DE3110856A1

DE3110856A1 - Einrichtung zum verschwenken einer klappe, insbesondere einer lueftungsklappe fuer klimaanlagen

Info

Publication number: DE3110856A1
Application number: DE19813110856
Authority: DE
Inventors: Alfred Ing.(Grad.) 3101 Wathlingen Klatt; Horst Ing.(Grad.) Mylius; Mom&cacute;ilo Ing.(grad.) 3008 Garbsen Risti&cacute;
Original assignee: Wabco Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1981-03-20
Filing date: 1981-03-20
Publication date: 1982-10-14

Description

Einrichtung zum Verschwenken einer Klappe, Insbesondere
einer LüStungsklappe für Klimaanlagen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verschwenken einer Klappe insbesondere einer Lüftungsklappe für Klimaanlagen, um ein erstes ortsfestes Lager mittels eines Arbeitszylinders gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Einrichtungen dieser Art können in etwa so ausgebildet sein, daß ein doppeltwirkender Arbeitszylinder mit seinem Gehäuse an einem Träger, z.B. einer Wand befestigt ist und mit dem freien Ende seiner Kolbenstange mit einer um ein ortsfestes Lager verschwenkbaren Klappe in Verbindung steht, wobei das freie Ende der Kolbenstange in etwa senkrecht zur Klappe angeordnet und mit dieser scharnierartig verbunden ist.
Durch wechselweises Be- und Entlüften der beiden Druckmittelkammern des Arbeitszylinders wird mittels des Arbeitskolbens und der Kolbenstange die Klappe geöffnet oder:geschlossen.
Eine solche Einrichtung hat den Nachteil, relativ platzaufwendig zu sein, was insbesondere bei der Unterbringung in Klimaanlagen von Omnibussen von Nachteil ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die kompakt und raumsparend ist.
Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst.
Vorteilhafte Weitebildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.
ie erfindungsgemäße Einrichtung eichnet sich insbesondere durch einen einfachen und kompakten Aufau aus. Sie läßt sich zudem in shr kleinen Hohlräumen unterbringen.
Dadurch, daß der Arbeitszylinder mit den Lagerpunkten so zusammenwirkt, daß bei einer linearen Einfahr- und Ausfahrbewegung der Arbeitszylinder eine Schwenkbewegung um ein erstes ortsfestes Lager macht, wobei ein zweites Lager einen Kreisbogen um das ortsfeste erste Lager beschreibt, wird eine raumsparende Anordnung des Arbeitszylinders ermöglicht.
Die in Anspruch 4 beschriebene Ausführungsform des Arbeiszylinders ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise eine raumsparende Ausbildung der Einrichtung.
Anhand der Abbildungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Träger mit angelenkter Lüftungsklappe und einen zur Betätigung der Lüftungsklappe dienenden doppeltwirkenden Arbeitszylinder und Fig. 2 den doppeltwirkenden Arbeitszylinder im Schnitt.
In der Fig. 1 ist ein abgewinkelter Träger 1, 7 dargestellt, dessen abgewinkeltes Teil 7 Lüftungsschlitze8 aufweist. Die Lüftungsschlitze 8 sind zum Durchtritt von Luft vorgesehen, welche z.B. von einem hier nicht gezeigten Ventilator erzeugt wird oder durch den Staudruck während der Fahrt eintritt. Eine Lüftungsklappe 6 ist drehfest mit einer Welle 11 verbunden, welche in einem am Trägerteil 7 angeordneten Lagerbock 12 drehbar gelagert ist. Lagerbock 12 und Welle 11 bilden ein erstes ortsfestes Lager. Die Lüftungsklappe 6 verläuft in etwa parallel zum Trägerteil 7 und weist an ihrem freien Ende einen Kunststofflappen 5 auf, der bei geschlossener Lüftungsklappe 6 am Trägerteil 1 anliegt und abdichtet. Auf der Welle 11 wird mittels einer Klemmverbindung ein Hebel 10 gehalten, der an seinem freien Ende eine Bohrung aufweist. Die im Hebel 10 vorgesehene Bohrung dient zur Aufnahme eines Gelenkbolzens 9, der Bestandteil einer auf dem Gehäuse eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders 14 vorgesehen Halterung 13 ist.
Die Halterung 13 ist in etwa senkrecht zur Längsachse des Arbeitszylinders 14 angeordn?t. Die Halterung 13 und der Gelenkbolzen 9 bilden ein zweites Lager. Der Arbeitszylinder 1j! besitzt einen mit einer Kolbenstange 9 verbundenen Arbeitskolben. Das aus dem Gehäuse des A-beitszylinders 14 herausragende Ende der Kolbenstange 3 weist eine Bohrung auf, die zur Aufnahme eines Gelenkbolzens 4 dient, der Bestandteil eine am Trägerteil 1 angeordneten Halterung 2 ist.
Die Halterung 2 bildet mit der Kolbenstange 3 ein ortsfestes drittes Lager 2, 4.
Die Funktion dieser Einrichtung wird nachstehend näher erläutert.
Die Abbildung zeigt drei Stellungen des Arbeitszylinders und der Lüftungsklappe, wobei die erste Stellung durch durchgehende Linien, die zweite Stellung gestrichelt und die fritte Stellung strichpunktiert dargestellt ist.
In der ersten Stellung sind der Atbeitskolben und die Kolbenstange 3 in den Arbeitszylinder 14 eingefahren und der Kunststofflappen 5 der Lüftungsklappe 6 liegt dichtend am Träger 1 an. Soll die Lüftungsklappe 6 ffln die zweite Stellung gebracht werden, so wird zusätzlich in die der kolbenstangenseitigen Druckmitlamer ge t?'enüberli egende Druckmittelkammer Druckmittel eingesteuert. Da der Arbeitskolben über die Kolbenstange 3 und das ortsfeste dritte Lager 2, 4 (Halterung 2, Gelen.bolzen L) mit dem Träger 1 fest gebunden ist, wird nicht der Arbeitskolben sondern der Zylinder 14 verschoben und zwar von dem ortsfesten dritten Lager 2, 4 weg. Durch diesen Verschiebevorgang wird der mit dem Arbeitszylindergehäuse über das zweite Lager 9, 13 (Gelenkbolzen 9, Halterung 13) gelenkig ver- bundene Hebel 10 um das erste ortsfeste Lager 12 (Lagerbock 12, Welle 11) ein Stück verschwenkt. Da der Hebel 10 mit der im Lagerbock 12 drehbar gelagerten Welle 11 verbunden ist, bewirkt die Verschwenkbewegung des Hebels 10 eine Drehbewegung der Welle 11. Die auf der Welle 11 ebenfalls fest angeordnete Lüftungsklappe 6 wird um einen vorbestimmten Winkelbetrag - in diesem Ausführungsbeispiel 360 - um den Lagerbock 12 der Welle 11 verschwenkt und zwar von dem mit Lüftungsschlitzen 8 versehenen Trägerteil 7 weg, so daß durch den Spalt, welcher jetzt aus dem Kunststofflappen 5 der Lüftungsklappe 6 und dem Trägerteil 1 gebildet wird, Luft austreten kann.
Bei einer weiteren Verschiebung des Arbeitszylinders 14 vom ortsfesten dritten Lager 2, 4 weg in die dritte Stellung wird auch der Hebel 10 weiter um den Lagerbock 12 verschwenkt. Die mit dem Hebel 10 fest verbundene Welle 11 führt eine Drehbewegung aus und verschwenkt dabei die Lüftungsklappe 6 um einen weiteren vorbestimmten Winkelbetrag - in diesem AusfUhrungsbeispiel 580 - um den Lagerbock 12.
Soll die Lüftungsklappe 6 wieder geschlossen werden, so wird die kolbenstangenseitige Druckmittelkammer des Arbeitszylinders 14 mit Druckmittel beaufschlagt.
Die Kolbenstange 3 fährt in den Arbeitszylinder 14 ein, wodurch der ArbeitszyLinder 14 in Richtung auf das ortsfeste dritte Lager 2, 4 zu verschoben wird.
Dabei wird der Hebel 10 vom Arbeitszylinder 14 wieder in seine Ausgangsstellung gebracht und über die Welle 11 die Lüftungsklappe 6 geschlossen.
Fig. 2 zeigt im Schnitt einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder mit drei Stellungen zur Betätigung der Lüftungsklappe.
Der Arbeitszylinder besteht aus zwei; Gehäuseteilen 15 und 17, die mittels Schrauben 16'miteinander verbunden sind. Ein mit einer Kolbenstange 19 versehener Arbeitskolben 30 unterteilt den Arbeitszylinder in eine kolbenstangenseitige erste Druckmittelkammer 18 und eine bezüglich der ersten Druckmittelkammer 18 auf der anderen Seite des Arbeitskolbens 30 angeordnete zweite Druckmittelkammer 32. Der Arbeitskolben 30 ist:H-förmig ausgebildet, so daß ein Teil der Druckmittelkammer 18 bzw. 32 in den Arbeitskolben 30 integriert ist. Auf dem Arbeitskolben 30 sind drei in Umfangsrichtung verlaufende ringförmige Anschläge 21, 28 und 31 vorgesehen, die in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind. Zwischen dem Anschlag 21 und dem Anschlag 28 ist ein erstes Dichtelement 26 auf dem Arbeitskolben 30 verschiebbar angeordnet. Ein zweites Dichtelement 29 ist zwischen dem Anschlag 31 und dem Anschlag 28 ebenfalls verschiebbar auf dem Arbeitskolben 30 angeordnet. Die beiden Dichtelemente 26 und 29 trennen zum einen die Druckmittelkammern 18 und 32 druckdicht voneinander und dichten zum anderen den zwischen den Dichtelementen 26 und 29 gebildeten Raum gegen die beiden Druckmittelkammern 18, 32 ab. In der Nahtstelle zwischen den beiden Gehäuseteilen 15 und 17 des Arbeitszylinders ist ein n den Zylinderraum hineinragender vierter ringförmiger Anschlag 27 gelagert. Der Innendurchmesser 5 ringförmigen Anschlages 27 ist größer als der Außendurchmesser des auf dem Arbeitskolben 30 angeordneten ersten Anschlages 28, so daß der Anschlag 28 bei einer Verschiebung des Arbeitskolbens 30 am Anschlag 27 vorbeigeführt werden kann.
Die Kolbenstange 19 weist an ihrem aus dem Arbeitszylinder herausragenden Ende eine Halterung 20 zum Befestigen der Kolbenstange 19 an einem Träger auf.
Eine weitere Halterung 22 ist am Gehäuseteil 17 angeordnet. Diese Halterung 22 ist Bestandteil eines zweiten Lagers zur gelenkigen Verbindung des Arbeitszylinders mit einer Lüftungsklappe. Das zweite Lager besteht aus der Halterung 22 und einem Gelenkbolzen 24.
Ein auf dem Gelenkbolzen 24 aufgeschobener geschlitzter Hebel 23 weist an seinem der Halterung 22 gegenüberliegenden Ende eine Bohrung 33 zur Aufnahme einer am Träger drehbar gelagerten Welle auf. Wie in Fig. 1 beschieben, ist die Welle mit einer Lüftungsklappe fest verbunden. Mittels einer in den geschlitzten Hebel 23 eingedrehten Schraube 25 wird zwischen der Welle und dem Hebel 23 eine Klemmverbindung hergestellt.
Die Funktion dieses als drei-Stellungs-Zylinder ausgebildeten doppeltwirkenden Arbeitszylinders wird nachstehend unter Einbeziehung der Fig. 1 näher erläutert.
In der gezeigten Stellung befindet sich der Arbeitskolben 30 in seiner linken Endlege entsprechend der ersten Stellung gemäß Fig. 1. Die Kolbenstange 19 ist in den Arbeitszylinder eingefahren und die in Fi-. 2 nicht dargestel..lte Lüftungsklap)e ist geschlossen.
Soll die Lüftungsklappe in eine der zweiten Stellung gem Fig. 1 entsprechende Offenstellung gebracht werden, so wird in die beiden Druckmittelkammern 18 und 32 Druckmittel eingesteuert. Die beiden gegeneinander gerichteten Wirkflächen des Arbeitskolbens 30 und die beiden auf dem Arbeitskolben 30 verschiebbar angeordneten Dichtelemente 26, 2<) werden mit Druckmitte. beaufschlagt. Dabei kommt das Dichtelement 26 am gehäusefesten Anschlag 27 zur Anlage. Das Dichtelement 29 wird vom Druckmittel 7n der Druckmittelkam- liter 32 auf dem Arbeitskolben 30 so weit verschoben, bis es am ersten inschlag 28 des Arbeitskolbens 30 zur Anlage komint. Die der kolbenstangenseitigen Wirkfläche des Arbeitskolbens 30 gegenüberliegende Wirkfläche des Arbeitskolbens 30 ist jetzt um die Ringfläche des Dichtelementes 29 größer als die kolbenstangenseitige Wir.;flache des Ara.eitskolbens 30.
Demzufolge wird der Arbeitstolben 30 vom Druckmittel in der Drucxmittelkammer 32 gegen den Druck in der Druckmittelkammer 18 nach rechts verschoben. Die Kolbenstange 19 fährt aus. Da die Kolbenstange 19 am Träger 1 fest angeordnet ist und die Lüftungsklappe 6 über den Hebel 10 gelenkig mit dem Arbeitszylindergehäuse verbunden ist, wie in Fig. 1 dargestellt, wird der Arbeitszylinder relativ zum Arbeitskolben 30 und somit auch relativ zur Kolben stange 19 verschoben, so daß die Lüftungsklappe 6 um das erste ortsfeste Lager (Welle 11) verschwenkt wird.
Ist der auf dem Arbeitskolben 30 angeordnete erste Anschlag 28 durch die Verschiebung des Arbeitskolbens 30 auf gleicher Höhe mit dem in der Gehäusewandung des Arbeitszylinders befestigten vi er Len Anschlag 27, so legt sich das Dichtelement 29 auf den gehäusefesten Anschlag 27 auf. Beide auf dem Arbeitskolben 30 verschiebbar angeordnete Dichtelemente 26, 29 werden vom Druck der zugehörigen Druckmittelkammer 18 bzw. 30 gegen den gehäusefesten Anschlag 27 gedrückt und haben mit keinen Einfluß mehr auf die beiden Wirkflächen des Arbeitskolbens 30. De beiden Wirkflächen des Arbeitskolbens 30 sind jetzt wieder gleichgroß und es herrscht zwischen den beiden Druc:mittelkammern 18 und 32 Gleichgew-cht. Der Arbeitskolben 30 bleibt ifl dieser Stellung stehen.
Soll die Kolbenstange 19 bzw. der Arbeitszylinder weiter ausgefahren werden, d.h. daß die Lüftungsklappe 6 in die dritte Stellung gemäß Fig. 1 gebracht werden soll, so wird die kolbenstangenseitige Druckmittelkammer 18 entlüftet und der Arbeitskolben 30 bzw. der Arbeitszylinder durch den jetzt höheren Druck in der Druckmittelkammer 32 nach rechts, in Richtung auf die kolbenstangenseitige Druckmittelkammer 18 verschoben.
Wenn der Arbeitskolben 30 bzw. der Arbeitszylinder wieder in seine Ausgansposition gebracht werden soll, so wird in die kolbenstangenseitige Druckmittelkammer 18 Druckmittel eingesteuert. Das Dichtelement 26 legt sich an den auf dem Arbeitskolben 30 angeordneten ersten Anschlag 28 auf und geht mit diesem eine kraftschlüssige Verbindung ein. Aufgrund der jetzt vergrößerten kolbenstangenseitigen Wirkfläche des Arbeitskolbens 30 wird der Arbeitskolben 30 wieder in Richtung auf seine Mittelstellung zu verschoben und gelangt nach Entlüften der Druckmittelkammer 32 watte in seine AuseenCsstelnun=.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Einrichtung zum Verschwenken einer Klappe, insbesondere einer Lüftungsklappe für Klimaanlagen, um ein ortsfestes erstes Lager, mittels eines Arbeitszylinders, welcher einen mit einer Kolbenstange versehenen Arbeitskolben aufweist, gekennzeichnet durch die folgenden merkmale: a) die Klappe (6) fest im Bereich des ortsfesten ersten Lagers einen Vorsprung auf; b) am Gehäuse des Arbeitszylinders (14) ist ein zweites Lager (9, 13) für die Klappe (6) angeordnet; c) das aus dem Arbeitszylinder herausragende Ende der Kolbenstange (3) ist mit einem ortsfesten dritten Lager (2, 4) verbunden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Lager (9, 13) direkt oder über eine Halterung (13) an der Mantelfäche des Arbeitszylinders (14) angeordnet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder als doppeltwirkender Arbeitszylinder ausgebildet ist.
4. Zylinder für eine Einrichtung nach Anspruch 3, welcher einen mit einer Kolbenstange versehenen Arbeitskolben aufweist, durch welchen der Zylinder in eine kolbenstangenseitige erste Druckmittelkammer und eine bezüglich der ersten Druckmittelkammer auf der anderen Seite des Arbeitskolbens angeordnete zweite Druckmittelkammer unterteilt ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a).der Arbeitskolben (30) wird von einem ersten Dichtelement (26) und einem zweiten Dichtelement (29), welche verschiebbar auf dem Arbeitskolben (30) angeordnet sind, umschlossen, wobei die Dichtelemente (26, 29) die erste Druckmittelkammer (18) und die zweite Druck mittelkammer (32) druckdicht voneinander trennen und den zwischen den Dichtelementen (26, 29) gebildeten Raum gegen die erste Druckmittelkammer (18) und die zweite Druckmittelkammer (32) abdichten; b) zwischen den beiden Dichtelementen (26, 29) ist auf wenigstens einem Teil des Umfangs des Arbeitslcolbens (30) ein erster Anschlag (28) vorgesehen; c) im Bereich der Enden des Arbeitskolbens (30) sind auf wenigstens einem Teil des Umfangs des Arbeitskolbens (30) ein zweiter Anschlag (21) und ein dritter Anschlag (31) vorgesehen; d) die drei Anschläge (28, 21, 31) sind so ausgebildet und so angeordnet, daß das erste Dichtelement (26) zwischen dem ersten Anschlag (28) und dem zweiten Anschlag (21) und das zweite Dichtelement (29) zwischen dem ersten Anschlag (28) und dem dritten Anschlag (31) verschiebbar ist; e) zwischen den beiden Dichtelementen (26, 29) ist an der Innenwand des Zylinders (14) ein vierter Anschlag (27) für die beiden Dichtelemente (26, 29) vorgesehen; f ? der erste Anschlag (28) und der vierte Anschlag (27) sind so bemessen und so zueinander angeordnet, daß der erste Anschlag (28) an dem vierten Anschlag (27) vorbeibewegt werden kann.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Klappe (6> mit dem zweiten Lager (9, 13) verbindende Vorsprung der Klappe (6) von einem Hebel (10) gebildet wird, welcher mit der Klappe (6) direkt oder indirekt verbunden ist.