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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur hydraulischen Betätigung eines Verdecks, eines Heckdeckels, einer Abdeckklappe od dgl an einem Fahrzeug, mit zumindest einem doppeltwirkenden hydraulischen Arbeitszylinder, der einerseits am Fahrzeug und andererseits an der Abdeckklappe angelenkt ist und dessen Arbeitsräume mit jeweils einer Seite einer umschaltbaren Druckquelle in Verbindung stehen, und ein Rückschlagventil, insbesonders zur Verwendung in einer derartigen Anordnung, mit einer Steuerleitung, über welche ein auf das Ventilelement einwirkender Steuerkolben mit einem Sperrdruck beaufschlagbar ist
Derartige Anordnungen sind bekannt und ermöglichen beispielsweise die automatische Betätigung von Fahrzeugtüren, Motorhauben, Wartungsklappen oder auch von Abdeckklappen des Kofferraumes,
eines ein Faltverdeck aufnehmenden Raumes oder auch des Verdeckes selbst Beim Ausschalten oder Ausfallen des Betriebsdruckes, d. h dem Ausschalten oder einer Storung des Aggregates für die automatische Bewegung, soll die Abdeckklappe, das Verdeck od. dgl in der jeweiligen Stellung hydraulisch gesperrt stehen bleiben, um unkontrolliertes Zurückfallen und damit einhergehende Gefahren auszuschalten
Dies wird in den meisten Systemen durch eine sogenannte Nothandschraube bewirkt, welche die Verbindungsbohrung zwischen den beiden Arbeitsräumen des hydraulischen Arbeitszylinders sperrt, welcher den besagten Bauteil bewegt Durch diese Nothandschraube ist gewährleistet, dass beispielsweise beim Schliessen eines Verdecks auf der Kolbenseite ein Druckaufbau vorhanden ist und gleichzeitig die Stangenseite drucklos bleibt (für Systeme,
bei denen das Schliessen des Verdecks durch Ausfahren des Arbeitszylinders bewerkstelligt wird). Für das Offnen des Verdecks gilt mit vertauschter Kolben- und Stangenseite sinngemäss das gleiche. Bei Ausfall des Aggregates kann die Nothandschraube von Hand betätigt und damit die Verbindung zwischen Kolben- und Stangenseite geöffnet werden. Das System ist damit drucklos geschaltet und das Verdeck oder die Klappe od dgl. kann handisch betätigt werden, wobei über die Verbindungsbohrung das Hydraulikmedium zwischen den Arbeitsräumen des Arbeitszylinders verschoben wird
Allerdings ist die Einbaulage des Aggregates im Fahrzeug sehr ungünstig, so dass die Nothandschraube nur sehr umständlich betätigt werden kann.
Das Aggregat ist zumeist im hinteren Radlauf untergebracht und um daher die Nothandschraube vom Kofferraum aus bedtätigen zu können, muss ein flexible Welle vorgesehen sein Damit entsteht aber eine nicht erwunschte, nachteilige Verbindung zwischen einem Feucht- und einem Trockenraum, welche zusätzlicher aufwendiger Dichtstellen bedarf. Eine Variante mit einem elektrisch betätigbaren 2/2-Wege- Sitzventil ist wiederum teuer, da das Ventil wasserdicht ausgeführt sein muss, und störungsanfällig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine bekannte Anordnung der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, dass die beschriebenen Nachteile, insbesonders bezüglich des knappen Platzangebotes und der schwer zugänglichen Einbaulagen, vermieden werden und dass insbesonders auf einfache und sichere Weise bei Ausfall des Drucks eine Fixierung in der momentanen Lage des betätigten Bauteils und anschliessend automatisch eine Notbetätigung des Heckdeckels, der Abdeckklappe, des Verdecks in zumindest einer Richtung, vorzugsweise zum Schliessen dieser Bauteile per Hand möglich ist Eine weiteres Ziel der Erfindung ist ein Rückschlagventil, das bei Einsatz in der erfindungsgemässen Anordnung deren Aufbau vereinfacht, den Platzbedarf weiter verkleinern lässt,
bei prinzipiell beliebiger Einbaulage und bei selbst einfachem Aufbau hohe Funktionssicherheit im Sinn des Sperrens und der automatischen Notbetätigbarkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die beiden Arbeitsräume des oder jedes Arbeitszylinders über eine Verbindungsleitung miteinander verbunden sind, in der ein hydraulisch sperrbares Ruckschlagventil eingesetzt ist, dessen Ventilelement über einen hydraulisch betätigten Steuerkolben mit grösserer Fläche als der Ventilsitz sperrbar ist ; in der Hydraulikleitung zu einem der Arbeitsräume des oder jedes Arbeitszylinders eine Drossel eingesetzt ist, die Verbindungsleitung zwischen dieser Drossel und dem oder jedem Arbeitszylinder ansetzt und die Steuerleitung für das sperrbare Rückschlagventil zwischen der Druckquelle und der Drossel ansetzt.
Durch den Einsatz des sperrbaren Rückschlagventils kann die Nothandschraube ganz entfallen und dieses sperrt bei funktionierendem Aggregat, d. h Betriebsdruck auf beiden Seiten des Arbeitszylinders, sicher in beiden Richtungen. Auch bei einem Ausfall des Aggregates bleibt das Ventil vorerst gesperrt und fixiert den betätigten Bauteil in seiner momentanen Lage, d h. ein Verdeck kann nicht unfreiwillig in den Verdeckkasten zurückfallen oder unkontrolliert in die geschlossene Stellung fallen.
Erst wenn zusatzlich durch die manuelle Betätigung eine Druckerhöhung in Öffnungsrichtung des Ventils stattfindet, wird durch die zeitliche Verzögerung
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der Beaufschlagung des Steuerkolbens aufgrund der Drosselstelle das Ventil geöffnet und damit eine direkte Verbindung der beiden Arbeitsräume des oder jedes Arbeitszylinders in einer Richtung automatisch frei. Das Verdeck, die Abdeckklappe, Heckklappe od. dgl kann so zumindest in einer Richtung, vorzugsweise im Sinn des Schliessens dieser Bauteile, bewegt werden.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verbindungsleitung der beiden Arbeitsräume des oder jedes Arbeitszylinders die Hydraulikleitungen zu diesen Arbeitsräumen miteinander verbindet. Damit können in den Aufbau der Gesamtanordnung erleichternden und vereinfachenden Weise zusätzliche Anschlussstücke an dem oder jedem Arbeitszylinder vermieden werden und die Verbindungsleitung kann an jeder beliebigen, baulich geeigneten Stelle verlegt werden.
Nachdem meist der Schliessvorgang der Verdecke bei Cabrios, auch der Heckklappen, Abdeckungen für Verdecke, usw. durch Ausfahren des oder jedes Arbeitszylinders bewirkt wird, ist gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass das entsperrbare Rückschlagventil in seinem entsperrten Zustand in Richtung von der Stangenseite des oder jedes Arbeitszylinders auf die Kolbenseite hin öffnet.
Damit ist die Handnotbetätigung zum Schliessen- und damit der sicheren Verwendung des Fahrzeuges bis zur Reparatur des hydraulischen Aggregates - mit geringstem Aufwand und höchster Funktionssicherheit gewährleistet
Das weitere Ziel der Erfindung wird bei einem Rückschlagventil wie eingangs beschrieben dadurch erreicht, dass zwei Durchflussbohrungen für das Hydraulikmedium und eine Verbindungspassage zwischen diesen Durchflussbohrungen vorhanden sind, in welcher Verbindungspassage der Ventilsitz ausgebildet und das Ventilelement angeordnet ist. Durch die Verbindungspassage im Rückschlagventil selbst werden zumindest zwei abzudichtende Anschlüsse und das Verlegen einer zusätzlichen Hydraulikleitung vermieden.
Durch die Zusammenfassung mehrerer Funktionen und deren automatische Abwicklung ist aber auch die Position des Einbaus im System und im Fahrzeug selbst gleichgültig und kann je nach Bedarf gewählt werden
Eine weitere Vereinfachung und Verkleinerung der Gesamtanordnung ist möglich, wenn in einer der Durchflussbohrungen eine Drossel stelle ausgebildet oder eine Drossel eingesetzt ist
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerleitung im Rückschlagventil selbst als Passage von der Durchflussbohrung mit ausgebildeter oder eingesetzter Drossel auf die dem Ventilsitz gegenüberliegende Seite des Ventilelementes ausgeführt ist Wieder wird dadurch eine zusätzliche externe Leitung und werden zwei abzudichtende Anschlüsse einge- spart.
Vorteilhafterweise wird, um die saubere Trennung zwischen dem Hydraulikmedium in der Steuerleitung des entsperrbaren Rückschlagventils und dem Hydraulikmedium im Arbeitskreis zu gewährleisten, das Rückschlagventil derart ausgebildet, dass die Steuerleitung in einen Arbeitsraum eines Steuerkolbens mündet, welcher gegen die Kraft eines vorzugsweise elastischen Elementes das Ventilelement mit dem Steuerdruck beaufschlagt.
Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der Zeichnungen näher erläutert Fig. 1 zeigt dabei einen schematischen hydraulischen Schaltplan einer Anordnung nach der vorliegenden Erfindung und Fig. 2a und 2b zeigen ein spezielles sperrbares Rückschlagventil in zwei, rechtwinkelig zueinander orientierten Längsschnitten.
Die in Fig. 1 dargestellt Anordnung zur hydraulischen Betätigung eines Verdecks, einer Abdeckklappe, eines Heckdeckels oder eines sonstigen beweglichen Fahrzeugteils weist zumindest einen doppeltwirkenden hydraulischen Arbeitszylinder 1 auf, der einerseits am Fahrzeug und andererseits an einem Teil beispielsweise des Verdecks angelenkt ist. Typischerweise erfolgt das Schliessen des Verdecks durch Ausfahren der Kolbenstange des Arbeitszylinders und das Öffnen durch Einfahren. Die Arbeitsräume 2,3 des Arbeitszylinders 1 sind über Leitungen 4,5 mit einem Hydraulikaggregat 6 verbunden, welches mit dem elektrischen Bordnetz des Fahrzeuges in Verbindung steht. Anstelle der beidseitigen direkten Anlenkung des Arbeitszylinders 3 könnte dessen Anlenkung auf der Fahrzeug- und/oder Verdeckseite auch indirekt über Hebel, Scharnieranordnungen oder dergleichen erfolgen.
Die beiden Arbeitsräume 2,3 jedes Arbeitszylinders 1 sind über die Leitungen 4, 5 mit jeweils einer Seite einer umschaltbaren Druckquelle 7 im Hydraulikaggregat 6 (hier gebildet aus Pumpe samt Antnebsmotor) in Verbindung. Die nicht dargestellte Anschlussleitung des Hydraulikaggregates 6 steuert den Motor der Pumpe der Druckquelle 7 und ein Wechselventil 8 zwischen den über einstellbare Druckbegrenzungsventile 9,10 zum Tank 10 führenden Leitungen
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Weiters könnten über diese Anschlussleitung auch beispielsweise Endschalter oder sonstige Stellungskontrollen Signale zu nicht weiter dargestellten Steuereinheiten oder dergleichen liefern.
In der Leitung 4 zum stangenseitigen Arbeitsraum 2 der Arbeitszylinder 1 mündet eine Verbindungsleitung 12, die über ein zum kolbenseitigen Arbeitsraum 3 öffnendes aber hydraulisch sperrbares Rückschlagventil 13 in die Leitung 5 zu diesem kolbenseitigen Arbeitsraum 3 führt. In beide Leitungen 4,5 sind Drosseln, Düsen od. dgl 15 bzw 16 eingebaut und die Steuerleitung 14 für das entsperrbare Rückschlagventil 13 mündet zwischen der Drossel 15 in der Leitung 4 und der umschaltbaren Druckquelle 7 in der besagten Leitung 4 zu den Arbeitszylindern 1
Im folgenden wird die Funktion der Anordnung der Fig. 1 erläutert Bei automatischem Schliessen des Verdecks baut die Pumpe der Druckquelle 7 kolbenseitig Druck auf.
Dadurch wird das Rückschlagventil 13 auch in der gesperrten Stellung gehalten und über das Wechselventil 8 wird aus dem Tank 11 Hydraulikmedium zum Volumsausgleich zusätzlich zu dem aus den stangenseitigen Arbeitsräumen 2 verdrängten Hydraulikmedium nachgesaugt Beim Öffnen hingegen wird der Druck im stangenseitigen Arbeitsraum 2 aufgebaut. Aufgrund der Drosselstelle 15 in der Leitung 4 entsteht vor dieser Drosselstelle, die vorzugsweise als Düse ausgeführt ist, ein Staudruck, sodass mit dem aufgebauten Druck in der Leitung 4 zuerst über die Steuerleitung 14 das Ruckschlagventil 13 beaufschlagt und in Schliessstellung gehalten wird. Erst mit geringer zeitlicher Verzögerung herrscht der gleiche Druck auch in der Verbindungsleitung 12, was die sichere Schliessstellung des Ventils 13 nicht mehr nachteilig beeinflussen kann.
Das Hydraulikmedium aus dem kolbenseitigen Arbeitsraum 3 der Arbeitszylinder 1 kann dann über die Leitung 5 verdrangt werden, wobei zum Volumsausgleich überschussiges Hydraulikmedium über das Wechselventil 8 in den Tank 11 abgesteuert wird.
Ist das Aggregat 6 nicht in Betrieb, beispielsweise durch einen Ausfall der Stromversorgung oder einen anderen Störfall, verhindert das aufgrund unveränderter Druckverhältnisse noch immer gesperrte Rückschlagventil 13 durch seine Orientierung das Überschieben von Hydraulikmedium aus dem kolbenseitigen Arbeitsraum 3 in den stangenseitigen Arbeitsraum 2 und damit auch das ungewollte (weitere) Öffnen des Verdecks oder ein Zurückfallen in den Verdeckkasten
Für das manuelle Schliessen des Verdecks wird eine Kraft aufgewendet, die zu einem Druckanstieg in der Leitung 4 führt. Aufgrund der zeitlichen Verzögerung des Druckaufbaus vor und hinter der Drossel 15 steigt zuerst der Druck in der Verbindungsleitung 12 schneller an, welcher ein langsamer steigender Druck in der Steuerleitung 14 gegenübersteht.
Dadurch kann das Rückschlagventil 13 geöffnet werden, d. h. das Überschieben von Hydraulikmedium vom stan- genseitigen Arbeitsraum 2 in den kolbenseitigen Arbeitsraum 3 über das in dieser Richtung nun nicht mehr gesperrte Rückschlagventil 13 ist möglich.
In Fig 2a und 2b sind Längsschnitte durch ein erfindungsgemässes Rückschlagventil 13 zur vorzugsweisen Verwendung in der beschriebenen Anordnung dargestellt Im Gehäuse 21 des Rückschlagventils 13, das auch in den Pumpenträger integriert sein kann, wobei dann nochmals eine Verkleinerung des Systems möglich ist und lediglich zwei abzudichtende Anschlüsse für die Hydraulikleitungen 4,5 zu dem oder jedem Arbeitszylinder 1 vorzusehen sind, sind zwei Durchflussbohrungen 22 und 23 vorgesehen, welche ein Teil oder, bei Integration in den Pumpenträger, der Beginn der Leitungen 4,5 sind.
Die Verbmdungsleitung 12 ist durch eine die Durchflussbohrungen 22,23 verbindende Passage 24 realisiert, in welcher auch der Ventilsitz 25 ausgebildet ist und in der auch das mit dem Ventilsitz 25 zusammenwirkende Ventilelement 26, vorzugsweise eine Ventilkugel, vorgesehen ist Die als Drosselstelle 15 wirkende Düse 27 ist ebenfalls im Gehäuse 21, im Verlauf der Leitung 22, ausgebildet.
Wie in dem senkrecht Längsschnitt der Fig 2b zu erkennen ist, der auf den Längsschnitt der Fig 2a senkrecht onentiert ist, wird schliesslich auch die Steuerleitung 14 durch eine Passage 28 im Gehäuse 21 des Rückschlagventils 13 realisiert, welche Passage 28 vor der Düse 27 von der Durchflussbohrung 22 abzweigt und vorbei an der Durchflussbohrung 23 in einen Arbeitsraum hinter einem Steuerkolben 29 mit grösserer Fläche als der Ventilsitz 25 führt.
Dadurch wird der Staudruck vor der Drosselstelle 15, d h. der Düse 27, über die Passage 28 und mittelbar über den Steuerkolben 29 auf das Ventilelemente 26 übertragen und dieses sicher auf den Ventilsitz 25 gedruckt, bevor sich zeitlich verzögert auch hinter der Düse 27 und damit in der Passage 28 der Druck aufbauen kann Der Steuerkolben 29 wird durch eine Feder 30, die dem Steuerdruck in der Passage 28 entgegenwirkt, beaufschlagt Nach aussen hin ist der Arbeitsraum des Steuerkolbens 29 durch eine Verschlussschraube 31 mit O-Ring-Dichtung abgeschlossen, wobei über die Schraubenöffnung auch die Feder 30, der Steuerkolben 29 und das Ventilelement 26 zugänglich sind