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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Betätigungsanordnung für ein bewegliches Verschlusse- lement an einem Fahrzeug, insbesonders eine Fahrzeugtür, eine Abdeckklappe für ein Verdeck oder einen Kofferraum- bzw. Motorraumdeckel, welches Verschlusselement mit einer Struktur versehen ist, die in geschlossener Stellung einen Haltezapfen, eine Halteleiste od. dgl. am Fahr- zeug und/oder an einem weiteren beweglichen Teil des Fahrzeuges hintergreift, insbesonders an einem Spannbügel für ein Cabrioverdeck, umfassend zumindest einen doppeltwirkenden Arbeits- zylinder zum Bewegen des Verschlusselementes, ein hydraulisches Aggregat und ein System aus Tank, Leitungen, Ventilen, Drosselelemente und dgl. zur Versorgung des oder jedes Arbeitszylin- ders mit Druckmittel.
Bei den bislang üblichen hydraulischen Betätigungsvorrichtungen ist bei ausgeschaltetem hyd- raulischen System meist auch der oder jeder Arbeitszylinder zur Betätigung von Verdeckklappen, Fahrzeugtüren od. dgl., welche das Eindringen in das Fahrzeug von aussen her gestatten, frei beweglich. Um dabei ein unerwünschtes Öffnen dieser Verschlusselemente zu verhindern, mussten bislang entsprechende mechanische oder auch hydraulische Schlösser vorgesehen sein, welche den apparativen und herstellungsmässigen Aufwand erhöhten, ebenso wie das Gewicht der Anord- nung.
So ist beispielsweise aus der DE 42 36 517 A1 eine hydraulische Betätigungsanordnung bekannt, bei welcher die Bewegung eines Arbeitszylinders in einer Bewegungsrichtung durch ein zur Druckmittelquelle hin sperrendes Rückschlagventil gesperrt wird, wenn die Druckmittelquelle entweder gewünscht oder durch Störung aufhört zu arbeiten. Auch die EP 693 389 A1 beschreibt ein ähnliches System, ohne aber auf eine Sperrwirkung aus zu sein.
Es war daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Betätigungsanord- nung der eingangs angegebenen Art derart zu verbessern, dass mit geringerem Aufwand und ein- facherer Bauweise eine sichere Fixierung des von der hydraulischen Betätigungsanordnung be- wegten Verschlusselementes in seiner geschlossenen Stellung und zusätzlich auch eine verlässliche Diebstahlsicherung realisiert ist. Insbesonders sollte für Cabriolets eine Sicherung der Verdeckkas- tenklappe in beiden Endstellungen des Verdecks gegeben sein.
Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäss der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, dass eine Bewegungsmechanik zur Zwangssteuerung des Verschlusselementes vorgesehen ist, welche das Verschlusselement im letzten Bewegungsabschnitt vor Erreichen der geschlossenen Stellung derart führt, dass es den Haltezapfen od. dgl. am Fahrzeug hintergreift, und dass in der Leitung zum Arbeitsraum des oder jedes Arbeitszylinders, welcher Arbeitsraum beim Schliessen des Verschluss- elementes mit Druckmittel beaufschlagt ist, in an sich bekannter Weise ein zumindest in Richtung vom Arbeitszylinder weg sperrbares oder sperrendes Ventil eingesetzt ist.
Bei abgeschalteter elektrischer und Hydraulikanlage ist es durch das sperrbare bzw gesperrte Ventil möglich, den Druck auf der Seite des Arbeitszylinders aufrecht zu erhalten, welche für das Schliessen des Ver- schlusselementes zuständig ist und den oder die entsprechenden Arbeitszylinder derart hydraulisch zu sperren. Mechanische Schlösser oder entsprechende andere Verschluss- oder Halteeinrichtun- gen können damit entfallen und das Verschlusselement kann dennoch nicht aus seiner Verriege- lung gedrückt werden.
Gemäss einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein elektrisch steuerbares 3/2-Wegeventil vorgesehen ist, welches den Arbeitsraum des oder jedes Arbeitszylinders, welcher Arbeitsraum beim Schliessen des Verschlusselementes mit Druckmittel beaufschlagt ist, in bestromter Stellung unmittelbar mit dem Tank verbindet, und auf der dem Ar- beitszylinder abgewandten Seite dieses 3/2-Wegeventils ein vom Arbeitszylinderweg sperrendes Rückschlagventil vorgesehen ist. Durch diese Variante, bei der in der stromlosen Stellung des Wegeventils der stangenseitige Arbeitsraum in den Tank abgesteuert ist, ist einerseits die ge- wünschte Fixierung in der Endstellung als auch eine Diebstahlsicherung gewährleistet, während doch für den autorisierten Benutzer mit dem entsprechenden Schlüssel oder Code die Umgehung des Rückschlagventils, z.
B. durch öffnen eines zusätzlichen Ventils, und damit eine manuelle Notbetätigung des Verschlusselementes möglich ist.
Um ein differentielles Ausfahren des oder jedes Arbeitszylinders zu ermöglichen, was insbe- sonders bei Deckelzylindern von Cabrios erwünscht ist, die sehr grossen Hub aufweisen und auf- grund des konstanten Volumensstromes des hydraulischen Aggregates sonst zu langsam ausfah- ren würden, ist gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass ein Rückschlag- ventil zwischen einer den Arbeitsraum des oder jedes Arbeitszylinders, welcher Arbeitsraum beim
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Öffnen des Verschlusselementes mit Druckmittel beaufschlagt ist, steuernden Ventilanordnung und dem hydraulischen Aggregat eingebaut ist.
Wenn die Ventilanordnungen zu beiden Arbeitsräumen geöffnet sind, kann damit das differentielle Ausfahren der Arbeitszylinder erreicht werden, während im Ruhezustand der Anordnung trotz des weiterhin offenen Ventils auch zum Arbeitsraum, der für das Schliessen verantwortlich ist, der Druck durch das Rückschlagventil und damit die hydraulische Sperre des Arbeitszylinders in zumindest einer Bewegungsrichtung aufrecht erhalten werden kann.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dagegen vorgesehen, dass in der Leitung zum Arbeitsraum des oder jedes Arbeitszylinders, welcher Arbeitsraum beim Schlie- #en des Verschlusselementes mit Druckmittel beaufschlagt ist, ein stromlos geschlossenes 2/2- Wegeventil eingesetzt ist. Da ohnedies ein Ventil zur Ansteuerung jedes Arbeitsraumes benötigt wird, kann auf der Seite des Arbeitszylinders, welche für das Schliessen des Verschlusselementes zuständig ist, ein die Verbindung zu diesem Arbeitsraum entweder freigebendes oder schliessendes Ventil vorgesehen sein, wodurch ein zusätzliches Rückschlagventil eingespart und die Anlage damit weiter vereinfacht werden kann. Trotzdem ist noch immer ein differentielles Ausfahren des Arbeitszylinders möglich.
Vorteilhafterweise ist in zumindest einer Verbindungsleitung vom Arbeitsraum des oder jedes Arbeitszylinders, welcher Arbeitsraum beim Schliessen des Verschlusselementes mit Druckmittel beaufschlagt ist, zum Tank ein vorzugsweise manuell öffenbares Absperrventil vorgesehen ist.
Um die Haltefunktion beim Schliessen des Verschlusselementes zu verbessern und bei einem Stromausfall auch ein Absinken des Verschlusselementes zu verhindern, kann gemäss einem weite- ren Erfindungsmerkmal zumindest einer, vorzugsweise jeder, der Arbeitszylinder mit einer integ- rierten Permanentbremse versehen sein.
In der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert werden.
Dabei zeigt die Fig. 1 eine schematische Darstellung eines hydraulisch betätigbaren Verdeck- kastens bei einem Cabrio in zwei Stellungen, die Fig. 2 bis 5 sind hydraulische Schaltpläne von verschiedenen Varianten der erfindungsgemässen hydraulischen Betätigungsanordnung in der An- wendung auf einen Verdeckkasten bei Cabrios, und Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere Variante eines hydraulisch betätigbaren Verdeckkastens für ein Cabrio mit automatischer Verriegelung des Spannbügels des Verdecks.
Die Verdeckbetätigung der Fig. 1 ist zwischen dem Fahrgastraum 1 und dem Kofferraumdeckel 2 angeordnet. Das Verdeck (nicht dargestellt) ist in eingeklappter Stellung unter dem Verdeckkas- tendeckel 3 abgelegt. In der vollständig geschlossenen Stellung des Verdeckkastendeckels 3 hin- tergreift ein in dessen vorderem Bereich vorgesehener hakenartiger Vorsprung 4 einen mit dem Fahrzeug verbundenen Zapfen 5 und verriegelt somit den Verdeckkastendeckel 3 gegen unbeab- sichtigtes und unautorisiertes Öffnen. Zum Öffnen wird ein Arbeitszylinder 6 angesteuert und aus- gefahren, wobei sich zuerst der Verdeckkastendeckel 3 in der Längsrichtung aus der Verriegelung herausbewegt, was durch eine Bewegungsmechanik 7 gesteuert wird.
Nachdem der Deckel 3 frei von der Verriegelung durch den Zapfen 5 ist, bewegt der Arbeitszylinder 6 den Verdeckkastende- ckel 3 weiter bis in die vollständig geöffnete Position. Der Ablauf zum Schliessen des Deckels 3 verläuft genau gegengleich: Der Arbeitszylinder 6 fährt wieder ein, wodurch der Verdeckkastende- ckel 3 wieder in die im wesentlichen horizontale Schliessstellung gelangt. Im letzten Teil seiner Bewegung führt die Bewegungsmechanik 7 den Deckel 3 wieder in Längsrichtung nach vorne und bewirkt damit, dass der Vorsprung 4 schliesslich wieder den Zapfen 5 hintergreift und den Ver- deckkastendeckel 3 derart verriegelt. Durch diese Steuerung werden die Schlösser für den Deckel 3 eingespart, d.h. zweimal die Verschlussmechanik und auch zwei separate Hydraulikzylinder mit Schläuchen und Steuerung.
Wie diese oben beschriebenen Funktionen hydraulisch bewerkstelligt werden, zeigt beispiels- weise der Schaltplan der Fig. 2. Die beiden Arbeitszylinder 6 für den Verdeckkastendeckel 3 und ein allfälliger Verschlusszylinder 8 für die vordere Verriegelung des vollständig ausgefahrenen Verdecks sind kolbenseitig mit einem elektrisch schaltbaren 3/2-Wegeventil 9 oder einer wirkungs- gleichen Anordnung verbunden. Dabei ist in der Druckmittelzuleitung vom Hydraulikaggregat 10 - bestehend aus Pumpe, Rückschlagventil, Druckbegrenzungsventil und Tank - noch ein Rück- schlagventil 11eingesetzt. Stangenseitig sind der oder jeder Arbeitszylinder 6 über ein zweites elektrisch schaltbares 312-Wegeventil 12 oder eine wirkungsgleiche Anordnung und der Verschluss-
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zylinder 8 direkt mit dem Hydraulikaggregat 10 verbunden.
In der stromlosen Stellung ist die Ver- bindung des Arbeitsraumes mit der Druckseite des Hydraulikaggregates 10 hergestellt. Das Ag- gregat 10 fördert Druckmittel, vorzugsweise Hydauliköl, direkt in den stangenseitigen Arbeitsraum des Verschlusszylinder 8 und über das 3/2-Wegeventil 12 und ein davor in die Leitung eingebautes weiteres Rückschlagventil 13 in die stangenseitigen Arbeitsräume der Arbeitszylinder 6, welche den Verdeckkastendeckel 3 betätigen. Wenn dabei der Verschluss eingefahren bleibt, bleibt auch das Schloss geschlossen, wenn der Deckelzylinder eingefahren bleibt, bleibt auch der Deckel ge- schlossen und verriegelt.
Wenn das Ventil 12 durch entsprechende elektrische Ansteuerung geschaltet wird, ist dadurch die Verbindung zur Druckseite des Hydraulikaggregates 10 unterbrochen und der stangenseitige Arbeitsraum der Arbeitszylinder 6 ist zum Tank des Hydraulikaggregates 10 geöffnet. Wenn dabei auch noch das Ventil 9 elektrisch geschaltet wird, gelangt Hydraulikmedium von der Druckseite des Hydraulikaggregates 10 in die kolbenseitigen Arbeitsräume der Arbeitszylinder 6, wobei es auch das Rückschlagventil 11passiert, und auch in den kolbenseitigen Arbeitsraum des Verschlusszylin- ders 8, so dass diese Zylinder 6,8 ausfahren. In der Stoppfunktion bzw. bei Stromausfall ist zu- mindest das Ventil 12 stromlos, wodurch die Last von der Stangenseite der Arbeitszylinder 6 auf dem in diesem Sinn sperrenden Rückschlagventil 13 liegt.
Um bei entsprechender Autorisierung eine Notbetätigung manuell durchführen zu können, ist zwischen dem oder jeden Arbeitszylinder 6 und dem Tank des Hydraulikaggregates 10 ein manuell öffenbares Absperrventil 14 vorgesehen, durch welches das Rückschlagventil 13 bzw. jede andere gleichartige Anordnung - wie nachfolgend beschrieben - umgangen werden kann. Zur Einstellung der Geschwindigkeit beim Einfahren der Arbeitszylinder 6 kann in der Verbindungsleitung von deren kolbenseitigen Arbeitsräumen zum Tank des Hydraulikaggregates 10 eine Düse 15 oder ein wirkungsgleiches Drosselelement vorgesehen sein.
Da der Hub der Deckelzylinder 6 typischerweise sehr gross ist und das Hydraulikaggregat einen konstanten Volumenstrom liefert, ist der Öffnungs- und Schliessablauf des Verdecks oft nicht har- monisch, da der Deckel zu langsam geöffnet bzw. geschlossen wird. Daher ist vorteilhafterweise bei der Ausführungsform der Fig. 3 ein Rückschlagventil 16 hinter dem Knoten zum Rückschlag- ventil 11 eingesetzt. Dies ermöglicht es, die Arbeitszylinder 6 differential zu fahren, d. h. diese Deckelzylinder 6 fahren aus, wenn sowohl das Ventil 9 als auch das Ventil 12 bestromt sind und die Druckseite des Hydraulikaggregates 10 mit dem jeweiligen Arbeitsraum verbinden.
Eine gleichartige Wirkung zum differentiellen Ausfahren der Arbeitszylinder 6 kann bei einer weiteren, in Fig. 4 schematisch dargestellten Ausführungsform erreicht werden. Dabei ist statt eines 3/2-Wegeventils 12 der Fig. 2 ein 2/2-Wegeventil 17 vorgesehen und zwischen den stangen- seitigen Arbeitraum der Arbeitszylinder 6 und das Hydraulikaggregat 10 eingesetzt. Dabei kann durch das 2/2-Wegeventil 17 ein Rückschlagventil eingespart und die Zylinder 6 immer noch diffe- rential ausgefahren werden.
Um die Funktion der Haltefunktion beim Schliessen des Verdeckkastendeckels 3 zu verbessern, können als Arbeitszylinder Deckelzylinder 18 mit integrierter Permanentbremse eingesetzt werden.
Die Bremse verhindert eine Bewegung des Deckelzylinders 18 in der Haltefunktion, ausserdem wird diese Bremse bei der Notbetätigung des Verdecks eingesetzt. Bei Stromausfall verhindert diese Bremse ein absinken des Verdeckkastendeckels 3, somit auch eine Beschädigung des Verdecks.
In vorteilhafter Weise kann die erfindungsgemässe Sicherung auch dazu verwendet werden, um zugleich mit dem Verdeckkastendeckel 3 auch den Spannbügel 19 eines Verdecks zu verriegeln, wie dies in Fig. 6 beispielhaft dargestellt ist. Dazu ist der Verdeckkastendeckel 3 mit einem zweiten hakenartigen Vorsprung 20 versehen, der in der vollständig geschlossenen Stellung zumindest einen auf zumindest einer nach unten ragenden Verlängerung 21 sitzenden Zapfen 22 hintergreift.
In der vollständig geschlossenen Stellung kann dann bei hydraulischer Sperrung des oder jedes Arbeitszylinders 6,18 für den Verdeckkastendeckel 3 auch der Spannbügel 19 nicht mehr entrie- gelt werden, wobei auch hier wieder zwei mechanische Schlösser bzw. zwei Hydraulikzylinder und deren Steuerung und Leitungen eingespart werden. Selbstverständlich muss beim Öffnen des Ver- decks und seinem Zusammenklappen die Bewegung der Verdeckkastenklappe 3 solange unter- brochen werden, bis der Spannbügel 19 aufgeklappt ist, um Beschädigungen dieses Bügels zu vermeiden.
Dazu werden von der Steuereinrichtung der hydraulischen Anlage die Ventilanordnun- gen beider Seiten der Arbeitszylinder 6,18 derart geschaltet, dass die Verbindung zum Hydraulik-
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aggregat 10 unterbrochen sind und die Arbeitszylinder durch die Ventilanordnungen in der momen- tanen Stellung gehalten werden. Erst nach vollständigem Aufklappen des Spannbügels 19 werden die Ventilanordnungen wieder derart bestromt, dass die Bewegung der Verdeckkastenklappe 3 weitergeführt wird.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Hydraulische Betätigungsanordnung für ein bewegliches Verschlusselement an einem
Fahrzeug, insbesonders eine Fahrzeugtür, eine Abdeckklappe für ein Verdeck oder einen
Kofferraum- bzw. Motorraumdeckel, welches Verschlusselement mit einer Struktur verse- hen ist, die in geschlossener Stellung einen Haltezapfen, eine Halteleiste od. dgl. am
Fahrzeug und/oder an einem weiteren beweglichen Teil des Fahrzeuges hintergreift, ins- besonders an einem Spannbügel für ein Cabrioverdeck, umfassend zumindest einen dop- peltwirkenden Arbeitszylinder zum Bewegen des Verschlusselementes, ein hydraulisches
Aggregat und ein System aus Tank, Leitungen, Ventilen, Drosselelemente und dgl.
zur
Versorgung des oder jedes Arbeitszylinders mit Druckmittel, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegungsmechanik zur Zwangssteuerung des Verschlusselementes vorgese- hen ist, welche das Verschlusselement im letzten Bewegungsabschnitt vor Erreichen der geschlossenen Stellung derart führt, dass es den Haltezapfen od. dgl. am Fahrzeug hin- tergreift, und dass in der Leitung zum Arbeitsraum des oder jedes Arbeitszylinders (6, 18), welcher Arbeitsraum beim Schliessen des Verschlusselementes mit Druckmittel beauf- schlagt ist, in an sich bekannter Weise ein zumindest in Richtung vom Arbeitszylinder (6,
18) weg sperrbares oder sperrendes Ventil (13,16, 17) eingesetzt ist.