwand 19' des Gehäuses 10 eingreifen. Das der Ventilstange 11 zugekehrte Ende jeder Feder 18 weist einen der Krümmung der Oberfläche der Ventilstange 11 angepaßten Abschnitt 18" auf, der -in eine Nut 11" der Ventilstange 11 eingreift. Das jeweilige andere Ende 18' der Feder 18 weist dagegen einen entgegengesetzt zum Ende 18" gerichteten gebogenen Abschnitt auf, der in einer in der Innenwand 19' des Gehäuses 10 vorgesehenen Rille 25 geführt ist.The snap device consists of S-shaped springs 18 which act in the radial direction and which engage on the inner wall 19 ′ of the housing 10. The valve rod 11 facing end of each spring 18 has a curvature of the surface of the valve rod "in which -in a groove 11" 11 fitting portion 18 engages the valve stem. 11 The respective other end 18 ′ of the spring 18 , on the other hand, has a curved section directed opposite to the end 18 ″ , which is guided in a groove 25 provided in the inner wall 19 ′ of the housing 10.

Wie aus F i g. 3 zu entnehmen ist, liegen die Mittelpunkte der bogenförmig ausgebildeten Enden 18' und 18"» und die Achse der Ventilstange 11 bei Verwendung von zwei S-förmigen Federn 18 auf einer Geraden 30, 31. Verwendet man dagegen drei S-förmige Federn, so sind die Mittellinien 31, 32 und 33 derselben um 120' versetzt.As shown in FIG. 3 can be seen, the center points of the curved ends 18 ' and 18 "" and the axis of the valve rod 11 when using two S-shaped springs 18 on a straight line 30, 31. If, however, three S-shaped springs are used the center lines 31, 32 and 33 thereof are offset by 120 '.

In den F i g. 1 und 2 ist jeweils eine Endstellung der Schnappvorrichtung und demnach auch die je- weilige Verschlußstellung der Verschlußstücke angedeutet.In the F i g. 1 and 2 each indicate an end position of the snap device and accordingly also the respective closed position of the locking pieces.

Claims

Claims: 1. Control device, in particular control valve, in particular for switching movement devices actuated by negative pressure, in vehicles, with a valve rod which is axially displaceable in a housing and with preferably double-acting locking pieces arranged on this, which are pressed onto valve seats extending concentrically to the axis of the valve rod are, and with a shutter pieces in the respective end position holding snap device, which acts on the valve rod and the movement of the shutter pieces in the one direction or another support, d a d u rch g e -gennzeichnet that the snap means of S-shaped, in springs (18) acting in the radial direction, which are clamped between the valve rod (11) and the inner wall of the housing (10).

2. Device according to claim 1, characterized in that the end of each spring (18 ) facing the valve rod (11) has a section (18 ") adapted to the curvature of the surface of the valve rod and inserted into a grooved recess (11") of the valve rod engages, and that the respective other end (18) of the spring has a curved section opposite to the end (18 ") which is guided in a groove (25) provided in the inner wall of the housing (10). German Patent No. 852 322; German Auslegeschrift No. 1 547 556; French Patent No. 1235 320; USA.-Patent Nos. 1921092, 2 440 478, 2 517 061, 2 654 564, 2 782 801, 2 847 182. Older patents considered: German Patent No. 1177 437.