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DE3208151A1 - Druckuebersetzer fuer pneumatische oder hydraulische antriebe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Druckuebersetzer fuer pneumatische oder hydraulische antriebe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number
DE3208151A1
DE3208151A1 DE19823208151 DE3208151A DE3208151A1 DE 3208151 A1 DE3208151 A1 DE 3208151A1 DE 19823208151 DE19823208151 DE 19823208151 DE 3208151 A DE3208151 A DE 3208151A DE 3208151 A1 DE3208151 A1 DE 3208151A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
lever
power
actuating stroke
controllable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19823208151
Other languages
English (en)
Other versions
DE3208151C2 (de
Inventor
Wolf Dr.Ing. 7000 Stuttgart Boll
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler Benz AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Benz AG filed Critical Daimler Benz AG
Priority to DE19823208151 priority Critical patent/DE3208151C2/de
Publication of DE3208151A1 publication Critical patent/DE3208151A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3208151C2 publication Critical patent/DE3208151C2/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/24Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being gaseous
    • B60T13/46Vacuum systems
    • B60T13/52Vacuum systems indirect, i.e. vacuum booster units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/08Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)

Description

  • Druckübersetzer für pneumatische oder hydrau-
  • lische Antriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Druckübersetzer für pneumatische oder hydraulische Antriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem durch einen variablen Primärdruck beeinflußbaren Betätigungshubglied, mit einem durch das Betätigungshubglied betätigbaren und gegen einen Sekundärdruck arbeitenden Krafthubglied, mit einer die beiden Hubglieder wirkungsmäßig miteinander verbindenden Kraftübersetzungsvorrichtung und mit einer durch die Kraftübersetzungsvorrichtung steuerbaren Ventileinrichtung mit zwei Ventilen, von denen über das eine ein in einem Druck raum des einen Hubgliedes Druck erzeugendes Fluid steuerbar ist.
  • Ein Druckübersetzer der vorbeschriebenen Art ist bereits bekannt (DE-AS 26 46 286). Dieser ist als Baueinheit für lastabhängige Druckluftbremsen von Schienenfahrzeugen konzipiert, wobei das Übersetzungsverhältnis der zwischen beide Hubglieder zwischengeschalteten Kraftübersetzungsvorrichtung der jeweiligen Wagenbeladung angeglichen wird, indem hierzu das Auflager eines zweiarmigen Hebels über ein Gestänge entsprechend verschoben wird.
  • Mit Hilfe dieses bekannten Druckübersetzers läßt sich zu Beginn von Steuerungsvorgängen auch bei kleinen Steuerdrücken eine ausreichend große Stellkraft zur Aktivierung einer Druckluftbremse erzielen.
  • Die Erfindung verfolgt ein anderes Ziel.
  • Es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, einen Druckübersetzer zu schaffen, der in der Lage ist, einen insbesonders gleichbleibenden Über- bzw. Unterdruck auch dann zu erzeugen, wenn der zu verstärkende Primärdruck variabel und gegebenenfalls sehr gering ist. Es soll insbsondere möglich sein, am Verbrennungsmotor auftretende Druckdifferenzen vom Saugsystem und Auspuff zum Umgebungsdruck zu nutzen, um den erzeugten Druck zum Antrieb von Nebenaggregaten, wie Zentralverriegelung, Luftfederung, Zentralhydraulik zur Betätigung von Fensterhebern, Überdruckservobremse und anderen Einrichtungen, nutzbar zu machen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe benutzt die Erfindung einen Druckübersetzer mit den Merkmalen der eingangs erläuterten Konstruktion , der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das andere Ventil dem Betätigungshubglied primärdruckseitig vorgeschaltet ist, und das durch das weitere Ventil steuerbare Fluid zum Primärdruck entgegengesetzt wirkt, daß beide Ventile mit dem gleichen Druckraum des Betätigungshubgliedes verbunden sind, daß die Kraftübersetzung zu Beginn des Krafthubes am größten ist und daß beide Ventile der Ventileinrichtung in Abhängigkeit von der Intensität des Primärdruckes zum wechselweisen Schließen und Öffnen durch eine Steuereinrichtung betätigbar sind, die das Schaltintervall analog schwächer werdendem Primärdruck verkürzt.
  • Durch die Kraftübersetzungsvorrichtung ist zu Beginn des Arbeitshubes des Betätigungshubgliedes eine Kraftübersetzung gegeben, durch die auch die schwächsten im System auftretenden Primärdrücke noch in der Lage sind, das Betätigungshubglied samt Krafthubglied in Bewe- gung zu setzen. Die Steuereinrichtung ist hierbei so ausgelegt, daß durch sie der Druckraum des Betätigungshubgliedes über das eine Ventil in einem Zeitpunkt mit einer Druckquelle oder der Atmosphäre verbunden, und deshalb der Druckübersetzer wieder umgesteuert wird, in welchem dieser, infolge der sich vollziehenden Änderung der Kraftübersetzung noch nicht zum Stillstand gekommen und dadurch eine Umsteuerung noch möglich ist.
  • Je größer durch den wirksamen Primärdruck der Arbeitshub des Betätigungshubgliedes ausfällt, desto stärker verringert sich die Kraftübersetzung zwischen Betätigungshubglied und Krafthubglied. Demgemäß ändert sich die Hubfrequenz des Druckübersetzers in Abhängigkeit von der Größe des wirksamen Förderdruckes. Die Hubfrequenz ist deshalb bei schwachem Förderdruck höher als bei höherem Förderdruck.
  • Hat das Betätigungshubglied nach einem Doppelhub seine Ausgangsstellung erreicht, so wird durch entsprechende Ansteuerung des primärdruckseitig vorgeschalteten Ventils das erläuterte Arbeitsspiel von neuem wiederholt.
  • In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Anmeldungsgegenstandes aufgeführt. Dabei ist es günstig, den Druckübersetzer so zu konzipieren, daß nur solange Energie verbraucht wird, solange durch einen Verbraucher Druck abgebaut wird. Eine solche Steuerung des Druckübersetzers läßt sich in einfacher Weise durch ein dem Betätigungshubglied primärdruckseitig vorgeschaltetes, durch den Sekundärdruck steuerbares Abregelventil bewerkstelligen.
  • Die in Abhängigkeit vom Primärdruck eines Fluides arbeitende Steuereinrichtung kann vielgestaltig ausgebildet sein. Sie kann beispielsweise elektromechanisch oder elektronisch arbeiten. Bevorzugt kommt eine mechanische Konstruktion zur Anwendung, die sich dadurch auszeichnet, daß die Ventile durch jeweils einen Schenkel einer um eine Schwenkachse verschwenkbaren U-förmigen Schaltschwinge betätigbar sind, zwischen deren in Richtung ihres freien Endes ihren gegenseitigen Abstand stufenlos vergrößernden Schenkeln ein durch das Betätigungshubglied in wechselnden Richtungen bewegbares Steuerglied eingreift, daß die Schaltschwinge in Längsrichtung ihrer Schenkel durch einen Regler relativ zum Steuerglied linear verstellbar ist und daß die mit den Ventilen zusammenwirkenden Schenkelkanten in der jeweiligen Schaltstellung der Schalt schwinge sich im wesentlichen parallel zu der Verstellrichtung erstrecken.
  • Auch für die Kraftübersetzungsvorrichtung sind verschiedene Konstruktionsformen denkbar. So kann diese einen die sich ständig ändernde Kraftübersetzung bewerkstelligenden Hebel aufweisen, an welchem eine Hubstange des Krafthubgliedes angelenkt ist und durch den das einen in wechselnden Richtungen verschwenkbaren Schwenkhebel bildende Steuerglied betätigbar ist. Zur Kraftübersetzung ist beispielsweise ein Schwenkhebel geeignet, an dem im Abstand von seiner Schwenkachse die Hubstange des Krafthubgliedes angelenkt und auf dessen Schwenkwelle der Schwenkhebel drehfest angeordnet ist. Des weiteren kann der Hebel doppelarmig ausgebildet sein und mindestens der Anlenkpunkt der Hubstange des Krafthubgliedes in Abhängigkeit vom Primärdruck am Hebel stufenlos verstellbar sein.
  • Schließlich kann die Kraftübersetzungsvorrichtung auch in das Betätigungshubglied integriert oder von einem Teil desselben gebildet sein, sofern dieses beispielsweise als konischer Rollbalg ausgebildet ist. In diesem Falle kann das Krafthubglied im Innern des Rollbalges untergebracht sein, wobei das Steuerglied zum Umsteuern der Steuereinrichtung durch das Krafthubglied mitgenommen werden und dementsprechend anstatt einer Schwenkbewegung eine Linearbewegung ausführen kann.
  • Es ist klar, daß Betätigungshubglied und Krafthubglied anstatt durch Bälge auch durch Hubkolben und Membranen gebildet sein können. Es ist ebenso ainleuchtend, daß als Primärdruck ein Unter- oder Überdruck dienen kann.
  • Ebenso kann als Sekundärdruck Unter- oder Überdruck erzeugt werden, wobei das Krafthubglied nur in einer Richtung oder in beiden Richtungen fördern kann, um auf der einen Seite Überdruck und auf der anderen Seite Unterdruck zu erzeugen.
  • In seiner Zweckbestimmung ist der erfindungsgemäße Druckübersetzer mit einer bisher im Automobilbau zur Druckerzeugung eingesetzten, keilriemen-getriebenen Druckpumpe vergleichbar. Zum Betrieb solcher Druckpumpen war jedoch ein spezieller Antrieb notwendig,weshalb diese an den Motor angebaut und während seines Laufes ständig in Betriebe gehalten werden mußten.
  • Gegenüber diesen herkömmlichen Druckpumpen sind die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Druckübersetzers darin zu sehen, daß dieser zu seinem Antrieb Energien nutzt, die sonst ohnehin verloren gehen, in einem Fahrzeug an beliebiger Stelle montiert werden kann; eine leichte Bauweise ermöglicht, indem dieser aus Blechteilen billig herstellbar ist, da keine Präzisionsteile benötigt werden und überdies wartungsfrei oder wartungsarm arbeitet.
  • Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind in der sich anschließenden Beschreibung von in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispielen der Erfindung und/oder in den Ansprüchen erläutert. In der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung: Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Druckübersezters, mit zwei voneinander getrennt angeordneten Hubgliedern, Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Anordnung der Hubglieder eines zweiten Ausführungsbeispieles eines Druckübersetzers, wobei auf die Darstellung der Steuereinrichtung, der Ventileinrichtung und anderer Komponenten verzichtet worden ist.
  • Es sei angenommen, daß mit Hilfe des Druckübersetzers gemäß Figur 1 aus variablem Unterdruck ein hoher Überdruck erzeugt werden soll. Das Hochdruckfluid, beispielsweise Druckluft, soll in einen Druckspeicher 10 eines Kraftfahrzeugs gefördert werden, das beispielsweise mit einem Otto-Motor betrieben wird, wobei der in dessen Saugrohr herrschende Unterdruck als Arbeitsdruck zur Erzeugung des gleichbleibend hohen Überdruckes im Druckspeicher ge nutzt wird. Bekanntlich unterliegt der Unterdruck im Saugrohr beispielsweise eines Otto-Motors erheblichen Schwankungen. So herrscht im Leerlauf hinter der geschlos- senen Drosselklappe bei geringem Volumendurchsatz ein hoher Saugrohrunterdruck, während sich bei Vollast mit großem Volumendurchsatz ein entsprechend niedriger Unterdruck einstellt.
  • Dem Druckspeicher 90 wird die Druckluft über eine Hochdruckleitung 12 zugeführt, die an einem Auslaßventil 14 eines Arbeitshubgliedes 16 angeschlossen ist, das beispielsweise durch einen Rollbalg gebildet ist. 18 bezeichnet eine an einem Einlaßventil 20 angeschlossene Niederdruckleitung.
  • Zum Antrieb des Arbeitshubgliedes 16 dient ein als Ganzes mit 22 bezeichnetes, vorzugsweise gleichfalls durch einen Rollbalg gebildetes Betätigungshubglied, dessen Druckraum 24 über eine Unterdruckleitung 26 hinter der Drosselklappe des Vergasers angeschlossen ist. Am Druckraum 24 ist eine weitere Zuführleitung 28 angeschlossen, über welche der Druckraum beispielsweise mit der Atmosphäre verbindbar ist. Der Rollbalg arbeitet vorzugsweise noch gegen eine im Druckraum angeordnete Rückstellfeder 30.
  • Die Verbindung des Druckraumes 24 mit der Unterdruckquelle bzw. mit der Atmosphäre wird durch eine Ventileinrichtung gesteuert, die mit zwei Durchlaßventilen 32, 34 ausgestattet ist, von denen das Durchlaßventil 32 in die Unterdruckleitung 26 und das Durchlaßventil 34 in die Zuführleitung 28 zwischengeschaltet ist.
  • Beide Durchlaßventile werden zum wechselweisen Schließen und Öffnen der Leitungen 26, 28 durch eine als Ganzes mit 36 bezeichnete Steuereinrichtung derart gesteuert, daß sich das Schaltintervall bei größer werdendem Unterdruck entsprechend verkürzt bzw. bei abfallendem Unterdruck entsprechend verlängert.
  • Die Antriebsverbindung zwischen Betätigungshubglied 22 und Arbeitshubglied 16 ist durch eine als Ganzes mit 38 bezeichnete Kraftübersetzungsvorrichtung bewerkstelligt, die so konzipiert ist, daß einerseits auch bei schwächsten im System auftretenden Unterdrücken das Arbeitshub glied gegen den im Druckspeicher 10 herrschenden Überdruck anzuarbeiten vermag und andererseits,bei möglichen stärkeren Unterdrücken,ein deren Intensität entsprechend größerer Arbeitshub des Krafthubgliedes bewirkt wird. Durch die Steuereinrichtung 36 wird hierbei eine Umschaltung des Betätigungshubgliedes auf Rückhub eingeleitet, bevor beide Hubglieder 16, 22 durch zu starke Änderung der Kraftübersetzung zum Stillstand kommen.
  • Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kraftübersetzungsvorrichtung 38 mit einem durch zwei einarmige Hebel 42, 44 gebildeten Kniehebel ausgestattet, wobei das Hebelknie mit 46 bezeichnet ist. Der Hebel 42 ist hierbei drehfest auf einer Steuerwelle 48 und demgemäß verschwenkbar angeordnet und im Bereich seines freien Endes mit einer Hubstange 50 des Betätigungshubgliedes 22 schwenkbar verbunden, während der Hebel 44 zugleich eine Hubstange des Krafthubgliedes 16 bildet. Durch die Zuordnung des Hebelknies 46 im Radialabstand zur Steuerwelle 48, sowie durch die in der Ausgangsstellung beider Hubglieder 16, 22 im wesentlichen parallele Zuordnung der beiden Hebel 42, 44 ist die vorstehend erläuterte Übersetzung bei zunehmendem Arbeitshub des Betätigungshubgliedes bzw. bei stärker werdendem Unterdruck sichergestellt.
  • In Abwandlung der beschriebenen Kraftübersetzungsvorrichtung könnte auch der Anlenkpunkt 46 des Hebels 44 in Abhängigkeit vom bzw. durch den wirksamen Unterdruck am Hebel 42 stufenlos verstellt werden.
  • Eine weitere, mit Vorteil zu gebrauchende Konstruktionsvariante könnte auch in einer achsparallelen Zuordnung der beiden Hubglieder 16, 22 bestehan, wobei in diesem Falle die Antriebsverbindung und Kraftübersetzung beispielsweise mit einem Waagebalken bewerkstelligt werden könnte, dessen Auflager zur Erzielung der gewünschten Kraftübersetzung beispielsweise durch den wirksamen Unterdruck in Längsrichtung dieses Waagebalkens entsprechend verschoben werden könnte.
  • Zur abwechselnden Betätigung der beiden Durchlaßventile 32, 34 ist die Steuereinrichtung 36 mit einer zwischen den beiden Ventilen angeordneten Schaltschwinge 52 ausgestattet, die um eine am Stellglied 54 eines Reglers 56 angeordnete Schwenkachse 58 zwischen zwei Schaltstellungen hin und her verschwenkbar ist, wobei z.B. eine Federspange 60 oder ein anderes geeignetes Federglied dafür sorgt, daß die Schaltschwinge nach Passieren ihrer Totpunktstellung in jeder Schaltrichtung in einer stabilen Schaltstellung verharrt, in der sie das betreffende Durchlaßventil 32 bzw. 34 in seiner Offen- bzw. Durchlaßstellung hält, während das freigegebene Durchlaßventil selbsttätig schließt.
  • Die länglich ausgebildete Schaltschwinge ist U-förmig gestaltet, wobei deren Schwingenschenkel 62, 64 in Richtung ihres freien Endes sich derart spitzkeilförmig verjüngen, daß sich ihr gegenseitiger Abstand in dieser Richtung stufenlos vergrößert. Zwischen beide Schwingenschenkel ragt ein Steuerglied in Form eines auf der Steuerwelle 48 drehfest angeordneten Steuerhebels66 hinein. Dieser wirkt zum Umschalten der Schaltschwinge mit jeweils einer der inneren Schenkelkanten 68 zusammen. Die äußere Schenkelkante 70 wirkt mit jeweils einem der Durchlaßventile 32 bzw. 34 zusammen, wobei der durch die Kanten 68, 70 jeweils eingeschlossene spitze Winkel derart gewählt ist, daß sich in den Schaltstellungen jeweils eine der äußeren Schenkelkanten 70 im wesentlichen parallel zur Richtung einer durch den Regler 56 durchführbaren Verstellung der Schaltschwinge in Längsrichtung ihrer Schwingenschenkel erstreckt, so daß in jeder Schwingenstellung auch während deren Verstellung eine einwandfreie Ventilbetätigung gewährleistet ist.
  • Die erwähnte Verschiebung der Schaltschwinge relativ zum Steuerhebel 66 erfolgt in Abhängigkeit vom wirksamen Unterdruck, wozu der Regler 56 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel einen in einem Zylinder 72 gegen die Wirkung einer Druckfeder 74 verschiebbaren Kolben 76 aufweist, dessen Kolbenstange das die Schaltschwinge tragende Stellglied 54 bildet. Selbstverständlich kann der Regler auch anders aufgebaut sein. Außerdem kann durch den Regler 56 auch die Kraftübersetzungsvorrichtung 38 angesteuert werden, indem beispielsweise der Anlenkpunkt eines Hebelmechanismus stufenlos verlagert wird. Schließlich ist in die Unterdruckleitung noch.ein durch die Druckluft angesteuer- tes Abregelventil 78 zwischengeschaltet, durch welches der Regler 56 und damit der Druckübersetzer stillgelegt wird, sobald ein.bestimmter Überdruck erreicht ist.
  • Der Regler kann zusätzlich zum Unterdruck auch durch den in der Leitung 18 herrschenden Niederdruck und/oder durch den in der Hochdruckleitung 12 herrschenden Hochdruck beaufschlag werden.
  • Der beschriebene Druckübersetzer arbeitet wie folgt: Es sei angenommen, daß die Schaltschwinge 52, wie gezeigt, in ihre das Durchlaßventil 32 öffnende Schaltstellung gesteuert und entsprechend dem herrschenden Unterdruck in der Unterdruckleitung 26 durch den Regler 56 in eine hierzu adäquate Relativstellung zum Steuerhebel 66 gebracht worden ist. Demgemäß ist die Zuführleitung 28 geschlossen.
  • Durch die zu Beginn eines Arbeitshubes des Betätigungshubgliedes große Kraftübersetzung am Kniehebel 42, 44 kann auch bei außerordentlich schwachem Unterdruck (Primärdruck) das Krafthubglied betätigt und die zuvor über die Niederdruckleitung 18 angesaugte Luft in die Hochdruckleitung 12 eingespeist werden. Beim Arbeitshub des Betätigungshubgliedes 22 erfolgt zugleich über den Hebel 42 der Kraftübersetzungsvorrichtung 38 eine Verdrehung der Steuerwelle 48 in einer solchen Richtung, daß schließlich der Steuerhebel 66 auf die innere Schenkelkante 68 desjenigen Schenkels 62 bzw. 64 der Schaltschwinge auftrifft, der das ihm zugeordnete Durchlaßventil nicht betätigt. Im Verlaufe der Schwenkbewegung des Steuerhebels wird die Schaltschwinge 52 in ihre andere Schalt stellung überführt, wobei die Relativstellung der miteinander zusammenwirkenden Teile 52, 66 durch den Regler 56 so gewählt wird, daß die Schalt schwinge in einem Zeitpunkt in ihre andere Schalt stellung überführt wird, in dem die beiden Hubglieder 16, 22 noch nicht zum Stillstand gekommen sind. Dabei wird das Durchlaßventil 32 zum selbsttätigen Schließen freigegeben, jedoch das Durchlaßventil 34 geöffnet, so daß atmosphärischer Druck in den Druckraum 24 des Betätigungshubgliedes 22 einströmen und dasselbe, unterstützt von der Rückstellfeder 30, in seine Ausgangsstellung zurückgesteuert werden kann, wobei über die Niederdruckleitung 18 in den Druckraum des Krafthubgliedes 16 Luft nachfließen und der dabei im Krafthubglied wirksam werdende Luftdruck die Rückstellung des Betätigungshubgliedes noch unterstützen kann. Im Verlaufe der Rückstellbewegung wird die Schalt schwinge 52 durch den Steuerhebel 66 wiederum in die andere Schaltstellung überführt, wobei Durchlaßventil 32 geöffnet wird und Durchlaßventil 34 selbsttätig schließt. Damit kann der in der Unterdruckleitung 26 wirksame Unterdruck ein neues Arbeitsspiel einleiten.
  • Das Betätigungshubglied kann zur Durchführung seines Arbeitshubes bei entsprechender Ausbildung gleichzeitig sowohl mit Überdruck als auch Unterdruck betätigt werden.
  • Des weiteren kann auch der über die Niederdruckleitung 18 am Krafthubglied wirksam werdende Nachfülldruck allein zur Rückstellung des Betätigungshubgliedes in seine Nulllage ausreichen.
  • Figur 2 zeigt eine mögliche Konstruktionsvariante der beiden Hubglieder und des Steuermechanismus der -Schaltschwinge. Hierbei ist das als Ganzes mit 116 bezeichnete Krafthubglied in das mit 122 bezeichnete Betätigungshubglied integriert. Letzteres ist als konischer Rollbalg ausgebildet, während das Krafthubglied 116 vorzugsweise als Zylinderkolbenaggregat gestaltet ist, dessen Zylinder 118 sich zentral vom Boden des Hollbalges in dessen Druckraum 124 erstreckt. Im Zylinder 118 ist ein Kolben 126 verschiebbar geführt, dessen Kolbenstange 128 den Rollbalg 122 in seinem mittleren Bereich durchdringt.
  • An dem aus dem Rollbalg ragenden Kolbenstangenende ist ein Steuerhebel 166 starr befestigt, der mit einer Schaltschwinge 152 zum Schalten von in Leitungen 126 und 128 zwischengeschalteten Ventilen in der oben erläuterten Art und Weise zusammenwirkt. Die beiden Leitungen sind am Druckraum 124 des Rollbalgs 122 angeschlossen, während am Boden des Zylinders 118 des Krafthubgliedes 116 über ein Auslaßventil 114 eine Hochdruckleitung 112 sowie über ein Einlaßventil 120 eine Niederdruckleitung 119 angeschlossen sind. Anstelle des Zylinderkolbenaggregates 118, 126 könnte das Krafthubglied 116 auch durch einen Rollbalg gebildet sein, der seinen wirksamen Querschnitt beim Abrollen so ändert, daß die kraftübersetzende Wirkung nur durch ihn oder durch diesen und den primärseitigen R911baig erreicht wird.
  • Diese Konstruktion bietet den Vorteil,daß auf eine spezielle KrartbeTsetzungsvori chtung einen einen Schwenkantrieb des Steuerhebels 166 verzichtet werden kann, indem zum Überführen der SchaltschwisgeSin ihre. Schaltstellungen der Steuerhebel durch den Kolben 126 und die Kolbenstange 128 bei Evakuieren und Füllen des Druckraumes 124 linear bewegt wird.
  • Die erforderliche Kraftübersetzung wird vom Rollbalg selbst bewirkt.
  • Es ist klar, daß die in Figur 2 nicht dargestellten Komponenten der Steuereinrichtung grundsätzlich denjenigen der Steuereinrichtung 36 gemäß Figur 1 gleichen können, wobei an deren Stelle noch andere vorteilhaft arbeitende Konstruktionsvarianten treten können, die noch platzsparender und funktionssicherer arbeiten.
  • So kann der Schaltweg' zur Veränderung des Schaltintervalls beispielsweise über ein Potentiometer, einen Dehnmeßstreifen oder kapazitiv, induktiv oder optisch aufgenommen und dann elektrisch weiterverarbeitet werden, um damit Magnetventile bzw. die Durchlaßventile 32, 34 anzusteuern.
  • Anstelle einer mechanischen Betätigung der Durchlaßventile durch die Schaltschwinge können durch diese auch elektrische Kontakte zur Ansteuerung entsprechender Magnetventi le betätigbar sein. Dabei kann die Konstruktion noch so vereinfacht werden, daß anstelle der Schalt schwinge ein bistabiler Federkontakt (Knackfrosch) betätigt wird.
  • Der Weg kann auch pneumatisch über eine von einer Düse angeblasene Fläche gemessen werden (Prinzip der pneumatischen Wegmessung).
  • Bei Verschieben der Fläche auf die Düse zu oder von ihr weg (auch schiefwinklig) ändert sich der Rückstau in der Düsenleitung. Dieser Druck kann als Meßsignal pneumatisch, elektrisch und/oder mechanisch weiterverarbeitet werden.
  • Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich bei Verwendung des Primärdruckes als Düsenförderdruck, weil in diesem Falle der Rückstaudruck direkt zur Betätigung des Umschaltventils verwendet werden kann.
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Claims (8)

  1. Patentansprüche 1. Druckübersetzer für pneumatische oder hydraulische Antriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem durch einen variablen Primärdruck beeinflußbaren Betätigungshubglied, mit einem durch das Betätigungshubglied betätigbaren und gegen einen Sekundärdruck arbeitenden Krafthubglied, mit einer die beiden Hubglieder wirkungsmäßig miteinander verbindenden Kraftübersetzungsvorri chtung und mit einer durch die Kraftübersetzungsvorrichtung steuerbaren Ventileinrichtung mit zwei Ventilen, von denen über das eine ein in einem Druckraum des einen Hubgliedes Druck erzeugendes Fluid steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ventil (32) dem Betätigungshubglied (22) primärdruckseitig vorgeschaltet ist und das durch das weitere Ventil (34) steuerbare Fluid dem Primärdruck entgegen wirkt, daß beide Ventile (32; 34) mit dem gleichen Druckraum des Betätigungshubgliedes (22) verbunden sind, daß die Kraftübersetzung zu Beginn des Krafthubes am größten ist und daß beide Ventile (32, 34) der Ventileinrichtung in Abhangigkeit von der Intensität des Primärdruckçs zum wechselweisen Schließen und Öffnen durch eine Steuereinrichtung (36.) ansteuerbar sind, die das Schaltintervall analog schwächer werdendem Primärdruck verkürzt.
  2. 2. Druckübersetzer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein dem Betätigungshubglied (22) primärdruckseitig vorgeschaltetes, durch den Sekundärdruck steuerbares Abregelventil (78).
  3. 3. Druckübersetzer nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k bezeichnet daß die Ventile (32, 34) der Ventileinrichtung durch mindestens ein durch das Betätigungshubglied (22) ansteuerbares Schaltmittel(Steuerhebel 66) ansteuerbar sind, dessen Schaltweg zur Veränderung des Schaltintervalls primärdruckabhängig stufenlos veränderbar ist.
  4. 4. Druckübersetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (32, 34) durch jeweils einen Schenkel (62, 64) einer um eine Schwenkachse (58) verschwenkbaren U-förmigen Schaltschwinge (52) betätigbar sind, zwischen deren in Richtung ihres freien Endes ihren gegenseitigen Abstand stufenlos vergrößernden Schenkeln (62, 64) ein durch das Betätigungshubglied (22) in wechselnden Richtungen bewegbares Steuerglied (Steuerhebel 66) eingreift, daß die Schaltschwinge (52) in Längsrichtung ihrer Schenkel durch einen Regler (56) relativ zum Steuerglied (Steuerhebel 66) linear verstellbar ist, und daß die mit den Ventilen (32,34) zusammenwirkenden Schenkelkanten (70) in der jeweiligen Schaltstellung der Schaltschwinge (52) sich im wesentlichen parallel zu der Verstellrichtung erstrecken.
  5. 5. Druckübersetzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübersetzungsvorrichtung (38) einen durch das Betätigungshubglied (22) verschwenkbaren, die sich ständig ändernde Kraftübersetzung bewerkstelligenden Hebel (Kniehebel 42, 44) aufweist, an welchem eine Hubstange (44) des Krafthubgliedes (16) angelenkt ist und durch den das einen in wechselnden Richtungen. verschwenkbaren Steuerhebel (66) bildende Steuerglied betätigbar ist.
  6. 6. Druckübersetzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel ein Kniehebel (42, 44) ist, an dessen Hebelknie (46) die den einen Hebel (44) des Kniehebels bildende Hubstange des Krafthubgliedes (16) angelenkt und auf dessen Schwenkwelle (48) der Steuerhebel (66) drehfest angeordnet ist.
  7. 7. Druckübersetzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel doppelarmig ist und mindestens der Anlenkpunkt der Hubstange des Krafthubgliedes in Abhängigkeit vom Primärdruck am Hebel stufenlos verstellbar ist..
  8. 8. Druckübersetzer, mit einem durch einen variablen Primärdruck beeinflußbaren Betätigungshubglied, mit einem durch das Betätigungshubglied betätigbaren und gegen einen Sekundärdruck arbeitenden Krafthubglied, mit einer die beiden Hubglieder wirkungsmäßig miteinander verbindenden Kraftübersetzungsvorrichtung und mit einer hubgesteuerten Ventileinrichtung mit zwei Ventilen, von denen über das eine ein in einem Druckraum des einen Hubgliedes Druck erzeugendes Fluid steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Krafthubglied (116) innerhalb des Betätigungshubgliedes (122) oder koaxial zu diesem angeordnet ist, daß das Betätigungshubglied (122) und/oder das Krafthubglied (116) durch einen nach außen konisch geformten Rollbalg gebildet ist und daß das Krafthubglied (116) eine mit dem Rollbalg verbundene Hubstange (128) aufweist, durch welche die Ventileinrichtung steuerbar ist.
DE19823208151 1982-03-06 1982-03-06 Druckübersetzer für pneumatische oder hydraulische Antriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Expired DE3208151C2 (de)

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DE19823208151 DE3208151C2 (de) 1982-03-06 1982-03-06 Druckübersetzer für pneumatische oder hydraulische Antriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge

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