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Pneumatisches Arbeitselement ftlr Zent:ral-
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-verriegelungsanlagen Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Arbeitselement
für Zentralverriegelungsanlagen nach den Obelbegriff von Anspruch 1, wie es beispielsweise
aus der DE-OS 29 41 899 als bekannt hervorgeht.
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Bei dem bekannten Arbeitselement ist parallel zu dem Rückschlagventil
eine das Ventil überbrückende Drossel vorgesehen. Durch diese Kombination von Drossel
und Rückschlagventil soll erreicht werden, daß das Arbeitselement in der einen Richtung
langsamer anspricht als in der anderen Arbeitsrichtung. Und zwar soll beim Zuschießen
eines zentral verriegelbaren Fahrzeuges an der Fahrertür die Gepäckraumklappe etwa
zehn bis zwanzig Sekunden später erst verriegelt werden, um noch genügend Zeit zu
lassen, daß der Fahrer an die Gepäckraumklappe gehen kann und diese ohne Schlüsselbetätigung
zur Gepäckentnahme öffnen kann. Bei der bekannten Anlage handelt es sich um eine
Mono-Druckanlage, bei der die pneumatischen Arbeitselemente als Zweikammerelemente
ausgebildet sind, die durch Druckbeaufschlagung der einen Kammer in der einen Richtung
und bei Druckbeaufschlagung der anderen Kammer in der anderen Richtung betätigt
werden. Zweckmäßigerweise wird hierfür ein bei Kraftfahrzeugen ohnehin am Saugrohr
der Brennkraftmaschine anstehendes Vakuum, welches in einem Druckspeicher ge-
speichert
wird, verwendet. Das gespeicherte Vakuum steht ständig in dem jeweils druckbeaufschlagten
Arbeitsraum des Arbeitselementes an und hält es in der jeweils gewünschten Endlage
ständig fest. Ein unbefugtes Verschieben des pneumatischen Arbeitselementes gegen
die pneumatische Haltekraft ist dadurch nahezu unmöglich, weil bei unbefugten Eingriffen
nur relativ kleine Kräfte ausgeübt werden können.
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Neben den mit nur einer einzigen Druckart betriebenen pneumatischen
Zentralverriegelungsanlagen gibt es auch sogenannte Bi-Druck-Anlagen, bei denen
wechselweise Unterdruck bzw. Überdruck erzeugt wird. Die Verwendung entgegengesetzter
Druckarten hat den Vorteil, daß die Arbeitselemente lediglich mit einer einzigen
Kammer ausgerüstet zu werden brauchen und daß auch lediglich eine einzige Arbeitsleitung
verlegt zu werden braucht. Die jeweils erforderliche Druckart wird bedarfsweise
für jeden einzelnen Schließ- bzw. Öffnungsvorgang erzeugt und anschließend wieder
abgebrochen. Eine Speicherung des Druckes ist nicht vorgesehen, zumindest sind die
Arbeitskammern nach Vollendung des Schließ- bzw. Öffnungsvorganges druckentlastet.
Dadurch kann pneumatisch keine Haltekraft durch das Arbeitselement ausgeübt werden
und Verschiebungen bei unbefugten Eingriffe sind leicht möglich.
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Solche pneumatische Zentralverriegelungsanlagen ftir Kraftfahrzeuge
gehen beispielsweise aus der DE-OS 28 26 354 als bekannt hervor. Insbesondere bei
der Tankklappe, bei der der Verriegelungsmechanismus etwas einfacher ausgebildet
ist, liegt die Verriegelungsstange mit geringem Abstand unterhalb der Karosseriehaut
und ist in dem Tankklappenspalt sichtbar. Mit der Schneide eines Messers oder einer
schmalen Pinzette kann durch den Spalt hindurchgegriffen und die Verriegelungsstange
zurückgeschoben werden. Dadurch kann auf unbefugte Weise die Tankklappe geöffnet
und Kraftstoff entnommen werden.
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An sich wäre es denkbar, eine mechanische Endlagensicherung in Form
von iiberdrückbaren Rasten vorzusehen. Dieses erfordert jedoch eine Vergrößerung
des zugehörigen pneumatischen Arbeitselementes, was aus Kosten- und Platzgründen
unerwünscht bzw. nicht möglich ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine besonders einfache, wenig zusätzlichen
Aufwand und Platz benötigende-Ausgestaltung eines pneumatischen Arbeitselementes
anzugeben, welches trotz einer Druckentlastung der Arbeitskammer in den jeweiligen
Endstellungen ein unbefugtes Verschieben des pneumatischen Arbeitselementes verhindert,
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merlcmale von Anspruch
1 gelöst. Dank der doppelten Sperrwirkung des einen der beiden Rückschlagventile
für die bei Verriegelung wirksame Druckart sperrt dieses auch dann, wenn durch'unbefugten
Eingriff das pneumatische Arbeitselement alls der Verriegelungs-Endstellung heraus
bewegt werden soll. Es baut sich dann im Arbeitsraum die fiir das Entriegeln wirksame
Druckart selbsttätig auf; ein Druckausgleich nach außen ist dank der Sperrwirkung
des Rtickschlagventiles nicht möglich. Das Arbeitselement wird also auf pneumatischem
Wege zumindest in der Verriegelungs-Endstellung festgehalten.
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Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung können cbn Unteransprüchen
bzw. der nachfolgenden Beschreibung zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele
entnommen werden; dabei zeigen: Fig. 1 ein auf das grundsätzliche beschränkte Schaltschema
einer pneumatischen Zentralverriegelungsanlage mit einem ersten prinzipiellen Ausführungsbeispiel
eines pneumatischen Arbeitselementes nach der Erfindung,
Fig. 2
eine Tankklappenverriegelung mittels eines pneumatischen Arbeitselementes und Fig.
3 einen Längsschnitt durch das -pneumatische Arbeitselement nach Fig. 2.
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Das in Fig. 1 dargestellte Schema einer pneumatischen Zentralverriegelungsanlage
zeigt eine sowohl Unterdruck (Anschluß 9) als auch Überdruck (Anschluß 9') erzeugende
Bi-Druckpumpe 3, die von einem Elektromotor 2 aus antreibbar ist, der seinerseits
elektrische Energie aus der Fahrzeugbatterie 1 erhält. Im Steuerungsteil der Bi-Druckpumpe
ist ein erster Wechselschalter 4, sowie ein gleichsinnig mit ihm betätigtes Wechselventil
7 vorgesehen, die beide gemeinsam durch ein pneumatisches Umschaltelement 6 verschoben
werden, welches mit den übrigen Arbeitselementen der Zentralverriegelungsanlage
parallel geschaltet ist. Dem Wechselschalter 4 ist elektrisch noch ein zweiter Wechselschalter
5 zugeordnet, der mit ihm in Serie geschaltet aber örtlich getrennt angeordnet ist.
Und zwar ist der zweite Wechselschalter in der Fahrertür angeordnet und wird durch
eine Schlüsselbetätigung umgeschaltet. Die Ruhestellungen der beiden Wechsel schalter
sind gerade entgegengesetzt, so daß der Stromkreis für die Energieversorgung des
Elektromotors unterbrochen ist. Durch das Wechselventil 7 wird einer der beiden
Anschlüsse dei Ui-Druckpumpe an die Arbeitsleitung'8 angeschlossen,' die sich zu
dem Umschaltelement 6 und zu den übrigen Arbeitselementen 19 der ZeSralverriegelungsanlage
hin verzweigt. Die Arbeitselemente sind normalerweise den Schlössern 27 in den Türen
28 bzw. der Gepäckraumklappe angeordnet. Bei diesen im.Türinnern angeordneten Arbeitselementen
ist ein unbefugter Eingriff zwar
nicht so leicht möglich wie bei
der Tankklappe, so daß eine pneumatische Diebstahlsicherung gemäß der Erfindung
dort nicht so wichtig ist; jedoch ist eine unbefugte Verschiebung eines Arbeitselementes
in einer ri.ir auch denkbar mittels des Verriegelungsknopfes, so daß eine pneumatische
Diebstahlsicherung auch bei den Arbeitselementen der Türen sinnvoll sein kann.
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Entsprechend der Betätigung des pneumatischen Arbeitselementes 10
wechselweise mit Überdruck bzw. Unterdruck braucht das Arbeitselement lediglich
eine einzige Arbeitskammer 14 und einen einzigen Zulauf 13 aufzuweisen.
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Es braucht dementsprechend auch nur eine einzige Arbeits-Leistung
8 zu den Arbeitselementen verlegt zu werden,was die Montage wesentlich vereinfacht.
Im Zulauf sind parallel nebeneinander liegend zwei zueinander gegensinnig sperrende
Rückschlagventile 11 bzw. 12 vorgesehen, von denen das eine - das Entriegelungs-RUckschlagventil
11 - bei entriegeldn wirkender Druckbeaufschlagung offen ist und von den das andere
- das Verriegelungs-Rückschlagventil 12 - beim Verriegeln offen ist. Beim dargest-ellten
Ausführungsbeispiel wird für das Verriegeln Überdruck und für das Entriegeln Unterdruck
verwendet. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Arbeitselementes
sind die Ventilverschlüßkörper der beiden Rückschlagventile als Kugeln ausgebildet,
die durch Federn auf ihren Sitz vorges.pannt werden. Das Entriegelungs-Rückschlagventil
öffnet bei Überdruck und ist so ausgebildet, daß es bei Unterdruckbeaufschlagung
vom Zulauf 13 her oder vom Arbeitsraum 14 her selbsttätig sperrt. Zu diesem Zweck
ist die durch die Vorspannfeder 17 auf den Ventilsitz gespannte Kugel 16 am Außenumfang
dichtend in der zylindrischen Ventilkugelkammer 18 angeordnet. Außerdem ist um die
Verbindungsöff-
nung 15 zum Arbeitsraum hin eine ringförmige Zulaufkammer
19 freigearbeitet, in die der Zulauf 13 einmündet.
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Bei Überdruckbeaufschlagung wird also die Kugel von unten pneumatisch
von ihrem Sitz entgegen der Kraft der Vorspannfeder abgehoben, wobei das oberhalb
der Kugel befindliche Luftvolumen über die Entlüftungsöffnung 20 ins Freie verdrängt
wird. Das andere Rückschlagventil wird hingegen bei berdruckbeaufschlagung.verstärkt
auf den Ventilsitz gedrückt und dichtet zuverlässig ab. Bei Unterdruckbeaufschlagung
baut sich in der ringförmigen Zulaufkammer 19 ein Unterdruck auf, der die Kugel
16 verstärkt auf den Ventilsitz drückt; hingegen wird die Kugel des anderen Rückschlagventiles
entgegen der Federkraft vom Sitz gehoben, so daß das Vakuum sich in den Arbeitsraum
ausbreiten kann. Wird versucht, den Kolben des pneumatischen Arbeitselementes us
der dargestellten Verriegelungs--Endstellung nach unten wegzuziehen, so baut sich
im Arbeitsraum 14 ein Unterdruck auf', der über die Fläche der Verbindungsöffnung
auch auf die Kugel 16 wirkt und diese verstärkt auf den Ventilsitz drückt, so daß
auch in diesem Falle.das Rückschlagventil 11 zuverlässig abdichtet. Das bei dem
Versuch des Zurückziehens sich im Arbeitsraum aufbauende Vakuum wirkt also wie eine
Rückzugsfeder und hält den Kolben in der Verriegelungs-Endstellung fest.
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Die figuren 2 und 3 zeigen unter Verwendung eines modifizierten Ausführungsbeispiels
des Arbeitselementes eine praktische Anwendung für eine Tankklappenverriegelung.
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Bündig zu der Außenhaut einer Karosserie 22 ist eine Tankklappe 23
vorgesehen, die den in einer Nische endigenden Tankeinfüllstutzen 24 überdeckt.
An der AuBenkontur der Tankklappe ist ein Spalt 25 vorhanden, der auf der dem Klappenscharnier
gegenüberliegenden Seite im
verriegelten Zustand durch eine Verriegelungsstange
26 überbrückt wird. Diese wird ihrerseits von dem.pneumatischen Arbeitselement 10'
bewegt welches einen Membrankolben aufweist. Der Ventilverschlußkörper des hier
vorgesehenen Entriegelungs-Rückschl-agventil,es 11' ist als Ventilmembran 21 ausgebildet,
die aufgrund einer gewissen Eigenspannung dichtend an der Verbindungsöffnung 15t
bzw. deren Stirnseite anliegt. Zu diesem Zweck ist in der Mitte.der Ventilmembran
ein Dichtkonus angeformt, der dicht.end an der Randkante der Verbindungsöffnung
anliegt. Anstelle einer solchen Ausführung wäre es auch denkbar, wenn das Ende der
Verbindungsöffnung ringschneidenförmig ausgebildet wäre und dichtend an der flach
ausgebildeten Ventilmembran anliegen würde. Auf diese Weise könnten auch größere
Flächen der Verbi-ndungsöffnung realisiert werden. Bei dem Verriegelungs-Riickschlagventil
12' ist anstelle einer Kugel ebenfalls ein Gummidichtkörper vorgesehen, der unter
Federvorspannung dichtend anliegt. Das Volumen der Verbindungsöffnung zwischen der
Zulaufkammer 19' und der Arbeitskammer 14' ist möglichst gering ausgebildet, so
daß bei dem Versuch des Zurückziehens des Arbeitsgliedes'aus der rechten Verriegelungsendstellung
in die in Fig. 3 dargestellte Entriegelungsendstellung sich sofort ein relativ hoher
Unterdruck aufbaut. Das gleiche ist auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur
1 verwirklicht. Im übrigen sind die beiden Rückschlagventile mit dem jeweiligen
Arbeitslement baulich zu einer kompakten Einheit integriert, die vormontiert werden
kann und wenig Platz beansprucht.