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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Rolloeinrichtung mit einer Rollobahn
und einer Wickelrolle, an der die Rollobahn befestigt ist und die
durch Federkraft in Aufwickelrichtung der Rollobahn vorgespannt
ist.
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Ferner
betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeugdach mit einer solchen
Rolloeinrichtung.
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Rolloeinrichtungen
der eingangs genannten Art werden für zahlreiche Anwendungen eingesetzt, insbesondere
zu Beschattungszwecken beispielsweise an Gebäuden oder im Fahrzeugbau, jedoch auch
als Abdeckungen, beispielsweise bei Schränken oder Truhen, aber auch
im Fahrzeugbau insbesondere als Laderaum- und Kofferraumabdeckungen.
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Um
eine derartige Rolloeinrichtung zu aktivieren, wird die Rollobahn
von der Wickelrolle entgegen der Federkraft der Wickelrolle abgewickelt
und im zumindest teilweise abgewickelten Zustand fixiert, beispielsweise
eingehängt.
Um den Rollo anschließend
wieder zu öffnen,
wird das freie Ende der Rollobahn ausgehängt, so dass sich die Rollobahn
unter Einwirkung der Federkraft selbsttätig aufwickelt.
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Selbst
wenn dafür
gesorgt ist, dass die Rollobahn beim Verfahren geführt ist,
beispielsweise indem an dem freien Ende der Rollobahn ein Zugspriegel
befestigt ist, der in seitlichen Führungsschienen geführt ist,
hat sich das unkontrollierte Aufwickeln des Rollos, bei welchem
das Rollo unter Einwirkung der Federkraft zurückschnalzt, als nachteilig
erwiesen, einerseits da es bei entsprechend hohen Aufwickelgeschwindigkeiten
zu einer Beschädigung
von Teilen der Rolloeinrichtung kommen kann, andererseits, da das
unkontrollierte Aufwickeln des Rollos aufgrund der damit einhergehenden
ruckartigen Bewegung des Rollos sowie der unerwünschten und oft unerwarteten
Geräuschentwicklung,
wenn der Zugspriegel auf einen Anschlag auffährt, vom Bediener als störend empfunden
wird.
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In
der DE-U-92 03 450 wurde daher insbesondere für eine Kühltruheneinrichtung eine Rolloeinrichtung
vorgeschlagen, bei welcher mit der Wickelwelle ein Stab verbunden
ist, dessen eines Ende in einen mit einem hochviskosen Fluid gefüllten Raum
hinein ragt. Dadurch, dass es bei einer Drehung des Stabs innerhalb
des hochviskosen Fluids zu einer Scherung des Fluids entlang der
Oberfläche des
in dem Fluid angeordneten Stabes kommt, wird die Drehung des Stabes
bei höheren
Geschwindigkeiten der Wickelwelle gebremst. Abgesehen davon, dass
bei dieser Lösung
sich nur eine recht beschränkte
Dämpfung
bewirken lässt,
ergeben sich bei der Implementierung eines solchen Rollosystems,
bei welchem ein sich bewegendes Bauteil aus einer flüssigkeitsgefüllten Kammer
heraus zuführen ist,
inhärent
Dichtungsprobleme.
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Ferner
wurden in der
DE 44
22 842 C1 Dämpfungselemente
vorgeschlagen, um die Bewegung eines beweglichen Teils abzubremsen. Ähnlich wie
in der DE-U 92 03 450 ist hierbei eine Hohlkammer mit einem zähflüssigen Werkstoff,
insbesondere Öl,
gefüllt,
um die Bewegung eines sich in der Hohlkammer drehenden Bauteils
zu dämpfen.
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Zum
Abbremsen von Springrollos wurden ferner gedämpfte Anschläge eingesetzt,
gegen die ein mit dem freien Ende der Rollobahn verbundener Zugspriegel
anschlägt,
wenn das Rollo vollständig geöffnet, d.h.
weitmöglichst
auf die Wickelwelle aufgewickelt wird. Durch den Einsatz solcher
Puffer lassen sich die mit dem Zurückschnalzen des Rollos verbundenen
Probleme nur in begrenztem Maße
lindern, keinesfalls jedoch beseitigen. Da der Puffer erst im allerletzten
Teil der Öffnungsbewegung
des Rollos zum Einsatz kommt, lässt
sich mit Puffern die übermäßig rasche
Rückschnellbewegung
des Rollos, die oftmals zu einem Erschrecken des Bedieners führt, nicht
beeinflussen, und führt
zudem das Auftreffen des Zugspriegels oder der den Zugspriegel führenden
Gleiter dennoch zu einer unerwünschten
Geräuschentwicklung
und zu Verschleißerscheinungen
der Rolloeinrichtung.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rolloeinrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher, wenn die Rollobahn
aus einer von der Wickelrolle mindestens teilweise abgewickelten
Stellung frei gegeben wird, die Aufwickelbewegung der Rollobahn
wirkungsvoll gedämpft wird.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Rolloeinrichtung der eingangs genannten Art
dadurch gelöst, dass
mit dem freien Ende der Rollobahn ein Druckvolumen derart gekoppelt
ist, dass beim Abwickeln der Rollobahn von der Wickelrolle in dem
Druckvolumen ein Druck aufgebaut wird, der beim Freigeben der Rollobahn
aus einer mindestens teilweise von der Wickelrolle abgewickelten
Stellung die Aufwickelbewegung der Rollobahn bremst.
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Diese
Lösung
ist in mehrerer Hinsicht vorteilhaft. Zum einen tritt hier, anders
als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Anschlagpuffern,
die Bremswirkung des sich aufgrund der Federkraft der Wickelrolle
aufwickelnden Rollos nicht erst am Ende der Aufwickelbewegung ein,
sondern bereits vorher, wobei insbesondere dafür gesorgt sein kann, dass die
Dämpfungswirkung
mit steigender Wickelgeschwindigkeit zunimmt. Insbesondere ein Zurückschnalzen
des Rollos, wie dies bei bekannten Rollos oft zu beobachten ist,
wird somit wirkungsvoll vermieden. Da ferner der Druck in dem Druckvolumen
erst beim Abwickeln der Rollobahn von der Wickelrolle aufgebaut
wird, ergibt sich ein in Ruhe druckfreies System, welches verschleiß- und wartungsfrei
arbeitet.
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Während das
Druckvolumen grundsätzlich mit
einem beliebigen Druckfluid, d.h. Flüssigkeit oder Gas, betrieben
werden könnte,
wird dieses, um den Aufbau möglichst
einfach zu gestalten, vorzugsweise mit Luft betrieben.
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Bevorzugte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Zur
Betätigung
des Druckvolumens ist das Druckvolumen vorzugsweise über eine
Seilzuganordnung mit dem freien Ende der Rollobahn gekoppelt. Durch
die Verstellbewegung des Rollos wird hierbei über die Seilzuganordnung im
Druckvolumen ein Druck aufgebaut und wird bei einer gegenläufigen Bewegung
der Rollobahn die Aufwickelbewegung gebremst.
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Vorzugsweise
ist am freien Ende der Rollobahn ein Zugspriegel vorgesehen, mittels
dem für
ein gleichmäßiges und
flatterfreies Verfahren der Rollobahn gesorgt wird. Hierbei können seitlich
der Rollobahn Führungsschienen
vorgesehen sein, in welchen der Zugspriegel direkt geführt ist
oder in denen mit dem Zugspriegel verbundene Gleiter verschiebbar
geführt
sind.
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Vorzugsweise
wird das Druckvolumen durch einen mit dem freien Ende der Rollobahn
gekoppelten Druckzylinder bereitgestellt wird, in welchem vorzugsweise
ein verschiebbarer Druckkolben vorgesehen ist, der die Größe des Druckvolumens
bestimmt. Wird beim Auf- oder
Abwickeln der Rollobahn das freie Ende derselben verfahren, so bewegt
sich der mit dem freien Ende, bzw. einem daran vorgesehenen Zugspriegel
oder mit den mit dem Zugspriegel verbundenen Gleitern gekoppelter
Druckkolben im Druckzylinder entsprechend hin- und her.
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Während die
Kopplung zwischen Rollobahn und Druckkolben hierbei grundsätzlich in
beliebiger Weise erfolgen kann, ergibt sich ein besonders einfacher
Aufbau, wenn der Druckkolben über
eine Seilzuganordnung mit dem freien Ende der Rollobahn gekoppelt
ist. Als Seilzüge
eignen sich hierbei jegliche zugfesten, vorzugsweise zug- und druckfesten,
und dennoch vorzugsweise flexiblen Elemente, wie beispielsweise
Seile, Schnüre,
Drahtseile, Ketten und dergleichen. Alternativ könnte der in dem Druckzylinder
angeordnete Druckkolben auch mittels einer mit dem freien Ende der
Rollobahn gekoppelten Schubstange betätigt werden.
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Die
Rolloeinrichtung kann hierbei so gestaltet sein, dass der Druckkolben
bei einer Wickelbewegung der Rollobahn zwischen einer ersten Endstellung,
in welcher das Druckvolumen minimal ist, und einer zweiten Endstellung,
in welcher das Druckvolumen maximal ist, verlagert wird. Die Anordnung
kann hierbei so getroffen sein, dass die Dämpfung der Aufwickelbewegung
der Rollobahn entweder mittels eines in dem Druckvolmen erzeugten
Unterdruckes oder mittels eines in dem Druckvolumen erzeugten Überdruckes
gedämpft
wird. Soll die Dämpfung
mittels Unterdruck erfolgen, so ist die Rolloeinrichtung vorzugsweise
so gestaltet, dass der Druckkolben in der ersten Endstellung steht,
d.h. in der Stellung, in der das Druckvolumen minimal ist, wenn
die Rollobahn maximal von der Wickelrolle abgewickelt ist, so dass
der Druckkolben beim Aufwickeln der Rollobahn, wenn diese in Richtung
auf die zweite Endstellung verlagert wird, durch die Vergrößerung des Druckvolumens
einen Unterdruck erzeugt. Bei dieser Ausgestaltung der Rolloeinrichtung
weist der Druckzylinder vorzugsweise eine Lufteinlassöffnung sowie eine
mit einem Einwegventil versehene Luftauslassöffnung auf, wobei die Lufteinlass-
und -auslassöffnungen
so angeordnet sind, dass das Druckvolumen bei einer Bewegung des
Druckkolbens in Richtung auf die erste Endstellung über die
Luftauslassöffnung entlüftet wird,
wobei während
einer Verlagerung des Druckkolbens in Richtung auf die zweite Endstellung im
Druckvolumen ein durch die Vergrößerung des Druckvolumens,
in das durch das nun geschlossene Einwegventil keine Luft einströmen kann,
ein Unterdruck erzeugt wird, und in das Druckvolumen Luft durch
die Lufteinlassöffnung
einströmen
kann, wenn der Druckkolben die zweite Endstellung erreicht. Bei dieser
Ausgestaltung der Rolloeinrichtung sorgt der Druckzylinder für eine Dämpfung der
Wickelbewegung der Rollobahn, sobald das Rollo aus einer mindestens
teilweise abgewickelten Stellung losgelassen wird, da durch die
Verlagerung des Druckkolbens das geschlossene Druckvolumen vergrößert wird. Erst
wenn die zweite Endstellung erreicht ist, in der das Rollo vollständig aufgewickelt
ist, kann durch die Lufteinlassöffnung
Luft in den Druckzylinder einströmen,
so dass das Druckvolumen wieder druckfrei wird. Darüber hinaus
nimmt bei dieser Ausgestaltung der Rolloeinrichtung die Dämpfung der
Wickelbewegung mit fortschreitender Bewegung des Rollos zu. Insbesondere
wird, da der in dem Druckvolumen erzeugte Unterdruck kurz vor Erreichen
der zweiten Endstellung am Ende der Aufwickelbewegung maximal sein
wird, am Ende der Aufwickelbewegung eine maximale Dämpfung erreicht,
während
am Beginn der Aufwickelbewegung ausgehend von dem druckfreien, über das
Einwegventil „leer
gepumpte" Druckvolumen,
kein Abbremsen der Rollobahn erfolgt.
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Ein ähnliches
Dämpfungsverhalten
lässt sich erreichen,
wenn die Rolloeinrichtung so gestaltet wird, dass der Druckkolben
in der zweiten Endstellung steht, d.h. in der Endstellung, in der
das Druckvolumen maximal ist, wenn die Rollobahn maximal von der
Wickelrolle abgewickelt ist, so dass beim Aufwickeln der Rollobahn
auf die Wickelrolle bei einer entsprechenden Bewegung des Druckkolbens
in Richtung auf die erste Endstellung in dem Druckvolumen ein Überdruck
erzeugt wird. Hierbei kann die Anordnung so getroffen sein, dass
der Druckzylinder eine Luftdurchtrittsöffnung aufweist, die so angeordnet
ist, dass bei einer Bewegung des Druckkolbens in Richtung auf die
zweite Endstellung, d.h. beim Abwickeln des Rollos, Luft durch die
Luftdurchtrittsöffnung in
das Druckvolumen einströmen
kann, und bei einer Bewegung des Druckkolbens in Richtung auf die
erste Endstellung, d.h. beim Aufwickeln des Rollos, Luft aus dem
Druckvolumen durch die Durchtrittsöffnung entweichen kann. Es
versteht sich, dass zum Erzeugen eines Überdrucks in dem Druckvolumen
die Luftdurchtrittsöffnung
so dimensioniert wird, dass die durch die Luftdurchtrittsöffnung ausströmende Luftmenge
pro Zeit geringer ist als die von dem Druckkolben verdrängte Luftmenge
(d.h. um eine Dämpfungswirkung
zu erzeugen, muss die Öffnungsfläche der Luftdurchtrittsöffnung kleiner
als die Querschnittsfläche
des Druckzylinders sein. Um eine geeignete Dämpfungswirkung zu erzielen,
wird hierbei die Luftdurchtrittsöffnung
im Vergleich zur Querschnittsfläche
des Druckzylinders klein sein, wobei durch die Dimensionierung der
Luftdurchtrittsöffnung
der Grad der Dämpfung
beliebig eingestellt werden kann.
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Wird
der Druckkolben über
eine Seilzuganordnung betätigt,
so ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Rolloeinrichtung
so gestaltet, dass der Druckkolben durch die Seilzuganordnung in
beide Richtungen verlagert werden kann, so dass als Seilzugelemente
keine drucksteifen Elemente vorgesehen werden müssen, sondern nur zugfeste
Elemente, wie beispielsweise Seile, eingesetzt werden können. Ein
derartiges Seil kann hierbei beidseits des Druckkolbens beispielsweise
mittels Haken befestigt werden, oder aber in bevorzugter Ausgestaltung
der Erfindung den Druckkolben durchdringen. Insbesondere kann der
Druckkolben einen axialen Schlitz aufweisen, in den das Seil eingelegt
ist. Ferner kann der Druckkolben mittels Klemmen, Verkleben, Schweißen, Verkrimpen
und/oder durch separate Halteelemente an dem Seil befestigt sein.
Da bei derartigen Ausführungsformen
das Seil durch das Druckvolumen hindurch läuft, versteht sich, dass an
dem von dem Druckkolben abgewandten Ende des Druckvolumens ein entsprechendes
Dichtelement vorgesehen sein sollte, um das sich bewegende Seil
gegenüber
dem Druckzylinder abzudichten. Der Druckkolben selbst kann in an
sich bekannter Weise mittels radial entlang der Außenseite
des Kolbens verlaufenden Dichtungen, beispielsweise O-Ring-Dichtungen, gegenüber dem
Druckzylinder abgedichtet sein.
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Wird
zum Verfahren des Druckkolbens eine Seilzuganordnung eingesetzt,
so kann diese ein umlaufendes Seil aufweisen, insbesondere ein sich
geschlossenes umlaufendes Seil, das einerseits mit dem freien Ende
der Rollobahn gekoppelt ist und an dem andererseits ein Druckkolben
befestigt ist. Um Fertigungs- und Montagetoleranzen auszugleichen, kann
in dem umlaufenden Seil ein Ausgleichselement, beispielsweise eine
Zugfeder vorgesehen sein.
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Zur
Dämpfung
der Aufwickelbewegung der Rollobahn können ein oder mehrere Druckzylinder vorgesehen
sein. Beispielsweise kann ein Druckzylinder vorgesehen sein, der
beidseits an das freie Ende der Rollobahn, insbesondere an einen
am freien Ende der Rollobahn vorgesehenen Zugspriegel beziehungsweise
an mit dem Zugspriegel verbundene Gleiter angelenkt ist. Alternativ
kann beidseits der Rollobahn je ein separater Druckzylinder vorgesehen sein,
deren Druckkolben jeweils mit einem Ende des Zugspriegels bzw. je
einem mit dem Zugspriegel verbundenen Gleiter gekoppelt sind.
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Während sich
Rolloeinrichtungen der vorstehend erläuterten Art bei zahlreichen
Anwendungen einsetzen lassen, insbesondere zur Beschattung von Fensteröffnungen,
zum Abtrennen von Räumen,
zum Verschließen
von Schränken
und Truhen und dergleichen, liegt ein besonders bevorzugtes Anwendungsgebiet
im Fahrzeugbau, wo derartige Rolloeinrichtungen als Laderaumabdeckungen,
beispielsweise als Kofferraumabdeckungen oder zum Abdecken der Ladefläche von
Pickups verwendet werden können,
vor allem jedoch zur Beschattung eines einen durchsichtigen oder
durchscheinenden Deckel aufweisenden Sonnendaches.
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Mit
dem hier vorgeschlagenen Konzept, bei welchem der Öffnungsvorgang
eines manuell betätigten,
federgespannten Rollos, eines sogenannten Springrollos, gezielt
gedämpft
wird, wird einerseits der Bedienungskomfort der Rolloeinrichtung
gesteigert, da ein Zurückschnalzen
des Rollos verhindert wird, das Rollo sanft zurückgleitet und unerwünschte Geräusche, wie
sei beim Anschlagen bekannter Rollos gegen Puffer auftreten, vermieden
werden, und wird andererseits die Beanspruchung der Bauteile aufgrund
des gedämpften
Zurückfahrens
der Rollobahn verringert. Gegenüber
bekannten Rolloeinrichtungen, bei welchen die Rollobahn unkontrolliert
zurückschnappt,
wird durch die gedämpfte
Rückholbewegung
der Rollobahn zudem eine gesteigerte Wertanmutung des Systems erreicht.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Rolloeinrichtung;
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2 bis 5 Ansichten
einer Ausführungsform
eines mit Unterdruck arbeitenden Druckzylinders in unterschiedlichen
Betriebsstellungen des Druckkolbens;
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6 bis 9 Ansichten
eines mit Überdruck
arbeitenden Druckzylinders in unterschiedlichen Arbeitsstellungen
des Druckkolbens;
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10 eine
Detailansicht eines Dichtelements zum Abdichten des Druckzylinders;
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11 und 12 Detailansichten
von Ausführungsformen
des Druckkolbens;
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13 eine
Ansicht einer alternativen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Rolloeinrichtung,
bei der zur Dämpfung
der Aufwickelbewegung der Rollobahn nur ein Druckzylinder vorgesehen
ist;
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14 eine
Ansicht einer weiteren Ausführungsform
einer mit einem Druckzylinder arbeitenden Rolloeinrichtung;
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15 eine
Ausgestaltung einer mit einem Druckzylinder arbeitenden Rolleinrichtung,
bei welcher im Zugspriegel zwei Druckzylinder angeordnet sind;
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16 eine
Schnittansicht durch eine Führungsschiene
zur Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Rolloeinrichtung; und
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17 bis 19 eine
weitere Variante eines, bei einer erfindungsgemäßen Rolloeinrichtung verwendeten
Druckzylinders.
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1 zeigt
eine Rolloeinrichtung, bei welcher eine Rollobahn 10 auf
eine Wickelwelle 12 aufgewickelt ist, die mittels einer
Feder 14 in Aufwickelrichtung der Rollobahn 10 vorgespannt
ist. Als Rollobahnen 10 kommen bevorzugt Gewebebahnen zum Einsatz,
die je nach Art der Anwendung zudem mit einer licht- oder wärmereflektierenden
Schicht versehen sein können.
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An
dem freien Ende der Rollobahn 16 ist bei der in 1 gezeigten
Ausführungsform
ein Zugspriegel 18 angeordnet, zu dessen Betätigung durch
den Bediener ein Handgriff 20 vorgesehen ist. Beidseits
des Zugspriegels 18 ist dieser mit Gleitern 22 verbunden,
die in parallel zur Auszugsrichtung des Rollos angeordneten, in 1 nicht
dargestellten Führungsschienen 24 (siehe 16)
geführt sind.
Zum Ausziehen der Rollobahn zieht der Bediener den Zugspriegel 18 am
Griff 20 von der Wickelwelle 12 weg, wodurch die
Rollobahn 10 entgegen der Rückstellkraft der Feder 14 von
der Wickelwelle 12 abgewickelt wird. Um die Rollobahn in
einer mindestens teilweise von der Wickelwelle 12 abgewickelten
Stellung zu halten, wird das freie Ende der Rollobahn in der betreffenden
Stellung verrastet. Hierzu können
seitlich der Rollobahn mehrere Rasthaken vorgesehen sein, oder kann,
wie dies in 1 gezeigt ist, ein mit einem
am Zugspriegel 18 vorgesehen Eingriffsteil 26 zusammen
wirkender Verriegelungsmechanismus 28 vorgesehen sein,
der den Zugspriegel in seiner die Rollobahn 10 vollständig aufspannenden
Endstellung verrastet.
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Soll
die Rollobahn aufgewickelt werden, wird die Verriegelung gelöst, so dass
der Zugspriegel 18 unter Einwirkung der Kraft der Feder 14 zurückgezogen
wird. Um diese Rückholbewegung
des Zugspriegels 18 zu dämpfen und insbesondere ein
Zurückschnalzen
des Rollos zu verhindern, ist seitlich der Rollobahn je ein Druckzylinder 30 angeordnet.
Während
im gezeigten Ausführungsbeispiel
der Druckzylinder ein lang gestrecktes Bauteil mit kreisförmigem Querschnitt,
versteht sich, dass es sich bei dem Druckzylinder um ein beliebiges
Hohlprofil mit gleichförmigem
Querschnitt handeln kann, der jede beliebige Querschnittsform haben
kann, z.B. rund, oval, eckig etc. In dem Druckzylinder 30 ist
ein Druckkolben 32 angeordnet, der über ein umlaufendes Seil mit
einem der den Zugspriegel 18 tragenden Gleiter 22 gekoppelt
ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft das
Seil 34 axial durch den Druckzylinder 30 und ist über Umlenkrollen 36 zu
einem geschlossenen Kreis umgelenkt. Anstelle von sich mitdrehenden Umlenkrollen 36 kann
die Umlenkung auch über
ein feststehendes Bauteil beispielsweise einen Metallstift erfolgen.
Weiterhin kann bei der in 1 gezeigten Ausführungsform
die näher
zu der Wickelrolle angeordnete Umlenkrolle 36 auf der Achse 38 der
Wickelwelle 12 angeordnet sein bzw. die Umlenkung des Seils 34 direkt über die
Achse 38 erfolgen.
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Um
Toleranzen bei der Fertigung und Montage der Rolleinrichtung und
insbesondere des Seilzugsystems desselben auszugleichen, kann ferner
in dem Seil 34, bei dem es sich beispielsweise um ein kunststoffummanteltes
Drahtseil handeln kann, ein Ausgleichselement 40, beispielsweise
eine Zugfeder, vorgesehen sein.
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Unter
Bezugnahme auf die 2 bis 5 wird nachstehend
eine Ausführungsform
des Druckzylinders 30 erläutert, bei der die Dämpfung der
Aufwickelbewegung der Rollobahn durch Aufbau eines Unterdrucks gedämpft wird.
Wird der Zugspriegel 18 ausgehend von der vollständig geschlossenen
Stellung des Rollos (5) in Richtung auf die Wickelwelle
verfahren, so bewegt sich der in dem Druckzylinder 30 angeordnete
Druckkolben 32, der auf dem Seil 34 beispielsweise
mittel Crimpelementen 42 befestigt ist, in 2 nach
rechts. Während
das in 2 links gezeigte Ende des Druckzylinders 30 offen
sein kann, ist das andere Ende 44 des Druckzylinders 30 geschlossen,
um zwischen diesem und dem Druckkolben 32 ein variables
Druckvolumen 46 zu bilden. Der Druckkolben 32 ist
hierbei vorzugsweise mittels einer Mehrzahl von O-Ringen 48 gegenüber der
Innenwandung des Druckzylinders 30 abgedichtet. Weiterhin
ist am geschlossenen Ende 44 des Druckzylinders 30 ein
Dichtungselement 50 vorgesehen, welches für eine Abdichtung
zwischen dem beweglichen Seil 34 und dem Druckzylinder 30 sorgt. Benachbart
dem geschlossenen Ende 44 bzw. dem darin angeordneten Dichtungselement 50 weist
der Druckzylinder 30 eine Luftauslassöffnung 52 auf, die mittels
eines Einwegventils 54 so verschlossen ist, dass Luft aus
dem Inneren des Druckzylinders entweichen kann, jedoch keine Luft
durch die Luftauslassöffnung
in den Druckzylinder gelangen kann.
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Bewegt
sich der Druckkolben 32 von der in 2 gezeigten
Stellung in die in 3 gezeigte Stellung, so wird
die Luft in dem Druckvolumen 46 komprimiert, kann jedoch über die
Luftauslassöffnung 52 entweichen.
Sobald das Rollo ausreichend lange geschlossen ist, das die in dem
Druckvolumen 46 gestaute Luft ausreichend über die
Luftauslassöffnung 52 entweichen
kann, stellt sich über
das Einwegventil 54 ein Druckausgleich zwischen der Druckkammer 46 und
dem den Druckzylinder 30 umgebenden Außenraum ein.
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Wird
das frei Ende der Rollobahn ausgehend von der in 3 gezeigten
geschlossenen Stellung der Rollobahn gelöst, so wird der Druckkolben 32 an dem
Seil 34 innerhalb des Druckzylinders 30 in 3 nach
links gezogen. Durch die Vergrößerung des Druckvolumens 46 entsteht
hierbei in dem Druckvolumen 46 ein Unterdruck, da durch
das Einwegventil 54 die Luftauslassöffnung 52 verschlossen
ist und somit kein Druckausgleich erfolgen kann. Aufgrund des Unterdrucks
in dem Druckvolumen 46 wirkt auf den Druckkolben 32 eine
der Zugkraft FS des Seils 34 entgegen
gerichtete Druckkraft FD, die mit zunehmender
Verlagerung des Druckkolbens 32 in Richtung auf die geöffnete,
d.h. vollständig
aufgewickelte, Stellung des Rollos größer wird und somit eine zunehmende
Dämpfungswirkung
hervorruft.
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Ist
die vollständig
aufgewickelte Stellung der Rollobahn 10 erreicht, in welcher
der Druckkolben 32 in der in 5 gezeigten
Endstellung steht, kann durch eine Lufteinlassöffnung 56, die so
angeordnet ist, dass sie von dem Druckkolben 32 kurz vor
Erreichen dessen zweiter Endstellung freigegeben wird, ein Druckausgleich
zwischen der Druckkammer 46 und dem den Druckzylinder 30 umgebenden
Außenraum
erfolgen.
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In
den 6 bis 9 ist eine abgewandelte Ausführungsform
des Druckkolbens 30 dargestellt, bei der die Dämpfung der
Aufwickelbewegung der Rollobahn durch Erzeugung eines Überdrucks
im Druckzylinder bewerkstelligt wird. Bei der in den 6 bis 9 gezeigten
Variante des Druckzylinders 30 ist dieser wiederum als
halboffenes Hohlprofil ausgestaltet, dessen eines Ende 44 verschlossen
ist, um zwischen diesem bzw. einem benachbart dem geschlossenen
Ende 44 angeordneten Dichtungselement 50 und dem
beweglichen Druckkolben 30 ein Druckvolumen 46 zu
bestimmen. Das dem geschlossenen Ende 44 gegenüber liegende
Ende 60 des Druckzylinders kann vollständig geöffnet sein oder entsprechend
groß bemessene
Luftdurchtrittsöffnungen
(nicht gezeigt) aufweisen.
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Wird
das Rollo ausgehend von der in 9 gezeigten
geöffneten
d.h. vollständig
aufgewickelten Stellung geschlossen, so bewegt sich der Druckkolben 32 in 6 nach
rechts, bis er seine in 7 gezeigte Endstellung erreicht,
in welcher das Rollo geschlossen, d.h. maximal von der Wickelwelle
abgewickelt ist. Da sich während
der Bewegung des Druckkolbens 32 in die geschlossene Stellung
das Druckvolumen 46 vergrößert, wird durch den hierbei
entstehenden Unterdruck Luft von dem den Druckzylinder umgebenden
Außenraum
durch eine nahe dem geschlossenen Ende 44 des Druckzylinders 30 angeordnete
Luftdurchtrittsöffnung 58 Luft
in das Innere das Druckzylinders gesaugt. Sobald der Rollo ausreichend
lang in der geschlossenen Stellung verbleibt, stellt sich über die
Luftdurchtrittsöffnung 58 ein Druckausgleich
zwischen dem Innenraum des Druckzylinders 30, d.h. dem
Druckvolumen 46 und dem den Druckzylinder umgebenden Außenraum ein.
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Wird
das Rollo ausgehend von der in 7 gezeigten
vollständig
geschlossenen Stellung geöffnet,
d.h. wird dessen freies Ende entriegelt, so wird die Rollobahn 10 durch
die Kraft der Feder 14 der Wickelwelle 12 zurückgezogen
und der Druckkolben 32 in 8 nach links
bewegt. Da die Öffnungsfläche der
Luftdurchtrittsöffnung 58 bezogen
auf die Querschnitts fläche
des Druckzylinders 30 klein ist, entsteht in dem Druckvolumen 46 beim
Verfahren des Druckkolbens 32 in 8 nach links
ein Überdruck bzw.
eine Druckkraft FD, welche der Zugkraft
Fs des Seils 34 entgegen wirkt und somit die Aufwickelbewegung
der Rollobahn bremst. Da die Kraft der Feder der Wickelwelle weiterhin
wirkt, bis die Rollobahn 10 vollständig aufgewickelt ist, wird
hierbei durch die Luftdurchtrittsöffnung 58 Luft aus
dem Druckvolumen 46 entweichen, bis sich ein Druckausgleich
zwischen dem Innen- und Außenraum
des Druckzylinders 30 eingestellt hat.
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10 zeigt
eine Detailansicht einer bevorzugten Ausführungsform des in den 2 bis 9 veranschaulichten
Dichtelements 50. Da das Dichtelement 50 einerseits
für eine
Abdichtung des Druckzylinders 30 sorgen muss, um zwischen
dem Dichtelement 50 und dem Druckkolben 32 das
Druckvolumen 46 einzuschließen, muss dieses andererseits eine
Verscheiebebewegung des Seils 34, an welchem der Druckkolben 32 befestigt
ist zulassen. Um die Montage der Rolloanordnung zu vereinfachen, weist
das Dichtelement 50 vorzugsweise einen axial verlaufenden,
sich bis zur Mitte 62 des zylindrischen Dichtelements 50 32
erstreckenden Schlitz 64 auf, in den bei der Montage der
Rolloeinrichtung das Seil 34 eingelegt wird, wobei die
Mittelausnehmung 62 des Dichtelements 50 so bemessen
ist, dass sie sich gegen das Seil 34 anlegt, eine Bewegung
desselben jedoch nicht verhindert.
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Die 11 und 12 zeigen
Detailansichten bevorzugter Ausführungsformen
des in den 1 bis 9 veranschaulichten
Druckkolbens 32. Während
der Druckkolben 32 beidseits an dem Seil 34 befestigt
werden kann, indem wie in den 11 und 12 gezeigt
der Druckkolben 32 mit einer durchgehenden Bohrung 65 für das Seil
versehen wird, an deren Enden das Seil 32 beidseits mittels
einer Verklebung oder Verschweißung,
durch Verkrimpen oder durch separate Halteelemente befestigt wird,
könnte
analog zum Dichtelement 50 aus 10 auch
der Druckkolben 32 mit einem sich bis zur Mittelbohrung 65 erstreckenden
Schlitz versehen sein, in den das Seil 32 eingelegt und
darin verklemmt und gegebenenfalls durch zusätzliche Maßnahmen wie Verkleben, Verschweißen, Vercrimpen,
etc. fixiert wird.
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Nach
Montage des Druckkolbens auf dem Seil 34 wird der Druckkolben 34 vorzugsweise
mit O-Ring-Dichtungen versehen, um diesen gegenüber der Innenwandung des Druckzylinders 30 abzudichten.
Zu diesem Zweck kann, wie dies in 11 dargestellt
ist, der Druckkolben 32 mit radial verlaufenden Nuten 66 versehen
sein, in welchen über
den Druckkolben 32 aufgestülpte O-Ringe 68 verrastet werden.
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Alternativ
können
der Druckkolben 32 und dessen Dichtung gegenüber dem
Druckzylinder 30 einstückig
ausgeführt
werden, indem, wie dies in 12 dargestellt
ist, an den Druckkolben 32 Dichtungen einstückig angeformt,
beispielsweise angespritzt, werden. Vorzugsweise werden hierbei
der Druckkolben 32 und der Druckzylinder 30 aus
dem gleichen Werkstoff gefertigt, beispielsweise aus Kunststoff,
da diese dann der gleichen thermischen Ausdehnung unterworfen sind
und somit etwaige durch Temperaturschwankungen hervorgerufene Dichtigkeitsprobleme
von vornherein ausgeschlossen werden können. Werden für den Druckzylinder und
den Druckkolben unterschiedliche Materialien verwendet, so wird
die in 11 dargestellte Ausführungsform
mit separaten O-Ring-Dichtungen zu bevorzugen sein, da hier unterschiedliche
thermische Ausdehnungen von Druckzylinder und Druckkolben durch
eine entsprechende Elastizität
der O-Ringe 68 mühelos
ausgeglichen werden können.
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Alternativ
zu Ausführungsformen,
bei welchen beidseits des Rollos je ein Druckzylinder vorgesehen
ist, werden unter Bezugnahme auf die 13 und 14 Varianten
der hier vorgeschlagenen Rolloeinrichtung erläutert, bei welchen jeweils
nur ein Druckzylinder vorgesehen ist.
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Insbesondere
zeigt 13 eine Ausführungsform der Rolloeinrichtung,
bei welcher ein Druckzylinder 30 parallel zur Wickelwelle 12 so
angeordnet ist, dass die Rollobahn 10 zwischen der Wickelwelle 12 und
dem Druckzylinder 30 aufgespannt werden kann. Am freien
Ende der Rollobahn 10 ist wiederum ein Zugspriegel 18 befestigt,
der seitlich mittels Gleitern 22 in Führungsschienen 24,
von der in 13 nur eine teilweise gezeigt
ist, geführt
ist. Die Gleiter 22 und 22' des Zugspriegels 18 sind
hierbei jeweils über
Seilzüge
mit dem in dem Druckzylinder 30 angeordneten verschiebbaren
Druckkolben 32 gekoppelt. Insbesondere ist der erste Gleiter 22 über ein
Seil 72, welches über
eine Umlenkrolle 76 umgelenkt wird, mit dem Druckkolben 32 verbunden. Auch
der zweite Gleiter 22 ist über ein umlaufendes Seil 74,
welches über
Umlenkrollen 76, 78 und 80 geführt ist,
ebenfalls mit dem Druckkolben 32 verbunden.
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Während 13 eine
Ausführungsform zeigt,
bei welcher beim Aufspannen der Rollobahn 10 das Druckvolumen
minimiert wird und eine Dämpfung
der Aufwickelbewegung durch einen in der Druckkammer 46 erzeugten
Unterdruck erreicht wird (wie dies bezugnehmend auf die 2 bis 5 eingehend
erläutert
wurde), versteht sich, dass sich auch bei dieser Ausführungsform
durch entsprechende Ausrichtung des Druckzylinders 30 die
unter Bezugnahme auf die 6 bis 9 erläuterte Variante mit
einer Dämpfung
durch Überdruck
realisiert werden könnte.
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14 zeigt
eine Variante der Rolloeinrichtung ähnlich jener von 13,
wobei hier jedoch der Druckzylinder 30 nicht parallel zur
Wickelrolle sondern seitlich zur ausgezogenen Rollobahn angeordnet
ist. Analog wie bei der Ausführungsform
gemäß 13 ist
hierbei ein erster Gleiter 22 des Zugspriegels 18 über ein
einseitig angreifendes Seil 72, welches über Umlenkrollen 76 und 78 geführt ist,
mit dem Druckkolben 32 verbunden, an dem zusätzlich ein
umlaufendes Seil 74 angreift, welches mit dem zweiten Gleiter 22' verbunden ist. Ähnlich wie
bei der Ausführungsform
aus 1 kann auch bei den Ausführungsformen gemäß den 13 und 14 die Umlenkrolle 80 auf
der Achse 38 der Wickelwelle 12 angeordnet werden
oder durch diese gebildet sein. Darüber hinaus könnte bei
der Ausführungsform
gemäß 14 anstatt
der beiden separaten Umlenkrollen 78 und 82 eine
gemeinsame Umlenkrolle vorgesehen sein, über die sowohl das Seil 72 als
auch das Seil 74 umgelenkt ist.
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15 zeigt
eine weitere Variante der Rolloeinrichtung, bei welcher in den Zugspriegel 18 der Rolleinrichtung
zwei Druckzylinder integriert sind. Hierbei ist der Zugspriegel
18 wiederum über
seitliche Gleiter 82 in entlang der Auszugsrichtung der Rollobahn
angeordneten Führungsschienen
(nicht dargestellt) geführt.
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In
dem Zugspriegel 18 sind ein erster Druckzylinder 88 und
ein zweiter Druckzylinder 90 angeordnet, deren Druckkolben 92 bzw. 94 über Seile 86 bzw. 84 mit
den Gleitern 82, 82' des
Zugspriegels 18 verkoppelt sind. Anders als bei den zuvor
beschriebenen Ausführungsformen,
bei welchen die Seillänge
zwischen den Druckkolben und den Gleitern in allen Bewegungsstellungen
der Rolloeinrichtung gleich ist, sind bei der Variante gemäß 15 die
Seile 84 und 86 nicht bezüglich der Gleiter 82, 82' festgelegt, sondern
sind diese an einem die Rolloeinrichtung umgebenden Rahmen 96 befestigt,
der beispielsweise von der festen Dachfläche eines Fahrzeugsdaches bzw.
eines unterhalb eines solchen Dachfläche angeordneten Dachrahmens
gebildet sein kann. Wie in 15 dargestellt
ist, sind die Seile 84 und 86 so um an den Gleitern 82 und 82' angebrachte
Umlenkrollen 98 geführt,
dass sie sich an einem der Gleiter kreuzen (in 15 bei
Gleiter 82).
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15 zeigt
hierbei eine Variante, bei welcher die Druckzylinder 88 und 90 als
mit Unterdruckdämpfung
arbeitende Druckzylinder ausgelegt sind, wie dies unter Bezugnahme
auf die 2 bis 5 erläutert wurde.
Es versteht sich, dass die Druckzylinder 88 und 90 auch
als mit Überdruck
arbeitende Druckzylinder ausgelegt sein können, wie dies unter Bezugnahme
auf die 6 bis 9 erläutert wurde. Ferner
könnte
auf einen der beiden Druckzylinder 88 oder 90 verzichtet
werden, wobei dennoch vorzugsweise zwei Seilzüge entsprechend den Seilzügen 84 und 86 verwendet
werden, um so ein Verkanten des Zugspriegels 18 zu vermeiden.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf die 2 bis 9 versteht
sich, dass die hier vorgeschlagene Rolloeinrichtung vielfältig modifiziert
werden kann. Insbesondere könnte
bei einer besonders vereinfachten Variante der in den 2 bis 5 gezeigten
Ausführungsform
auf die Öffnungen 54 und 56 gänzlich verzichtet
werden, wobei dann dafür
gesorgt sein sollte, dass in der in 3 gezeigten
vollständig geöffneten,
d.h. aufgewickelten Stellung der Rollobahn, bei der das Druckvolumen 46 minimal
ist, im Druckvolumen 46 kein Überdruck und vorzugsweise Normaldruck
oder ein leichter Unterdruck herrscht. Wird dann der Rollo in dieser
Stellung gelöst,
so dass sich der Druckkolben 32 in 3 nach links
bewegt, entsteht in dem Druck volumen 46 ein Unterdruck
und damit eine Bremskraft FD, die der durch
die Feder der Wickelwelle hervorgerufenen Seilkraft FS entgegenwirkt
und somit die Aufwickelbewegung der Rollobahn bremst. Während bei
solch einer vereinfachten Variante ein entsprechendes Dämpfungsverhalten erreicht
werden würde,
erfolgt hierbei jedoch keine Entspannung des Druckvolumens 46,
wenn das Rollo seine aufgewickelte Endstellung erreicht.
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In
den 7 und 9 ist eine weitere Variante
der Rolloeinrichtung angedeutet, bei welcher das Dämpfungsverhalten
des Druckzylindes 30 durch Bereitstellung einer weiteren
Luftdurchtrittsöffnung 100 modifiziert
wurde. Bei Ausführungsformen mit
mehreren Luftdurchtrittsöffnungen,
wie dies an einem Beispiel mit zwei Luftdurchtrittsöffnungen 58 und 100 nachstehend
erläutert
wird, erfolgt im ersten Teil der Aufwickelbewegung ausgehend von
der vollständig
geschlossenen Stellung des Rollos in 7 ein größerer Luftaustritt
durch die Luftdurchtrittsöffnungen 58 und 100 und
damit eine geringere Dämpfung
als in einem zweiten Teil der Aufwickelbewegung, in welchem der
Druckkolben 32 die Luftdurchtrittsöffnung 100 passiert
hat und Luft aus dem Druckvolumen 46 daher nur noch durch
die Luftdurchtrittsöffnung 58 entweichen
kann. Es versteht sich, dass das Dämpfungsverhalten des Druckzylinders 30 durch
Bereitstellung weiterer Luftdurchtrittsöffnungen noch weiter modifiziert
werden kann.
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Wenn
der oder die Druckzylinder 30 seitlich parallel zur Auszugsrichtung
der Rollobahn 10 angeordnet ist bzw. sind, wie dies in
den 1 und 14 veranschaulicht ist, können die
Druckzylinder 30 zusammen mit den Führungsschienen 24 für die Gleiter 22 in
einem Profilbauteil integriert werden, wie dies in 16 veranschaulicht
ist. Insbesondere zeigt 16 einen
Schnitt durch einen Dachrahmen, wie er insbesondere bei einem Fahrzeug
verwendet werden kann, bei dem eine Rolloeinrichtung eingesetzt
wird, um den Lichteinfall durch einen transparenten oder durchscheinenden
Deckel zu begrenzen. Die Führungsschiene 24 kann
hierbei Führungskanäle 102 und 106 aufweisen,
in welchen Gleiter der Rolloeinrichtung sowie Gleiter eines verschiebbaren
Deckels zum Verschließen
einer Dachöffnung
gelagert sind. Die Führungsschiene 24 weist
ferner einem Hohlprofilabschnitt 106 auf, in dem ein Druckkolben 32 angeordnet
ist, und der damit als Druckzylinder 30 dient.
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Weiterhin
kann die Führungsschiene 24 Befestigungs-
und/oder Stabilisierungselemente aufweisen bzw. einstückig in
einem die Dachöffnung
umgebenden Dachrahmen integriert sein.
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Die 17 bis 19 zeigen
schematisch eine weitere Variante eines Druckzylinders. Anders als
die in den 2 bis 9 gezeigten
Druckzylinder, die zur Bildung des Druckvolumens 46 nur
an einer Seite durch ein Dichtelement 50 verschlossen sind,
ist bei dem in 17 gezeigten Druckzylinder 108 beidseits
ein Dichtelement 50 vorgesehen, wobei sich das Seil 34 durch
die Dichtelemente 50 bewegen kann, ein Austritt von Luft
durch die Dichtelemente 50 jedoch weitgehend verhindert
wird. In dem Druckzylinder 108 ist ein Druckkolben 110 verschiebbar
angeordnet, der wiederum durch O-Ringe 112 gegenüber den
Innenwandung des Druckzylinders 108 abgedichtet ist und
an dem beidseits das Seil 34 befestigt ist.
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Wie
in den 18 und 19 angedeutet ist,
weist der Druckkolben 110 eine Ventilfunktion auf, die
Luft in eine Richtung schneller, in die andere Richtung jedoch langsamer
durchlässt,
um so eine Bremswirkung hervorzurufen. Zu diesem Zweck kann in dem
Druckkolben 110 eine nach Art eines Rückschlag- oder Blitzventils
arbeitende Ventilkugel 114 vorgesehen sein, die den Durchstrom
von Luft in einer Richtung behindert, in der anderen Richtung jedoch
zulässt.
Beispielsweise kann der Druckkolben 110 einen ersten Luftkanal 116 aufweisen
sowie in 19 gezeigt einen oder wie in 18 gezeigt mehrere
zweite Luftkanäle 118,
die jeweils in eine Kammer 120 münden, in welcher die Ventilkugel 114 frei
beweglich angeordnet ist. Die Geometrie der Kammer 120 und
der Luftkanäle 116 und 118 ist
hierbei so gewählt,
das wenn bei einer Bewegung des Druckkolbens 110 in der
einen Richtung (in 17 nach rechts) Luft durch den
ersten Luftkanal 116 einströmt sich die Ventilkugel 114 gegen
eine erste Anschlagsfläche 122 anlegt
und dabei einen Luftdruchtritt durch den bzw. die Luftkanäle 118 freizugeben.
Bewegt sich der Druckkolben 110 hingegen in die andere
Richtung, so wird die Ventilkugel 114 durch die durch den
bzw. die zweiten Luftkanäle 118 einströmende Luft
so verlagert, dass sie sich gegen eine zweite Anschlagsfläche 124 anlegt
und dabei einen Luftdruchtritt durch den ersten Luftkanal 116 blockiert.
-
Die
in den 17 bis 19 gezeigte
Lösung
hat den Vorteil, dass durch die beidseitige Kapselung des Druckzylinders 34 ein
Eindringen von Schmutzpartikeln oder Schmierstoffen in den Druckzylinder
verhindert wird.
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- 10
- Rollobahn
- 12
- Wickelwelle
- 14
- Feder
- 16
- freies
Ende von 10
- 18
- Zugspriegel
- 20
- Griff
- 22
- Gleiter
- 24
- Führungsschiene
- 26
- Eingriffsteil
- 28
- Verriegelungsmechanismus
- 30
- Druckzylinder
- 32
- Druckkolben
- 34
- Seil
- 36
- Umlenkrolle
- 38
- Achse
von 12
- 40
- Ausgleichselement
- 42
- Crimpelement
- 44
- geschlossenes
Ende von 30
- 46
- Druckvolumen
- 48
- O-Ring
- 50
- Dichtungselement
- 52
- Luftauslassöffnung
- 54
- Einwegventil
- 56
- Lufteinlassöffnung
- 58
- Luftdurchtrittsöffnung
- 60
- offenes
Ende von 30
- 62
- Mitte
von 32
- 64
- Schlitz
- 65
- Bohrung
- 66
- Nut
- 68
- O-Ring
- 70
- Dichtring
- 72,
74
- Seil
- 76,
78, 80
- Umlenkrollen
- 82
- Gleiter
- 84,
86
- Seil
- 88,
90
- Druckzylinder
- 92,
94
- Druckkolben
- 96
- Rahmen
- 98
- Umlenkung
- 100
- Luftdurchtrittsöffnung
- 102,
104
- Führungsbahn
- 106
- Druckzylinder
- 108
- Druckzylinder
- 110
- Druckkolben
- 112
- O-Ringe
- 114
- Ventilkugel
- 116
- erster
Luftkanal
- 118
- zweiter
Luftkanal
- 120
- Kammer
- 122
- erste
Anschlagsfläche
- 124
- zweite
Anschlagsfläche