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Die Erfindung betrifft ein Ventilelement, ein Verteilerelement, ein Hubelement, eine Hubelementanordnung, eine Verstelleinrichtung, eine Verstellanordnung, einen Sitz, ein Fahrzeug und eine Antenne mit einem solchen Hubelement.
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Nach dem Stand der Technik sind Hubelemente in automobilen und industriellen Anwendungen bekannt, welche als Stellelemente eingesetzt werden. Solche Hubelemente sind insbesondere als pneumatische Hubelemente eingerichtet. Ein Druckabfall kann bei einem pneumatischen Hubelement durch Nachpumpen ausgeglichen werden und im Gegensatz zu einem hydraulischen Hubelement führen Leckagen nicht zu ungewünschten Verschmutzungen. Bei den bekannten Hubelementen kann mit einer Pumpe eine Mehrzahl von Hubelementen mit Druck versorgt werden. Zwischen der Pumpe und den Hubelementen ist üblicherweise eine zentrale Ventilbaugruppe angeordnet, so dass über die Ventilbaugruppe die Hubelemente einzeln angesteuert werden. Somit wird derzeit der Druck im Hubelement und in der Versorgungsleitung zwischen Ventilbaugruppe und Hubelement aufgebaut. Die Hubelemente und die Versorgungsleitungen sind üblicherweise einzeln zu verlegen, wodurch ein relativ hoher Verlegeaufwand erzeugt wird. Weiterhin erhöht sich die Fehleranfälligkeit. Darüber hinaus ist eine zentrale Ventilbaugruppe anzuordnen, die einen hohen Platzbedarf aufweist.
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Um die Position durch Nachpumpen zu halten bzw. wiederherzustellen, ist ein Drucksensor in der vorherbeschriebenen Ausführung notwendig.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Insbesondere soll ein verbessertes Ventilelement, ein Verteilerelement, ein Hubelement, eine Hubelementanordnung, eine Verstelleinrichtung, eine Verstellanordnung, ein Sitz, ein Fahrzeug und eine Antenne mit einem solchen Hubelement angegeben werden.
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Die Aufgabe der Erfindung wird hinsichtlich des Ventilelements gemäß dem Anspruch 1, hinsichtlich des Verteilerelements gemäß dem Anspruch 3, hinsichtlich des Hubelements gemäß dem Anspruch 5, hinsichtlich der Hubelementanordnung gemäß dem Anspruch 13, hinsichtlich der Verstelleinrichtung gemäß dem Anspruch 16, hinsichtlich der Verstellanordnung gemäß dem Anspruch 17, hinsichtlich des Sitzes gemäß dem Anspruch 18, hinsichtlich des Fahrzeugs gemäß dem Anspruch 19 und hinsichtlich der Antenne gemäß dem Anspruch 15 gelöst. Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
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Das erfindungsgemäße Ventilelement umfasst einen Aktuator mit einem SMA-Draht, einer Rückstellfeder und einem ersten Dichtelement. Bei einer Ausführung als 3/3 Wege-Ventil umfasst das Ventil ein erstes und ein zweites Dichtelement an je einem Aktuator mit einem SMA-Draht und einer Rückstellfeder, um Wahlweise eine erste oder eine zweite Öffnung abzudichten. Der oder die Aktuatoren erstrecken sich von einer Grundplatte, welche eine umlaufende Abdichtung aufweisen kann, und sind jeweils mit einem ersten Befestigungselement an der Grundplatte befestigt. Der oder die Aktuatoren erstrecken sich insbesondere im Wesentlichen senkrecht von der Grundplatte weg, d.h. eine Erstreckungsrichtung des Aktuators bildet mit einer Flächennormalen einer Grundplatte einen Winkel von maximal ±30°. Der oder die Aktuatoren weisen zweckmäßigerweise je ein zweites Befestigungselement auf, welches über eine Feder, insbesondere Blattfeder, mit dem jeweiligen ersten Befestigungselement verbunden sind. Zweckmäßigerweise sind das erste und das zweite Dichtelement auf einer von der Grundplatte abgewandten Seite des jeweiligen zweiten Befestigungselements, d.h. kopfseitig, angeordnet. Durch die vorgenannte Anordnung der Dichtelemente auf der von der Grundplatte abgewandten Seite ist eine besonders platzsparende Anordnung möglich.
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Das Ventilelement ist zum Einbau in ein Hubelement oder in ein Ventilgehäuse bzw. Verteilergehäuse geeignet.
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Das Ventilelement kann in einem Verteilergehäuse, insbesondere als Ventilgehäuse, insbesondere einem T-Verteiler, aufgenommen sein und so ein Verteilerelement bilden. Das Verteilergehäuse kann insbesondere quaderförmig ausgebildet sein. Dazu hat das Verteilergehäuse eine Öffnung, welche durch die Grundplatte des Ventilelements dichtend verschlossen werden kann. Das Verteilergehäuse weist einen ersten Gehäuseanschluss, einen zweiten Gehäuseanschluss und zweckmäßigerweise einen dritten Gehäuseanschluss auf. Insbesondere kann der erste Gehäuseanschluss eine Öffnung zu einer Umgebung sein, der zweite Gehäuseanschluss kann einen verzweigten Anschluss aufweisen und der dritte Gehäuseanschluss kann als einzelner Anschluss ausgestaltet sein. Der verzweigte Anschluss kann insbesondere zwei Anschlusselemente für Schlauch- oder Rohrverbindungen aufweisen, die zweckmäßigerweise miteinander direkt fluidverbunden sind und zusammen mit einer Gehäuseöffnung des zweiten Gehäuseanschlusses verbunden sind. Dieser zweite Gehäuseanschluss kann T-förmig ausgestaltet sein. Auch der dritte Gehäuseanschluss weist zweckmäßigerweise ein Anschlusselement für eine Schlauch- oder Rohrverbindung auf. Zweckmäßigerweise ist sowohl der erste Anschluss als auch der zweite Anschluss mittels eines Dichtelements eines Ventilelements auf der Innenseite des Verteilergehäuses abdichtbar.
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Zweckmäßigerweise ist der erste und der zweite Gehäuseanschluss an einer ersten Seitenwand des Gehäuses angeordnet. Diese erste Seitenwand liegt insbesondere der Grundplatte gegenüber und ist für kopfseitig angeordnete Dichtelemente des Ventilelements ausgelegt. Der dritte Gehäuseanschluss ist zweckmäßigerweise an einer zweiten zur ersten Seitenwand senkrecht stehenden Seitenwand, insbesondere auf der kleineren der senkrecht stehenden Seitenwände eines Quaders, angeordnet. Zweckmäßigerweise ist das Anschlusselement des dritten Gehäuseanschlusses mit einem der Anschlusselemente des zweiten Gehäuseanschlusses parallel ausgerichtet und/oder normal zur zweiten Seitenwand angeordnet. Ein solches Verteilerelement kann insbesondere jeweils einem Hubelement einer nachstehend beschriebenen Hubelementanordnung zugeordnet sein. Weiterhin eignet sich ein solches Verteilerelement zur Verwendung als Ventile für eine Lordose oder Massagevorrichtung in einem Sitz, insbesondere Fahrzeugsitz, mit einer Vielzahl von Lordose oder Massageblasen zur platzsparenden Anordnung.
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Das erfindungsgemäße Hubelement umfasst einen Körper, welcher zumindest eine Öffnung und einen ersten Anschluss aufweist, und ein flexibles Element, welches die Öffnung des Körpers dichtend verschließt, wobei das flexible Element zwischen einer abgesenkten Position und einer Hubposition durch Erhöhung oder Verringerung eines Fluidvolumens in dem mit dem flexiblen Element verbunden Körper beweglich ist, wobei der erste Anschluss mit einem Ventil versehen ist.
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Bei dem Körper handelt es sich insbesondere um einen starren Körper. Der Körper kann insbesondere aus einem Kunststoff hergestellt sein. Der Körper kann zum Beispiel mittels Spritzguss hergestellt werden. Ein solcher Körper weist insbesondere eine Quader- oder eine Zylinderform auf, welche auf einer Bodenseite geschlossen ausgeführt ist. Der erste Anschluss ist ein Fluidanschluss, insbesondere Einlass. Der erste Anschluss kann an einer Seitenwand des Körpers oder am Boden angeordnet sein und ist insbesondere zum Aufstecken einer Versorgungsleitung z.B. in Form eines Schlauches geeignet, die wiederum mit einer Pumpe verbunden bzw. verbindbar ist. Die Öffnung des Körpers ist insbesondere auf der dem Boden gegenüberliegenden Seite des Körpers angeordnet. Dabei kann sich die Öffnung vollflächig oder teilflächig über diese Seite erstrecken. Das flexible Element ist zweckmäßigerweise mit einem Verriegelungselement an der Öffnung des Körpers befestigt, so dass das flexible Element die Öffnung des Körpers abdichtet. Alternativ kann das flexible Element auch einstückig mit dem Körper zum Beispiel durch Mehrkomponentenspritzguss, insbesondere Zweikomponentenspritzguss hergestellt werden. In dieser Ausführung wird kein Verriegelungselement benötigt. Das flexible Element kann beispielsweise ein Silikonformteil oder Latexformteil sein.
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Das Ventil ist bei dem erfindungsgemäßen Hubelement im Körper des Hubelements oder im ersten Anschluss des Hubelements angeordnet, so dass der erste Anschluss des Hubelements verschlossen oder freigegeben werden kann. Dadurch verringert sich die Fehleranfälligkeit, da sich Leckagen im Bereich der Zuleitung bzw. Versorgungsleitung nicht so stark auswirken. Weiterhin kann auf eine zentrale Ventilbaugruppe verzichtet werden. Das Ventil bzw. der Körper weist zweckmäßigerweise einen elektrischen Kontakt zum Steuern des Ventils auf. Bei Kombination des Hubelementes mit dem oben beschriebenen Verteilerelement kann das Hubelement auch mit einem vorgeschalteten Ventil am ersten Anschluss verwendet werden.
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Zweckmäßigerweise ist das Fluid Luft, so dass das Hubelement ein pneumatisches Hubelement ist.
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Das flexible Element ist insbesondere eine Membran oder eine Membran mit einem Faltenbalg. Eine einfache Membran eignet sich, wenn nur ein geringer Hub mittels des Hubelements erzeugt werden soll. Ein Faltenbalg kann eine oder mehrere Faltungen umfassen, so dass je nach Anzahl und Tiefe der Faltungen unterschiedliche Hubhöhen erreicht werden können. Bei einer großen Hubhöhe bietet es sich unter Umständen an, eine seitliche Führung vorzusehen, so dass im Hubzustand die mechanische Stabilität erhöht wird.
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Das Ventil, mit welchem der erste Anschluss versehen ist, ist in Ausgestaltung im Körper aufgenommen. Insbesondere ist das Ventil in Verlängerung des ersten Anschlusses auf einer Innenseite des Körpers angeordnet. Das Ventil kann ein 3/2-Wege-Ventil oder ein 3/3-Wege-Ventil sein.
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Der Körper umfasst in Ausgestaltung einen Auslass, wobei das Ventil so angeordnet ist, um den ersten Anschluss und den Auslass abwechselnd und/oder gleichzeitig zu verschließen. Der Auslass ist zweckmäßigerweise als zweiter Anschluss ausgestaltet, an den z.B. ein Schlauch- oder Rohrelement angeschlossen werden kann.
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Das Ventil umfasst zweckmäßigerweise einen Aktuator mit einem SMA-Draht, eine Rückstellfeder und ein erstes Dichtelement. Insbesondere bei einer Ausführung als 3/3 Wege-Ventil umfasst das Ventil ein erstes und ein zweites Dichtelement um Wahlweise den ersten Anschluss und den Auslass abzudichten. Als Ventil kann insbesondere ein oben beschriebenes Ventilelement im Körper aufgenommen sein.
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In weiterer Ausgestaltung umfasst das Hubelement einen bistabilen Klappmechanismus, welcher das flexible Element in der abgesenkten Position und der Hubposition jeweils fixiert. Bei dem Klappmechanismus kann es sich beispielsweise um ein gebogenes Blech, eine Klammer oder ähnliches handeln, welche zwei stabile Positionen aufweist und erst auf äußere, insbesondere mechanische, Krafteinwirkung von der einen in die andere Position überführt wird. Zwischen diesen stabilen Positionen ist der Klappmechanismus in einem labilen Zustand. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass ein geringer Druckabfall im Hubelement nicht die voreingestellte Position ändert.
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Die erfindungsgemäße Hubelementanordnung umfasst zumindest zwei erfindungsgemäße Hubelemente, wobei die Hubelemente jeweils mit dem ersten Anschluss mit einer Versorgungsleitung, welche mit einer Pumpe verbunden oder verbindbar ist, verbunden sind und das Ventil jedes Hubelements separat ansteuerbar ist.
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Zweckmäßigerweise sind die Hubelemente auf einem Träger angeordnet, wobei der Träger einstückig ist und optional Ausnehmungen aufweist. Der Träger ist beispielsweise ein Folienträger, insbesondere aus einer Kunststofffolie.
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Der Träger umfasst in Ausgestaltung die Versorgungsleitungen und/oder elektrische Anschlüsse. Somit sind in den Träger elektrische Leitungen integriert. An den für die Hubelemente vorgesehenen Positionen können Steckverbinder zum Aufstecken und Kontaktieren der Hubelemente vorgesehen sein. Weiterhin kann ein gemeinsamer elektrischer Anschluss auf dem Träger vorgesehen sein, mit dem die Hubelementanordnung kontaktiert werden kann und beispielsweise auch mit einer Steuereinrichtung verbunden werden kann. Für die Versorgungsleitungen können auf dem Träger zum Beispiel Klipps oder Nuten vorgesehen sein, auf oder in denen separate Leitungen verlegt werden können. Weiterhin können auch Versorgungsleitungen einstückig mit dem Träger vorgesehen sein. Alternativ kann der Träger auch die oben beschriebenen Verteilerelemente umfassen.
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Die Verstelleinrichtung umfasst ein erfindungsgemäßes Hubelement und einen Versteller und ein gegen das flexible Element des Hubelements drückende Federelement oder ein erstes erfindungsgemäßes Hubelement mit einem flexiblen Element, auf dessen vom Körper abgewandter Seite ein Versteller angeordnet ist, wobei der Versteller gleichzeitig auf einem flexiblen Element eines gegenüberliegenden zweiten erfindungsgemäßen Hubelements angeordnet ist. Im ersten Fall arbeitet somit das Hubelement gegen die Federkraft des Federelements, im zweiten Fall werden die sich gegenüberliegenden Hubelemente antagonistisch gesteuert. Eine solche Verstelleinrichtung kann weiterhin ein Gehäuse umfassen, in welchem das oder die Hubelemente der Versteller und ggf. das Federelement aufgenommen ist. Bei einer Ausführung mit zwei Hubelementen kann ein gemeinsamer Elektroanschluss und/oder ein gemeinsamer Druckluftanschluss bzw. Fluidanschluss vorhanden sein.
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Die erfindungsgemäße Verstellanordnung umfasst mehrere erfindungsgemäße Verstelleinrichtungen. Eine solche Verstellanordnung kann z.B. drei Verstelleinrichtungen mit jeweils zwei Hubelementen umfassen. Eine solche Verstellanordnung ist zweckmäßigerweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet und kann ein Führungselement für die Versteller umfassen. Weiterhin weist eine solche Verstellanordnung zweckmäßigerweise einen gemeinsamen Druckanschluss und einen gemeinsamen elektrischen Anschluss zur Steuerung und Energieversorgung auf.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, umfasst ein oben beschriebenes Hubelement oder eine Hubelement Anordnung oder eine oben beschriebene Verstellanordnung zum Verstellen eines Oberflächenelements. Insbesondere kann es sich bei einem solchen Oberflächenelement um ein Karosserieteil, z.B. Kotflügel, Spoiler, usw., ein Innenverkleidungsteil oder Bereich des Armaturenbretts, eine Halterung für eine Kamera oder einen Spiegel, eine Armlehne, oder einen nachfolgend beschriebenen Sitz handeln.
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Der erfindungsgemäße Sitz, insbesondere Fahrzeugsitz, umfasst eine oder mehrere erfindungsgemäße Hubelementanordnungen. Eine solche Hubelementanordnung kann zum Beispiel in Armlehnen für Fahrzeugsitze verbaut werden, um diese einfach und komfortabel zu verstellen. Alternativ können Hubelemente zum Beispiel zur Verstellung der Sitzhöhe und Neigung eingesetzt werden.
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Die erfindungsgemäße Antenne weist zumindest eine erfindungsgemäße Verstellanordnung auf. Eine solche Verstellanordnung kann insbesondere zur Verstellung der Ausrichtung von Sender und/oder Empfänger eingesetzt werden.
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Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 einen Querschnitt durch ein Hubelement;
- 2a ein Hubelement mit Klappmechanismus in der abgesenkten Position;
- 2b ein Hubelement mit Klappmechanismus in der Hubposition
- 3a Ansicht eines Hubelements in abgesenkter Position mit
- 3b Explosionsdarstellung und
- 3c Ansicht eines Hubelements in Hubposition mit
- 3d Explosionsdarstellung;
- 4a Schematische Darstellung eines Hubelements mit 3/2 Wege-Ventil in Hubposition und
- 4b Schematische Darstellung eines Hubelements mit 3/2 Wege-Ventil in abgesenkter Position;
- 5a Folienträger mit Hubelementen in Aufsicht und
- 5b in Seitenansicht;
- 6a Hubelemente, angeordnet mit einer baumförmigen Versorgungsleitung und
- 6b Hubelemente, angeordnet mit einer Ringversorgungsleitung;
- 7a Detailansicht eines Ventils im Hubelement in Hubposition und
- 7b in abgesenkter Position;
- 8a eine perspektivische Ansicht eines Hubelements,
- 8b den Hubelementkörper des Hubelements aus 8a mit Ventil,
- 8c eine Seitenansicht des Hubelements aus 8a und
- 8d einen Schnitt entlang D-D';
- 9a eine erste Ausgestaltung eines Ventileinsatzes für ein 3/3 Wege-Ventils,
- 9b eine erste Ausgestaltung eines Ventileinsatzes für ein 3/2 Wege-Ventils,
- 9c eine zweite Ausgestaltung eines Ventileinsatzes für ein 3/3 Wege-Ventils und
- 9d Seitenansicht der Ausgestaltung aus 9c;
- 9e eine dritte Ausgestaltung eines Ventileinsatzes für ein 3/3 Wege-Ventils;
- 10a eine Verstelleinrichtung in Seitenansicht und
- 10b Frontansicht;
- 11a Verstellanordnung mit antagonistisch angeordneten Hubelementen in Mittelstellung in Aufsicht und
- 11b in Seitenansicht sowie
- 11c in ausgelenkter Stellung in Aufsicht,
- 11d bei geschlossenem Gehäuse,
- 12a eine Schnittansicht eines Verteilerelements und
- 12b eine Explosionszeichnung eines Verteilerelements,
- 13a eine Verstellbare Fahrzeugoberfläche mit zwei Hubelementen und
- 13b schematisches Fahrzeug mit verschiedenen verstellbaren Elementen.
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1 zeigt ein Hubelement 2 mit einem Körper 4. Der Körper 4 ist zylinderförmig ausgestaltet und weist einen geschlossenen Boden auf. Auf einer dem Boden gegenüberliegenden Seite ist ein flexibles Element 10 angeordnet, welches mittels eines Verriegelungselements 11 auf dem Körper 4 gehalten wird. Seitlich an dem Körper ist ein erster Anschluss 8 angeordnet, der ein Ventil 16 (nicht dargestellt) umfasst. Über den ersten Anschluss 8 kann eine Pumpe mit dem Hubelement 2 verbunden werden, um einen Druck in dem Hubelement 2 einzustellen.
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2a, b zeigt eine Ausgestaltung des Hubelements 2 mit einem Klappmechanismus 20. Dabei zeigt 2a das Hubelement 2 in abgesenkter Position 12 und 2b das Hubelement 2 in Hubposition 14. Der Körper 4 des Hubelements 2 umfasst einen ersten Anschluss 8 und einen als zweiten Anschluss ausgeführten Auslass 18. In der abgesenkten Position 12 ist der Klappmechanismus 20 nach unten gebogen, in der Hubposition 14 ist der Klappmechanismus 20 nach oben gebogen, so dass auch bei einem geringen Verlust des Innendrucks im Hubelement 2 das flexible Element 10 in der Hubposition 14 bleibt.
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3a-d zeigt eine weitere Ausgestaltung des Hubelements 2. 3a ist eine perspektivische Ansicht des Hubelements in abgesenkter Position 12. 3b zeigt eine zu 3a gehörige Explosionsdarstellung. Der Körper 4 wird hier mit einem Boden 5 nach unten und dem flexiblem Element 10 nach oben abgeschlossen. Seitlich des Körpers 4 ist der erste Anschluss 8 angeordnet. Der Körper 4 umfasst ein 3/2 Wege-Ventil mit einem Ventilelement 17. Zur Betätigung des Ventilelements 17 kann ein SMA-Element vorgesehen sein. Das Ventilelement 17 mit einem ersten Dichtelement 78 und einem zweiten Dichtelement 80 wird im Körper 4 in Verlängerung des ersten Anschlusses 8 eingesetzt. Der Klappmechanismus 20 umfasst hier ein bistabiles Element, dessen Klappe im abgesenkten Zustand nach unten geneigt ist. 3c zeigt das Hubelement 2 in der Hubposition 14. 3d ist die dazugehörige Explosionsdarstellung. In dieser ist das bistabile Element in der zweiten Position zu sehen, die die Hubposition 14 fixiert. Dabei ist die Klappe nach oben geneigt.
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4a zeigt nun ein Hubelement 4 mit einem 3/2 Wege-Ventil, welches zum Einlassen der Druckluft geöffnet ist. Das Ventil 16 umfasst einen Aktuator 72 mit einem ersten Dichtelement 78 und einem zweiten Dichtelement 80. Weiterhin umfasst das Ventil 16 eine Rückstellfeder 76. Die Rückstellfeder 76 ist in der gezeigten Ausführung dazu ausgelegt, dass das Ventil 16 in die Position, dass der erste Anschluss normal geschlossen ist, zurückgeführt wird. Das zum ersten Einlass 8 hin ausgerichtete erste Dichtelement 78 steht offen, während das zum Auslass 18 hin gerichtete zweite Dichtelement 80 den Auslass 18 dichtend verschließt. Somit erhöht sich bei angeschlossener Pumpe der Druck im Hubelement 2 und das flexible Element 10 wird nach oben gedrückt.
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4b zeigt das Hubelement 2 aus 4a, allerdings mit einer Ventilstellung, bei der das Ventil 16 den ersten Anschluss 8 dichtend verschließt und den Auslass 18 freigibt. Hier verringert sich der Druck im Hubelement 2, so dass das Hubelement 2 in die abgesenkte Position überführt wird.
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5a und b zeigen eine Hubelementanordnung 40 in Aufsicht und einer Seitenansicht. Die Hubelementanordnung 40 umfasst eine Vielzahl von Hubelementen 2, welche auf einer Folie als Träger 44 angeordnet sind. Der Träger 44 kann Durchbrüche 48 aufweisen. Der Träger 44 weist eine Anschlusseinrichtung 32 auf. Der Träger 44 umfasst weiterhin Versorgungsleitungen 42 (nicht dargestellt), um die einzelnen Hubelemente 2 mit Druckluft zu versorgen. Die Versorgungsleitungen 42 sind mit dem ersten Anschluss 8 verbunden. Weiterhin sind im Träger 44 elektrische Anschlüsse 46 aufgenommen, über welche die Hubelemente 2 angesteuert werden können. Elektrische Leitungen können ebenfalls im Träger 44 aufgenommen sein. Die Versorgungsleitungen 42 können, insbesondere wie in 6a gezeigt, als sich baumförmig verzweigende Struktur, oder, wie in 6b gezeigt, als Ringleitung ausgeführt sein. Die Hubelementanordnung 40 auf dem Träger 44 lässt sich einfach verlegen. Sie ist insbesondere zum Einsatz in Fahrzeugsitzen geeignet oder zum Einsatz bei der Fahrzeugkarosserie, um Karosserieteile aerodynamischen Verhältnissen anzupassen.
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7a und b zeigen eine Detailansicht eines Hubelements 2, welche ein Ventil 16 schematisch darstellt. Das Ventil 16 ist im Körper 4 aufgenommen und so angeordnet, dass es mit dem ersten Dichtelement 78 den ersten Anschluss 8 dichtend verschließen kann und mit dem zweiten Dichtelement 80 des Auslass 18 bzw. zweitem Anschluss 19 dichtend verschließen kann. Das Ventil umfasst einen Aktuator 72 mit einer Rückstellfeder 76, an der das erste und das zweite Dichtelement 78, 80 angeordnet ist. Die Rückstellfeder 76 ist als Blattfeder ausgeführt, welche zwei Schenkel aufweist. Mittels eines Drahtes 74 aus einer Formgedächtnislegierung, SMA-Draht, kann das erste Dichtelement 78 in die Dichtposition oder das zweite Dichtelement 8 in die Dichtposition überführt werden. Die Schließstellung des ersten Anschlusses 8 ist in der 7a dargestellt, in der der SMA-Draht nicht bestromt ist. In 7b ist der SMA-Draht durch Bestromung verkürzt und somit der erste Anschluss 8 geöffnet und der Auslass 18 bzw. zweite Anschluss 19 dichtend verschlossen.
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8a zeigt eine perspektivische Ansicht eines Hubelements 2. Das Hubelement 2 weist einen Körper 4 und ein flexibles Element 10 auf. Das flexible Element 10 ist als Faltenbalg ausgestaltet.
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Der Körper 4 weist einen ersten Anschluss 8 sowie einen als zweiten Anschluss 19 ausgestalteten Auslass 18 auf. In einer zwischen den beiden Anschlüssen 8, 19 angeordneten Öffnung ist das Ventil 16 aufgenommen. Der Aufbau des Körpers 4 ist in Aufsicht in der 8b bzw. als Schnitt entlang D-D gemäß 8c in 8d dargestellt. Hier ist der erste Anschluss 8 und gegenüberliegend der zweite Anschluss 19 zu sehen. Dazwischen ist das Ventil 16 dargestellt, dessen Ventileinsatz auch in 9a dargestellt sind. Das Ventil 16 ist hier als 3/3 Wege-Ventil mit zwei Aktoren 72, 72' ausgestaltet. Jeder der Aktoren 72, 72' ist mit einer gemeinsamen Grundplatte 70 verbunden, welche mit einer umlaufenden Dichtung zur Abdichtung gegen den Körper 4 versehen ist. Jeder der Aktoren 72, 72' umfasst eine Blattfeder 76, 76', welche auf der Grundplatte 70 mit einem ersten Befestigungselement 82 befestigt ist.
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Auf der gegenüberliegenden Seite der Blattfeder 76, 76' ist jeweils ein zweites Befestigungselement 84 angeordnet. Ein Crimpverbinder 75 befindet sich jeweils an der Grundplatte 70. Das zweite Befestigungselement kann mit einem weiteren Crimpverbinder 75 versehen sein (Hier nicht dargestellt). Zwischen dem Crimpverbinder 75 an der Grundplatte 70 und dem Crimpverbinder 75 am zweiten Befestigungselement 84 befindet sich jeweils ein SMA-Element 74. Alternativ weist das zweite Befestigungselement, wie dargestellt, jeweils einen Vorsprung mit einem U-förmigen Bereich auf, um welchen das SMA-Element 74,74' geführt ist. Das SMA-Element 74, 74' ist jeweils auf der dem zugeordneten Anschluss 8, 19 abgewandten Seite angeordnet. Des Weiteren ist an der Blattfeder 76, 76' ein erstes Dichtelement 78, 78' angeordnet, welches jeweils geeignet ist, den ersten resp. zweiten Anschluss 8, 19 zu verschließen.
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9 zeigt verschiedene Ventileinsätze als Ventilelement 17 für ein Ventil 16, welche in den Körper 4 bzw. das Hubelement 2 gemäß 8 eingesetzt werden können. Dabei ist in 9a der Ventileinsatz für das oben beschriebene 3/3 Wege-Ventil dargestellt. 9b zeigt einen Ventileinsatz für ein 3/2 Wege-Ventil. Dieses weist nur einen Aktor 72 auf. An diesem einen Aktor 72 sind auf sich gegenüberliegenden Seiten ein erstes Dichtelement 78 und ein zweites Dichtelement 80 angeordnet. Das SMA-Element 74 ist auf der Seite des zweiten Dichtelements 80 angeordnet.
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9c und 9d zeigen eine alternative Ausgestaltung des Ventileinsatzes aus 9a. In dieser Anordnung sind die SMA-Elemente 74, 74' nicht auf der dem jeweils ersten Dichtelement 78, 78' gegenüberliegenden Seite angeordnet, sondern auf einer dazu winklig, insbesondere rechtwinklig dazu angeordneten Seite aufgenommen. Entsprechend ist das zweite Befestigungselement 84 abweichend gestaltet. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass das Ventil eine geringere Bauhöhe hat.
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9e zeigt eine dritte Ausgestaltung des Ventileinsatzes aus 9a. In dieser Anordnung sind die Dichtelemente nicht auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten, sondern kopfseitig der Grundplatte 70 gegenüberliegend angeordnet. Die Haupterstreckungsrichtung in den in 9a-d dargestellten Ventileinsätzen ist die Richtung vom ersten zum zweiten Befestigungselement entlang der Blattfeder.
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10a, b zeigt eine Verstelleinrichtung 50. Die Verstelleinrichtung 50 umfasst zwei Hubelemente 2, welche jeweils einen Körper 4 und ein flexibles Element 10 aufweisen. Jedes flexible Element 10 ist hier als Faltenbalg ausgestaltet. Der Körper 4 hat jeweils am Boden 5 einen ersten Anschluss 8. Am ersten Anschluss 8 ist jeweils ein Ventil 16 angeordnet, welches den ersten Anschluss 8 dichtend verschließen kann und somit geeignet ist, den Druck im Hubelement 2 zu regulieren. Zwischen den sich gegenüberliegen flexiblen Elementen ist ein Versteller 52 angeordnet. Die Verstelleinrichtung ist hier in einem Gehäuse 54 oder zumindest Teilgehäuse, wie in 10b gezeigt aufgenommen, und kann optional eine Führungseinrichtung 56 (nicht dargestellt) für den Versteller 52 aufweisen.
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11a-d zeigt eine Verstellanordnung 60 mit sechs Verstelleinrichtungen 50, welche in zwei Lagen angeordnet sind. Jede der Verstelleinrichtungen 50 umfasst zwei Hubelemente 2, welche sich mit den flexiblen Elementen 10 gegenüberliegen. Zwischen den sich gegenüberliegenden flexiblen Elementen 10 ist ein Versteller 52 angeordnet. Die Verstellanordnungen 50 sind parallel in einem Gehäuse 62 angeordnet, wobei jeweils der Körper 4 jeder Hubeinrichtung 2 zu einer Gehäusewand zeigt. Das Gehäuse 62 weist einen gemeinsamen Druckanschluss 64 auf. Weiterhin weist das Gehäuse 62 Führungsschienen 66 auf, in welchen jeweils ein Versteller 52 längs verschoben werden kann. In 11a sind alle Versteller in einer mittleren Position, in 11c ist der Versteller der ersten Verstelleinrichtung 50 ganz nach links verschoben dargestellt, während der Versteller der zweiten und der dritten Verstelleinrichtung 50 nach rechts verschoben ist. 11d zeigt die Verstellanordnung 60 bei geschlossenem Gehäuse 62. Die Versteller 52 können in den Führungsschienen 66, welche als Führungseinrichtung dienen, verschoben werden.
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12a und b zeigen eine Ausgestaltung eines Verteilerelements 90. Das Verteilerelement umfasst ein Gehäuse 92, welches quaderförmig ausgestaltet ist. Das Gehäuse 92 weist eine Öffnung 93 auf, in welches ein Ventilelement 17 als Ventileinsatz eingesetzt werden kann. Das Ventilelement 17 ist hier ein in 9e dargestelltes Ventilelement 17.
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Das Ventilelement 17 weist eine Grundplatte 70 mit einer umlaufenden Dichtung auf. Mit der Dichtung der Grundplatte 70 ist die Öffnung 93 des Gehäuses 92 dichtend verschlossen.
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Das Gehäuses 92 weist einen ersten Gehäuseanschluss 94, einen zweiten Gehäuseanschluss 95 und einen dritten Gehäuseanschluss 98 auf. Der erste Gehäuseanschluss 94 ist als Durchloch ausgeführt und kann mit einem ersten Dichtelement 78 dichtend verschlossen werden. Der zweite Gehäuseanschluss 95 ist mit einem ersten Anschlusselement 96 und einem zweiten Anschlusselement 97 versehen, welche sich senkrecht zueinander verstrecken. Das erste Anschlusselement 96 und das zweite Anschlusselement 97 sind ständig miteinander fluidverbunden. Auf der den Anschlusselementen 96, 97 abgewandten Seite kann der zweite Gehäuseanschluss 95 auf der Innenseite des Gehäuses 92 mit dem zweiten Dichtelement 80 verschlossen werden.
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Am dritten Gehäuseanschluss 98 ist ein auch ein Anschlusselement 99 angeordnet. Dieses Anschlusselement 99 erstreckt sich senkrecht von der Gehäusewand des Gehäuses 92. Dabei sind das zweite Anschlusselement 97 und das Anschlusselement 99 des dritten Gehäuseanschlusses 98 parallel zueinander in die gleiche Richtung angeordnet. Das erste Anschlusselement 96 des zweiten Gehäuseanschlusses ist Senkrecht zu den beiden anderen angeordnet und erstreckt sich von der Grundpatte 70 weg.
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13a zeigt ein Oberflächenelement 110 eines Fahrzeuges 130, welche sich mit den Hubelementen 2 verstellt werden kann. Die Hubelemente 2 bilden insbesondere eine Hubelementanordnung 40. Eine solche Hubelementanordnung 40 kann, wie in 5a,b dargestellt, mit einem Träger versehen sein. Die Anzahl der Hubelemente richtet sich insbesondere nach der Größe des Oberflächenelements 110.
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13b zeigt schematisch ein Fahrzeug 130. Dieses Fahrzeug umfasst ein erstes Karosserieteil 112 und ein zweites Karosserieteil 114, welches mit einem Hubelement, einer Hubelementanordnung oder einer Verstellanordnung verstellt werden können. Dabei kann es sich um ein Karosserieteil 112 im oberen Bereich des Fahrzeugs oder aber auch ein Karosserieteil 114 im Bereich des Bodens des Fahrzeuges handeln. Weiterhin umfasst das Fahrzeug einen Sitz 100 mit einer Armlehne 102. Die Armlehne 102 ist mit zumindest einem Hubelement, insbesondere einer Hubelementanordnung wie angezeigt verstellbar. Weiterhin ist ein Bereich des Armaturenbretts 120 dargestellt, welcher mit einer Hubelementanordnung verstellbar ist. Die in 13b dargestellten Oberflächenelemente sind lediglich beispielhaft.
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Bezugszeichenliste
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- 2, 2'
- Hubelement
- 4
- Körper
- 6
- Öffnung
- 8
- erster Anschluss
- 10
- flexibles Element
- 11
- Verriegelungselement
- 12
- abgesenkte Position
- 14
- Hubposition
- 16
- Ventil
- 17
- Ventilelement
- 18
- Auslass
- 19
- zweiter Anschluss
- 20
- Klappmechanismus
- 30
- Pumpe
- 32
- Anschlusseinrichtung
- 40
- Hubelementanordnung
- 42
- Versorgungsleitung
- 44
- Träger
- 46
- elektrische Anschlüsse
- 48
- Durchbruch
- 50
- Verstelleinrichtung
- 52
- Versteller
- 54
- Gehäuse
- 56
- Führungseinrichtung
- 60
- Verstellanordnung
- 62
- Gehäuse
- 64
- Druckanschluss
- 66
- Führungsschiene
- 70
- Grundplatte
- 72, 72'
- Aktuator
- 74, 74'
- SMA-Draht
- 75
- Crimpverbinder
- 76, 76'
- Rückstellfeder
- 78
- erstes Dichtelement
- 80
- zweites Dichtelement
- 82
- erstes Befestigungselement
- 84
- zweites Befestigungselement
- 90
- Verteilerelement
- 92
- Gehäuse
- 93
- Öffnung
- 94
- erster Gehäuseanschluss
- 95
- zweiter Gehäuseanschluss
- 96
- erstes Anschlusselement
- 97
- zweites Anschlusselement
- 98
- dritter Gehäuseanschluss
- 99
- Anschlusselement
- 100
- Sitz
- 102
- Armlehne
- 110
- Oberflächenelement
- 112
- Karosserieteil
- 114
- Karosserieteil
- 120
- Bereich des Armaturenbretts
- 130
- Fahrzeug
- 200
- Antenne