DE19855710A1 - Türarretierung, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Türarretierung, insbesondere für KraftfahrzeugeInfo
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Abstract
Türarretierung, um die beiden Gelenkteile miteinander zu verbinden, um sie in einer beliebigen Position festzuhalten. DOLLAR A Sie umfaßt ein steifes, dicht verschlossenes Gehäuse (1) mit einem Fluid, einen Kolben (3), der um eine fest mit dem Kolben (3) verbundene Achse (2) schwenkbar in dem Gehäuse angeordnet ist, von welcher wenigstens ein Ende nach außen übersteht, wobei der Kolben (3) das Gehäuse (1) in zwei komplementäre Kammern (51, 52) mit veränderlichem Volumen unterteilt. DOLLAR A Der Kolben (3) ist mit zwei entgegengesetzt wirkenden, bei einem Schwellenwert ansprechenden Richtungsventilen (41, 42) ausgestattet, von denen jedes einen engen Durchlaß steuert, die beiden Kammern (51, 52) dann miteinander verbinden, wenn der Druck in der einen Kammer denjenigen in der anderen Kammer um eine Differenz übersteigt, die größer ist als der Schwellenwert des Ventils, das mit der Richtung des Fluid-Durchgangs von der Kammer mit erhöhtem Druck zu anderen übereinstimmt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Türarretierung, insbe
sondere für Kraftfahrzeuge, die dazu bestimmt ist, die beiden
Teile des Gelenks (Tür/Karosserie) miteinander zu verbinden, um
sie in einer beliebigen Position festzuhalten.
Es gibt verschiedene Formen von Tür-Arretierungen für Kraft
fahrzeuge. Diese Türarretierungen sind dazu bestimmt, die Tür
in der Offenstellung zu halten. Um die Tür wieder zu schließen,
muß an ihr gezogen werden. Hierbei muß eine größere Kraft auf
gewendet werden als diejenige, die normalerweise beim Fehlen
einer Türarretierung notwendig wäre, da das Haltemoment der
Türarretierung überwunden werden muß. Dieses Moment wird übli
cherweise durch einen Höcker auf oder durch eine Vertiefung in
der Zunge der Türarretierung erzeugt, wodurch die kleinen Rol
len, die auf dieser Zunge rollen, gezwungen werden, gegen die
Wirkung eines elastischen Elements, wie z. B. eine Feder, oder
durch die Verformung eines elastischen Teils zurückzuweichen.
Diese Türarretierungen haben alle eine oder ggf. auch mehrere
einzelne Tür-Festhalte-Positionen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu
beseitigen und eine Türarretierung zu schaffen, mit der eine
Tür in jeder beliebigen Zwischenposition zwischen der Geschlos
senstellung und der größten Offenstellung festgehalten werden
kann.
Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung eine Türarretierung,
insbesondere für Kraftfahrzeuge, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß sie folgendes aufweist:
- - ein steifes, dicht verschlossenes Gehäuse, das ein Fluid ent hält, wobei dieses Gehäuse mit einem Teil des Gelenks verbun den ist,
- - einen Kolben, der in dem Gehäuse durch eine fest mit dem Kol ben verbundene Achse schwenkbar angeordnet ist, von welcher wenigstens ein Ende zur Verbindung mit dem anderen Teil des Gelenks über das Gehäuse übersteht,
- - dieser Kolben unterteilt das Gehäuse in zwei komplementäre Kammern veränderlichen Volumens,
- - der Kolben ist mit zwei entgegengesetzt wirkenden, bei einem Schwellenwert ansprechenden Richtungsventilen ausgestattet, von denen jedes einen verengten Durchlaß steuert, der die beiden Kammern dann miteinander verbindet, wenn der Druck in einer der Kammern denjenigen in der anderen um eine Differenz übersteigt, die größer ist als der Schwellenwert desjenigen Ventils, das mit der Richtung des Fluid-Durchgangs von der Kammer erhöhten Drucks zur anderen übereinstimmt.
Die erfindungsgemäße Türarretierung hält die Tür in jeder be
liebigen Position, in der die Tür losgelassen wird, fest. D. h.
in jeder beliebigen relativen Schwenkposition zwischen dem Kol
ben und dem Gehäuse, da dann, wenn die Tür angehalten wird, der
Kolben keine Druckkraft mehr auf das sich in der vorgeordneten
Kammer befindende Fluid ausübt, so daß die Fluiddrücke in der
vorgeordneten Kammer und in der nachgeordneten Kammer gleich
sind. Das Fluid in den beiden Kammern blockiert so den Kolben,
da es keines der beiden entgegengesetzt wirkenden Ventile pas
sieren kann. Nach dem Anhalten der Tür ändert sich die Situati
on, da nur eine auf die Tür ausgeübte Kraft, die einen Druck
erzeugt, der größer als der Schwellenwert des mit dieser Bewe
gung übereinstimmenden Ventils ist, die Tür weiterbewegen kann.
Die Schwellenwerte sind vorzugsweise identisch, können aber
auch verschieden sein. Keinesfalls ist die Identität der
Schwellenwerte unerläßlich, wie sie auch kein Ziel des Einstel
lens ist.
Um die Tür aus der Stellung, in der sie von der Türarretierung
gehalten wird, zu bewegen, muß sie in der gewollten Richtung
gezogen oder gedrückt werden, um in der vorgeordneten Kammer
einen derartigen Druck zu erzeugen, daß dessen Unterschied zum
Druck in nachgeordneten Kammer den Öffnungs-Auslösewert des für
das Öffnen vorgesehenen Ventils übersteigt und die Verbindung
zwischen beiden Kammern ermöglicht.
In dem Augenblick, in dem diese Druckdifferenz in der entgegen
gesetzten Funktionsrichtung auf das andere Ventil wirkt
(welches entgegengesetzt zum vorhergehenden Ventil angeordnet
ist), kann es nicht öffnen.
Umgekehrt wird, wenn auf die Tür in der Arretierungsposition
ein dem vorhergehenden Moment entgegengesetztes Moment ausgeübt
wird und wenn der Druckunterschied in dieser Richtung den
Schwellenwert des zweiten Ventils übersteigt, letzteres öffnen
und diese Bewegung zulassen.
Sobald das äußere, auf die Tür ausgeübte Moment ausbleibt,
bleibt der Kolben stehen und als Folge dieses Stehenbleibens
gleichen sich die Drücke in den beiden Kammern aus, unabhängig
davon, in welcher relativen Stellung sich der Kolben gerade be
finden mag. Der Kolben ist dann in dieser Stellung blockiert
und er wiederum blockiert die Tür in der entsprechenden Positi
on.
Im allgemeinen wird eine Türarretierung mit einem zweiteiligen
Gelenk in Verbindung gebracht, das z. B. von der Karosserie und
einer Fahrzeugtür gebildet wird. Auch andere Ausgestaltungen
sind vorstellbar.
Die vorliegende Türarretierung wird vorzugsweise so montiert,
daß die relative Schwenkachse zwischen dem Kolben und der Tür
arretierung mit der Schwenkachse der Tür zusammenfällt. Auf je
den Fall können Verbindungsmechanismen und Mechanismen zur Be
wegungsübertragung vorgesehen werden, wenn die Türarretierung
nicht, wie zuvor erwähnt wurde, koaxial zur Schwenkachse der
Tür montiert werden kann.
Üblicherweise und gemäß Übereinkunft bezeichnen die Ausdrücke
"vorgeordnet" und "nachgeordnet" diejenige Kammer, die sich
entsprechend dem Drehsinn des Kolbens vor bzw. hinter dem Kol
ben befindet.
Deswegen hängen die Bezeichnungen "vorgeordnet" und
"nachgeordnet" allein von der Richtung ab, in der der Kolben
schwenkt bzw. schwenken muß.
Der verengte Durchlaß, der während der Verlagerung des Kolbens
durch eines der Ventile freigegeben wird, bewirkt einen Druck
verlust, der die Aufrechterhaltung einer Druckdifferenz beid
seits des Verschlußorgans des entsprechenden Ventils ermög
licht.
Auf besonders vorteilhafte Weise umfaßt das bei einem Schwel
lenwert ansprechende Richtungsventil
- - einen gestuften Durchgang mit einem Durchlaß mit kleinem Querschnitt auf der Eingangsseite, der in die vorgeordnete Kammer mündet, und einem Durchlaß mit großem Durchmesser, der in die nachgeordnete Kammer mündet, wobei
- - diese beiden Durchlässe mit unterschiedlichem Durchmesser zwischen sich einen Absatz bilden, an dem der vorgeordnete Durchlaß endet und auf diese Weise dort gleichzeitig den Ven tilsitz bildet, mit dem ein durch eine eingestellte Feder be lastetes Verschlußorgan zusammenwirkt,
- - den verengten Durchlaß, der das dem Sitz nachgeordnete Innere des Ventils mit der nachgeordneten Kammer verbindet.
Dieses Ventil ist sehr einfach aufgebaut. Das gilt auch für den
Kolben, der z. B. ein massives Teil ist, in welchem einfach
zwei gestufte Durchgänge mit entgegengesetzter Ausrichtung und
ein verengter Durchlaß für jedes Ventil ausgebildet sind.
In diesem Ventil ist das Verschlußorgan vorzugsweise eine Ku
gel.
Gemäß einem anderen besonders vorteilhaften Merkmal ist in dem
Durchlaß mit dem großen Durchmesser eine Hülse eingesetzt, in
der sich die Kugel verschieben läßt, welche eine dichte Tren
nung zwischen dem Fluid der vorgeordneten Kammer und demjenigen
der nachgeordneten Kammer beidseits der Kugel bildet.
Diese Hülse verhindert jeden direkten Fluidverlust durch die
von der von ihrem Sitz freigekommenen Kugel gebildeten Trennung
hindurch, um so das ganze Fluid zum Durchströmen des verengten
Durchlasses zu zwingen.
Gemäß einem anderen vorteilhaften Merkmal handelt es sich bei
der das Verschlußorgan des Ventils belastenden Feder um eine
Belleville-Feder.
Gemäß einem anderen vorteilhaften Merkmal liegt die das Ver
schlußorgan des Ventils belastende Feder einerseits an dem Ver
schlußorgan und andererseits an einer durchbohrten Schraube an,
die verstellbar im Durchlaß mit dem großen Durchmesser vorgese
hen ist und wenigstens auf einem Teil ihrer Länge ein Gewinde
aufweist.
Diese Anordnung der Feder in ihrem Sitz ist sehr einfach und
mit der durchbohrten Schraube kann die Einstellung der Feder
reguliert werden.
Wie schon ausgeführt, ist es nicht unerläßlich für das Funktio
nieren der Türarretierung, daß die Federn der beiden Ventile
exakt auf dieselbe Weise eingestellt sind.
Das Einstellen der Feder bestimmt den Schwellenwert für das
Öffnen des Ventils, d. h. die Druckdifferenz, die von dem an
fänglich auf die Tür ausgeübten Moment erzeugt werden muß. Die
ses Moment wird kleiner, sobald der Schwellenwert überschritten
und das Ventil offen ist.
Tatsächlich wird das Verschlußorgan, wie z. B. die Kugel, durch
eine vorbestimmte Kraft angedrückt, die von der eingestellten
Feder ausgeübt wird. Um diese Kraft zu erzeugen, wenn das Ven
til geschlossen ist, muß ein großer Druck auf die kleine, im
Bereich des Ventilsitzes zugängliche Oberfläche des Verschluß
organs ausgeübt werden.
Sobald aber das Verschlußorgan von seinem Sitz abgehoben hat,
kann die gesamte entsprechende Oberfläche mit dem Druck beauf
schlagt werden. Es ist somit ein sehr viel niedriger Druck not
wendig, um das Verschlußorgan in seiner Offen-Stellung zu hal
ten.
Wenn der Durchlaß nicht verengt wäre, würden sich die Drücke in
den beiden Kammern nahezu unmittelbar ausgleichen und der Rück
flußverhinderer würde nahezu unmittelbar wieder auf seinen Sitz
zurückkehren, den er verschließen würde. Es müßte erneut ein
eine Druckdifferenz erzeugendes Moment ausgeübt werden, das
größer als der Schwellenwert wäre, um erneut den Rückflußver
hinderer von seinem Sitz abzuheben. Das Gleichgewicht würde so
fort wieder hergestellt und so weiter. Dies führte zu einer
ruckartigen Öffnungsbewegung der Tür, und es müßte das zum an
fänglichen Schwenken der Tür aus ihrer Arretierungs-Position
heraus notwendige große Moment ohne Unterbrechung ausgeübt wer
den.
Entsprechend einem anderen vorteilhaften Merkmal der Erfindung
weist eine der Kammern einen einstellbaren Stopfen auf, der ei
nen Endanschlag für den Kolben bildet und der die Einstellung
des Drucks in den beiden Kammern ermöglicht. Dieser Endanschlag
befindet sich vorzugsweise am Ende der Öffnungsbewegung einer
Fahrzeugtür.
Entsprechend einem anderen Merkmal hat das Gehäuse die Form ei
nes Kreisausschnitts und weist zwei Aufnahmen auf, die ein La
ger für die Kolbenachse bilden, wobei dieses Gehäuse aus zwei
Teilen besteht, und zwar einem unteren Teil, das eine Art Scha
le bildet, und einem oberen Teil, das einen Deckel bildet.
Entsprechend einem anderen interessanten Merkmal weist das Ge
häuse einen Versatz in einem Teil des Kolbenweges auf, damit
die beiden Kammern unbeeinträchtigt miteinander kommunizieren
können und die Funktion der Türarretierung in diesem Wegab
schnitt aufgehoben wird.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefüg
ten Zeichnungen ausführlicher beschrieben, von denen:
die Fig. 1 eine axiale Schnittansicht des Ventils in der Ebe
ne I-I in der Fig. 2 ist,
die Fig. 2 eine Draufsicht auf das in der Ebene II-II ge
schnittene Ventil aus der Fig. 1 ist,
die Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Kolbens in Explo
sionsdarstellung ist,
die Fig. 4 eine Schnitt-Ansicht in der Schnitt-Ebene IV-IV in
der Fig. 2 ist.
Gemäß den Fig. 1 und 2 betrifft die Erfindung eine insbesondere
zur Ausstattung von Kraftfahrzeugtüren bestimmte Türarretie
rung, die üblicherweise zu zwei gegeneinander beweglichen Tei
len paßt, wobei der eine Teil die Tür und der andere Teil die
Karosserie ist. Diese beiden Teile sind nicht dargestellt.
Diese beiden Teile können auf gleiche Weise mit dem einen oder°
dem anderen der beiden Teile der Türarretierung verbunden sein,
d. h. mit dem Gehäuse oder dem Kolben.
Aufgabe dieser Türarretierung ist es, die Tür in jeder beliebi
gen Öffnungs-Position in bezug auf die Karosserie festzuhalten
bzw. zu arretieren.
Diese Türarretierung besteht aus einem Gehäuse 1 mit den beiden
Teilen 11 und 12, wobei das eine eine Art Schale und das andere
deren Deckel bildet. Diese beiden Teile werden so miteinander
verbunden, daß die Verbindung dicht ist. Das Gehäuse hat, wie
in Fig. 2 gezeigt, die Form eines Kreisausschnitts oder genauer
gesagt eine kreisausschnittförmige Wandung, wobei der Mittel
punkt dieses Kreises von der Schwenkachse 2 gebildet wird. Die
ses steife, dicht verschlossene Gehäuse enthält ein Fluid, wie
z. B. eine Hydraulikflüssigkeit, ein Gas oder ein halb-festes
Fluid (dickflüssiges Fluid).
In der Vertiefung dieses Gehäuses 1 befindet sich ein schwenk
barer Kolben 3 mit einer zur geometrischen Achse 2 koaxialen
Achse, deren eines Ende oder Achselement 31 in einem ein Lager
bildenden geschlossenen Teil 13 des Gehäuses 1 aufgenommen ist;
das andere Ende oder Achselement 32 durchsetzt, entsprechend
abgedichtet, einen Stutzen 14 des Deckels 12 des Gehäuses 1.
Das Gehäuse 1 ist mit einem der beiden Teile des Gelenks
(Karosserie oder Tür) und das Ende 32 der Kolbenachse ist mit
dem anderen Teil des Gelenks (Tür oder Karosserie) verbunden.
Der Kolben 3 kann in dem Gehäuse 1 eine Schwenkbewegung um die
geometrische Achse 2 ausführen. Die Form der Vertiefung des Ge
häuses 1 ermöglicht diese Schwenkbewegung, deren Winkel α (in
bezug auf die Achse 2) vom Öffnungsgrad abhängt, den das Gelenk
zulassen soll (mit oder ohne Bewegungsuntersetzung).
Der Kolben 3 wird von einem Stab 33 mit einem Querschnitt annä
hernd gleich demjenigen der Vertiefung des Gehäuses 1 gebildet.
Dieser Stab 33 trägt an einem Ende 34 die beiden Achselemente
31, 32 und ist am anderen Ende 35 mit zwei Richtungsventilen
41, 42 ausgestattet. Der Kolben 3 ist an seinem Umfang mit ei
ner Dichtung 36 versehen. Diese Dichtung 36 umrandet auch die
Achselemente 31, 32, um eine dichte Trennung der beiden Kammern
51, 52 zu gewährleisten, die von dem Kolben 3 in der Vertiefung
des Gehäuses 1 begrenzt werden.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Dichtigkeit des aus dem Ge
häuse 1 austretenden Achselements 32 u. U. durch eine zusätzli
che Dichtung 320 gewährleistet wird.
Das Gehäuse 1 ist auch mit einem Endanschlag 6 ausgestattet,
der in einem an der Seite des Gehäuses 1 vorgesehenen, in die
Kammer 52 einmündenden Stutzen 15 aufgenommen ist.
Dieser Endanschlag wird von einem in dem Stutzen 15 abdichtend
angeordneten Stopfen 61, der über ein elastisches Element 62 an
einer in das Gewinde des Stutzens 15 eingedrehten Einstell
schraube 63 anliegt, gebildet. Durch das mehr oder weniger tie
fe Eindrehen des Anschlags in den Stutzen 15 kann der in der
Vertiefung des Gehäuses 1 herrschende Druck reguliert werden.
Der Kolben 18 steht leicht über die Innenwandung des Gehäuses 1
über, um als Endanschlag für den Kolben 3 zu dienen.
Gemäß Fig. 2 entspricht die Öffnungsbewegung der Tür der Bewe
gung des Kolbens 3 in Richtung des Pfeils A. Wenn die Tür ge
schlossen ist, liegt der Kolben 3 an der Seite 17 des Gehäuses
1 an, während der Kolben am Ende der Öffnungsbewegung am An
schlag 6 anliegt.
Generell soll eine Türarretierung keinen Einfluß auf die Funk
tionsweise der Tür beim Öffnen und Schließen haben. Sie soll
für diese beiden Bewegungsvorgänge der Tür unwirksam sein. Das
Öffnen soll ohne einen besonderen Kraftaufwand vorgenommen wer
den können. Die Tür soll auch leichtgängig geschlossen werden
können, um das Zuschlagen der Tür zu ermöglichen, was die Ga
rantie für ein gutes Einrasten des Schlosses ist.
Außerdem soll das Öffnen einer Fahrzeugtür bis zu einem Öff
nungsgrad oder -winkel, der den Insassen das Verlassen des
Fahrzeugs ermöglicht, ohne besonderen Kraftaufwand vorgenommen
werden können. Die Funktion der Türarretierung darf erst nach
dieser Bewegung wirksam werden, sowohl in der Öffnungs- als
auch in der Schließrichtung.
Zu diesem Zweck weist das Gehäuse 1 einen Versatz oder Kanal 16
bzw. - noch allgemeiner - ein Kommunikationsmittel auf, das das
unbehinderte Kommunizieren der beiden Kammern 51 und 52 mitein
ander ermöglicht, um so die Funktion der Türarretierung unwirk
sam zu machen. Im Bereich des Versatzes 16 hat die Dichtung 36
des Kolbens 3 keinen Kontakt mehr mit der Wandung des Gehäuses,
so daß das Hydraulikfluid beidseits des Kolbens 3 frei zwischen
den Kammern strömen kann. Die Länge dieses Versatzes (Bogen
oder Winkel) 16 entspricht dem Winkel für das freie Öffnen der
Tür, ohne daß die Funktion der Türarretierung wirksam wird.
Die Form des Kolbens 3 ist besonders gut aus der Fig. 3 er
sichtlich. Diese Fig. 3 zeigt auch in Explosionsdarstellung den
Aufbau des Ventils 41. Die spezielle Ausgestaltung des Ventils
geht aus der Schnittdarstellung der Fig. 4 hervor.
Der Kolben 3 unterteilt die Vertiefung des Gehäuses 1 in zwei
Kammern 51, 52. Angenommen, der Kolben 3 wird in Richtung des
Pfeils A in Drehung (oder Schwenkung) um die Achse 2 versetzt,
dann kann man die Kammer 52 die "vorgeordnete" Kammer nennen,
da sie sich vor dem Kolben 3 befindet; dann ist die Kammer 51
die "nachgeordnete" Kammer, da sie sich hinter dem Kolben 3 be
findet.
Die den Kammern 51, 52 zugeordnete Bezeichnung kehrt sich um,
wenn sich der Kolben 3 in entgegengesetzter Richtung zum Pfeil
A dreht. Die Kammer 51 wird dann zur "vorgeordneten" und die
Kammer 52 zur "nachgeordneten" Kammer.
Die Ventile 41, 42 des Kolbens wirken in entgegengesetzter
Richtung. Es handelt sich um Richtungs-Ventile, die beim Errei
chen eines Ansprech-Schwellenwerts öffnen, der vom Unterschied
der beidseits des Ventils herrschenden Drücke abhängt, d. h.
des Druckunterschieds des Fluids in den beiden Kammern 51, 52.
Jedes Ventil 41, 42, steuert einen verengten Durchlaß 410, 420,
der den seinem Verschlußorgan vorgeordneten Ventileingang mit
der anderen Kammer als derjenigen, mit der der Ventileingang
kommuniziert, verbindet.
Die Beschreibung dieses Teils des Kolbens und seiner Ventile
erfolgt ausführlicher mit Hilfe der Fig. 2, 3, 4.
Es ist zu beachten, daß der Aufbau der beiden Ventile 41, 42
auch identisch ist und sich die Beschreibung auf den Aufbau des
Ventils 42 beschränkt, und zwar vor allem mit Hilfe der Fig. 3
und 4.
Das Ventil 41 ist dazu bestimmt, den Durchlaß 410 (Fig. 3 und
4), der die Kammer 52 (in der angenommenerweise der höchste
Druck herrscht) mit der Kammer 51 verbindet, freizugeben, wenn
der Unterschied zwischen den beiden Drücken den Ansprech-
Schwellenwert des Ventils überschreitet.
Das Ventil 41 weist einen in dem Körper 35 gestuft ausgebilde
ten Durchgang auf, der sich am Eingang, d. h. auf der Seite der
Kammer 52, aus einem Durchlaß mit kleinem Querschnitt 411 und
auf der anderen, in die Kammer 51 einmündenden Seite, aus einem
Durchlaß mit großen Querschnitt 412 zusammensetzt. Diese Durch
lässe bilden zwischen sich einen Absatz 413, in welchem der
Durchlaß mit kleinem Querschnitt 411 einen Ventilsitz 414 be
grenzt. Das Ventil wird durch ein Verschlußorgan 415 in Form
einer Kugel verschlossen. Dieses Verschlußorgan befindet sich
in eine Hülse 416 im Inneren des Durchlasses mit großem Durch
messer 412, an der es abdichtend anliegt. Diese Hülse ist ih
rerseits auf abdichtende Weise im Durchlaß 412 eingesetzt.
Eine Feder 417 liegt am Verschlußorgan 415 an. Mit ihrem ande
ren Ende liegt die Feder 417 an einer Schraube 418 an, die eine
vollständig durch sie hindurchgehende Bohrung 419 aufweist.
Diese Schraube 418 ist in den ein Gewinde aufweisenden Teil des
Durchlasses mit großem Querschnitt 412 eingedreht, um die Feder
417 gemäß Einstell-Vorgabe zusammenzudrücken, wodurch der An
sprech-Schwellenwert des Ventils festgelegt wird.
Die Hülse 416 gibt den verengten Durchlaß 410 frei, wie dies
dargestellt ist.
Das Ventil 41 arbeitet wie folgt: anfänglich sei, so die Annah
me, der Druck des Fluids in den beiden Kammern 51, 52 iden
tisch. Der Kolben befindet sich im Gleichgewichtszustand und
das Ventil ist geschlossen. Sein Verschlußorgan 415 wird von
der Feder 417 auf seinem Sitz 413 gehalten.
Wenn eine Kraft auf eines der Teile des Gelenks (Tür) ausgeübt
wird, äußert sich diese Kraft oder dieses Moment in einem Druck
auf das Fluid in einer der Kammern 51, 52.
Um diese Funktionsweise beispielhaft zu beschreiben, wird ange
nommen, daß diese Kraft den Druck des Fluids in der Kammer 52
erhöht und denjenigen des Fluids in der Kammer 51 verringert.
Der Unterschied dieser beiden Drücke wirkt durch den Durchlaß
mit kleinem Querschnitt 411 auf den durch den Durchlaß 411 hin
durch beaufschlagbaren Teil des Verschlußorgans 415. Wenn das
Produkt aus diesem Druck (Druckunterschied) und der beauf
schlagbaren Oberfläche gleich oder leicht größer als die von
der Feder 417 auf das Verschlußorgan 415 ausgeübte Schließkraft
ist, kommt dieses von seinem Sitz 413 frei. Mit dem Öffnen
wirkt sich die Druckdifferenz nicht mehr nur auf die zuvor be
schriebene kleine Oberfläche des Verschlußorgans 415, sondern
auf dessen gesamte, diesem Fluid der Kammer 52 ausgesetzten
Seite aus. Tatsächlich wird die gesamte, sich auf der Seite der
Kammer 52 befindende Oberfläche des Verschlußorgans 415 dem in
der Kammer 52 herrschenden Druck ausgesetzt und ist die gesam
te, zur Kammer 51 hin weisende Fläche des Verschlußorgans 415
dem in dieser Kammer 51 herrschenden Druck des Fluids mittels
des die Mutter 418 durchquerenden Durchlasses 419 ausgesetzt.
Solange eine Kraft auf den Kolben ausgeübt wird, um ihn in der
gleichen Richtung zu verlagern, bleibt eine Druckdifferenz der
Fluide der Kammern 52 und 51 bestehen. Um das Verschlußorgan
415 in der Offen-Stellung zu halten, reicht eine sehr viel ge
ringere Druckdifferenz aus als diejenige, die für das anfängli
che Ansprechen des Ventils notwendig ist, da diese Druckdiffe
renz nicht mehr auf die kleine Oberfläche des Verschlußorgans,
sondern praktisch auf den gesamten Querschnitt des Durchlasses
412 wirkt.
Mit anderen Worten, der zur Fortsetzung der Bewegung notwendige
Druckunterschied ist in erster Annäherung das umgekehrte Ver
hältnis der Querschnitte der Durchgänge 411, 412.
Dieser Druckunterschied bleibt dank des verengten Durchlasses
410 erhalten, der dessen quasi augenblickliches Zusammenbrechen
durch einen nahezu unmittelbar stattfindenden Fluid-Austausch
zwischen den Kammern 52 und 51 verhindert. Dadurch kann das
Ventil auch solange offengehalten werden, wie eine relativ ge
ringe Kraft auf die Tür ausgeübt wird. Diese äußerst geringe
Kraft bringt den Willen desjenigen Benutzers, der die Tür auf-
oder zumachen will, zum Ausdruck, diese weiter in der gewählten
Richtung zu bewegen.
In der mit Hilfe der Fig. 4 erfolgten Beschreibung der Funkti
onsweise des Ventils bildet die Kammer 52 die "vorgeordnete"
Kammer (in welcher der größte Druck herrscht) und die Kammer 51
die "nachgeordnete" Kammer (in welcher der geringste Druck
herrscht).
Da das Ventil 41 nur in einer Richtung wirkt, d. h., daß es nur
die Verbindung von der Kammer 52 zur Kammer 51 freigeben kann,
sind die Begriffe "vorgeordnet" und "nachgeordnet", die bezüg
lich der Kammern nur bedingt gelten können, bezüglich des Ven
tils 41 absolut zutreffend. Der gleiche Hinweis gilt für das
Ventil 42.
Durch die eben beschriebene Funktionsweise des Ventils 41 ist
es einfach, sich die umgekehrte Funktionsweise des Ventils 42
vorzustellen, bei dem es sich ebenfalls um ein Ventil mit einem
Schwellenwert-Ansprechverhalten handelt.
Während das Ventil 41 nur in der durch den Pfeil A angegebenen
Schwenkrichtung wirkt, wirkt das Ventil 42 nur in der umgekehr
ten Schwenkrichtung.
Claims (8)
1. Türarretierung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dazu be
stimmt, die beiden Teile des Gelenks (Tür/Karosserie) mit
einander zu verbinden, um sie in einer beliebigen Position
festzuhalten, mit:
- - einem steifen, dicht verschlossenen Gehäuse (1), das ein Fluid enthält, mit einem Teil des Gelenks verbunden ist und durch einen Kolben (3) in zwei komplementäre Kammern (51, 52) veränderlichen Volumens unterteilt ist und der Kolben (3) durch eine mit dem Kolben (3) fest verbundene Achse (31, 32) schwenkbar (2) in dem Gehäuse (1) angeord neten ist, von welcher wenigstens ein Ende (32) zur Ver bindung mit dem anderen Teil des Gelenks über das Gehäuse (1) übersteht,
- - der Kolben (3) ist mit zwei entgegengesetzt wirkenden, bei einem Schwellenwert ansprechende Richtungsventilen (41, 42) ausgestattet, von denen jedes einen verengten Durchlaß (410, 420) steuert, der die beiden Kammern (51, 52) dann miteinander verbindet, wenn der Druck in einer der Kammern denjenigen in der anderen um eine Differenz übersteigt, die größer ist als der Schwellenwert desjenigen Ventils, das mit der Richtung des Fluid-Durchgangs von der Kammer erhöhten Drucks zur anderen übereinstimmt,
- - einen gestuften Durchgang (411, 412) mit einem Durchlaß mit kleinem Querschnitt (411) auf der Eingangsseite, der in die vorgeordnete Kammer (52) mündet, und einem Durchlaß mit großem Durchmesser (412), der in die nachgeordnete Kammer (51) mündet, wobei
- - diese beiden Durchlässe mit unterschiedlichem Durchmesser zwischen sich einen Absatz (413) bilden, an dem der vorge ordnete Durchlaß (411) endet und auf diese Weise dort gleichzeitig den Ventilsitz (414) bildet, mit dem ein durch eine eingestellte Feder (417) belastetes Verschluß organ (415) zusammenwirkt,
- - den verengten Durchlaß, der das dem Sitz (414) nachgeord nete Innere des Ventils (41) mit der nachgeordneten Kammer (51) verbindet.
2. Türarretierung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verschlußorgan eine Kugel (415) ist.
3. Türarretierung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in den Durchlaß mit großem Durchmesser (412) eine Hülse
(416) eingesetzt ist, in der sich die Kugel (415) verschie
ben läßt, welche eine dichte Trennung zwischen dem Fluid der
vorgeordneten Kammer (52) und demjenigen der nachgeordneten
Kammer (51) beidseits der Kugel (415) bildet.
4. Türarretierung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die das Verschlußorgan (415) belastende Feder (417) des Ven
tils eine Belleville-Feder ist.
5. Türarretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die das Verschlußorgan (415) des Ventils belastende Feder
(417) einerseits an dem Verschlußorgan und andererseits an
einer durchbohrten Schraube (418) anliegt, die verstellbar
im Durchlaß mit dem großem Durchmesser (412) vorgesehen ist
und wenigstens auf einem Teil ihrer Länge ein Gewinde auf
weist.
6. Türarretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine (52) der Kammern (51, 52) einen einstellbaren Stopfen
(6) aufweist, der einen Endanschlag für den Kolben (3) bil
det und der die Einstellung des Drucks in den beiden Kammern
(51, 52) ermöglicht.
7. Türarretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse (1) die Form eines Kreisausschnitts hat und zwei
ein Lager für die Achse (31, 32) des Kolbens (3) bildende
Aufnahmen (13, 14) aufweist, wobei dieses Gehäuse (1) aus
zwei Teilen besteht, von denen ein unteres Teil (11) eine
Schale und ein oberes Teil (12) einen Deckel bildet.
8. Türarretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse in einem Teil des Weges des Kolbens (3) einen
Versatz (16) aufweist, damit die beiden Kammern (51, 52) un
behindert miteinander kommunizieren können und die Funktion
der Türarretierung in diesem Wegabschnitt aufgehoben wird.
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