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"Kraftfahrzeug mit pneumatischer Zentralverriegelungsanlage" Die
Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit pneumatischer Zentralverri e ge lungsanlage
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie aus der Dl¢-OS 29 41 899 als bekannt
hervorgeht.
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Die dort gezeigte pneumatische Zentralverriegelungsanlage arbeitet
in beiden Betätigungsrichtungen der Schließmechanismen mit Unterdruck, der ständig
wirksam ist. Da nur eine Druckart verwendet wird, müssen die pneumatischen Arbeitseleinente
zur Bewegungsllmkehr als Zwei-Kammerelemente mit zwei Anschlüsseln und einem doppelten
L eitungssystem ausgebildet sein.
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Da die zeitliche Verzögerung des Schließmechanismus der Gepäckraumklappe
lediglich bei Verriegeln benötigt wird, kann dank des doppelten Leitungssystems
das entsprechende Verriegelungsglied ohne weiteres in diejenige Zuleitung des Arbeitselementes
für nie Gepeackraumlclappe eingeschaltet werden, die beim Verriegeln druckführend
ist. ßei der Beaufschlagung der anderen %xIleitung bleibt die Verzögerung wirkungslos.
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Diese Art der Verzögerung wirkt aber nicht bei sogenannten Bi-Druck-Anlagen,
bei denen wechselweise Vakuum und Überdruck
angewandt wird und bei
denen die Arbeitsclemente lediglich einkammrig ausgebildet; ZU sein brauchen und
lediglich eine einzige Zuleitung zu den Arbeitselementen führt. Zentralverriegelungsanlagen
dieser Art, wie sie beispielsweise die DE-OS 28 26 354 zeigt, arbeiten nicht mit
dauernd anstehendem gespeicherten Druck, sondern in der Regel mitbedarfsweise erzeugtes
Druck. Es wird jeweils nur soviel pneumatische Energie in der erforderlichen Druckart
erzeugt, wie für eine einzige Riegelungsoperation an sämtlichen sämtlichen Türen
bzw Klappen erforderlich ist. Nach Abschluß der JAiegelungsoperation wird die lfterzeugung
wieder abgeschaltet. Zwar zeigt die oben erwähnte Literaturstelle in der der Zuleitung
zu dem Arbeitselement der Gepäckraumklappe ebenfalls ein Verzögerungsglied; dieses
ist jedoch nur auf eine sehr kurze Verzögerungszeit ausgelegt und dient dem Zweck,
eine Rangfolge innerhalb der Betätigung sämtlicher Schließmechanismen aufrechtzuerhalten.
Und zwar sollen die Schließmechanismen der Türen zeitlich vor denjenigen der Klappen
betätigt werden, wobei jedoch die Zeitverscbiebung noch innerhalb des Finschaltzeitraumes
der Luftpumpe liegt. lm übrigen soll die Rangfolge-Steuerung sowohl beim Verriegeln
als auch beim Entriegeln wirksam sein. Zwar wäre es denkbar, die Verzögerungsdrossel
durch ein parallel geschaltet es Rückschlagventil in der einen Betätigungsrichtung
wirkungslos zu machen, so daß die Verzögerung nur beim Verriegeln der Gepäckraumklappe
wirksam ware. Es wäre auch denkbar, bei einer solcherart abgewandelten Zentralverriegelungsanlage
die Verzögerungsdrossel auf eine Verzögerungszeit von etwa 10 bis 20 sec auszulegen,
um damit genügend Zeit zu sciaffen, damit ein Fahrer vom Abschließen der Fahrertür
genügend Zeit hat, um das Fahrzeug
herum bis zur Gepäckraumklappe
zu gehen und diese noch ohne Jchlüss,el entriegeln und für dieGepäckentnahme,ffqen
zu können. Beim Zuschlagen der Gepäckraumklappe nach oer Gepäckentnahme wäre der
Schließmechanismus zwischenzeitlich in Verriegelungsstellung gebracht, so daß nur
ein Entriegeln mit Schlüssel möglich wäre. Nachteilig an einer solchen abgewandelten
Ausführung der Zentralverriegelungsanlage wäre aber, daß die Luftdruckpumpe während
der Verzögerungszeit mitlaufen müßte, was nicht nur mit einem unnötigen Stromverbrauch
verbunden wäre, sondern auch eine Umschaltung in der entgegengesetzten Schließrichtung
erst nach Ablauf der Verzögerungszeit zulassen würde. Häufig wird jedoch ein sofortiges
Aufschließen nach einem Verriegeln des Fahrzeuges gewünscht, um etwas Vergessenes
noch aus dem Fahrzeug entnehmen zu können. Eine Wartezeit von 10 bis 20 sec hierbei
äre äußerst lästig.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Verzögerungseinrichtung für die
Betätigung des Schließmechanismus der Gepäckraumklappe in der Weise auszugestalten,
daß sie bei bedarfsweise durch eine Bi-Druckpumpe gespeisten pneumatischen Zentralverriegelungsanlagen
einsetzbar ist und wobei die Verzögerungszeit über die Einschaltzeit der Di-Druclcpumpe
hinausreicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale
von Anspruch 1 gelöst. Es wird also aufgrund des Druckspeichers zunächst dieser
beim Verriegeln aufgeladen und dessen gespeicherte Energie verzögert an das eigentliche
Arbeitselement weitergegeben. Zweckmäßigerweise sind die Teile der Verzögerungseinrichtung
mit dem pneumatischen Ar-
b eit sel ement fiir die Gepäckraumklappe
zu einer kompakten Baueinheit integriert.
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Zweckmäßige Ausgestaltungsformen der Erfindung und weitere Vorteile
können den Unteransprüchen bzw der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen
dargestelltes Ausführungsbeispieles entnommen werden; dabei zeigen: Fig. 1 die Anordnung
der Türen und Klappen bzw. ihrer Schließmechanismen an einem Personenkraftwagen,
Fig. 2 das Prinzipschaltbild einer pneumatischen Zentralverriegel'ingsanlage mit
bedarfsweise eingeschaltet er i3i-Druckpumpe und einkammrigen Arbeitselementen und
Fig. 3 Ansicht (Fig. 3) und Längsschnitt (Figo 4) durch das pneumatische Arbeitselement
des Schließmechanismus in der Gepäckraumklappe mit integrierter Verzögerungseinrichtung
Die iJbersichtszeichnung der Fig. 1 zeigt einen Personenkraftwagen 1 mit Fahrertür
2 sowie mit Beifahrer- und Fondtüren 3, ferner mit einer Gepäckraumklappe 4 und
einer Tankklappe 50 Der Schließmechanismus der Fahrertiir stellt eine zentrale Schließstelle
6 zur zentralen Betätigung der Zentralverriegelungsanlage dar, während die Schlösser
7 in der Beifahrer-und in den Fondtüren keine zentrale Betätigung der Schließanlage
zulassen. Ebenso sind die Schließmechanismen 8 und 9 der Gepäckraumklappe bzw. der
Tankklappe lediglich seitens
der zentralen Sciiließstelle fernauslösbar;
lediglich der Schließmechanismus 8 der Gepäckrautnklappe und das Schloß der Beifahrertür
erlauben eine isolierte Schlüsselbetätigung.
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Jedem Schloß ist ein pneumatisches Arbeitselement 10 bzw.
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10' zugeordnet, welches jeweils als Einkammerelement ausgebildet und
durch Überdruck in der einen und durch Vakuum in der anderen Wirkrichtung betätigt
werden kann. Entsprechend der Ausbildung als Einkammerelemente führt zu den Arbeitselementen
lediglich eine einzige Arbeitsleitung 37 hin.
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Die Zentralverriegelungsanlage wird von der elektromotorisch -der
Pumpenantriebsmotor wird aus der Batterie 15 gespeist -antreibbaren Bi-Druckpumpe
i4 mit pneumatischer Energie versorgt, die an dem Sauganschln 20 Vakuum und an dem
Druckanschlup 21 Überdruck erzeugt. Der Bi-Druckpumpe ist ein Steuerteil 36 nachgeschaltet,
der aus einem rastbaren Wechselventil 16 und einem mechanisch mit diesem mitbetätigten
elektrischen Wechselschalter 13 sowie aus einem zu den übrigen Arbeitselementen
10 bzw. 10' parallel geschalteten über eine Drossel 18 verzögert ansprechenden Arbeitselement
17 zur Betätigung des Wechselventiles und des Wechselschalters besteht.
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Der Wechselschalter 13 liegt schaltungstechnisch innerhalb des Stromkreises
zur Stromversorgung des Pumpenantri ebsmotors ; es stellt lediglich einen zweiten
Wechselschalter für das Aussc1'aton des Motors dar. Der ztlgehörige erste Wechselschalter
12 zum Einschalten des Pumpenantri ebmotors ist innerhalb der zentralen Schlienstelle
der Fahrertür angeordnet und kann durch eine Schlüsselbetätigung des Schließzylinders
li umgeschaltet werden. Der erste und der zweite Wechselschalter
sind
innerhalb der Stromversorgung des Pumpenantriebsmotors in Serie geschaltet, wobei
jedoch ihre jeweiligen Ruliestellungen einander entgegengesetzt sind, so daß bei
Ruhestellung der Schalter der Stromkreis für den Pumpenantriebsmotor geöffnet ist.
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Bei einer Schlüsselbetätigung der zentralen Schließstelle wird der
erste Wechselschalter 1 umgeschaltet, so daß der Stromkreis des Pumpenantriebsmotors
geschlossen wird Die Bi-Druckpumpe 14 liefert über den durch das Wechselventil 16
frei gegebenen Anschluß pneumatische Energie in die Arbeitsleitungen 37 zu den Arbeitselementen
der Schließmechanismen Aufgrund des durch die Drossel i8 verzögerten Ansprechens
des Arbeitselementes 17 und aufgrund des definierten Arbeitswiderstandes des Wechselventiles
i6 wird erst, nachdem mit Sicherheit gesagt werden kann, daß sämtliche Schließmechanismen
betätigt worden sind, das Wechselventil auf die andere Druckart umgeschaltet und
der Wechselschalter 13 auf die andere Schaltstellung umgeschaltet, in der der zuvor
geschlossene Stromkreis wieder geöffnet und der Pumpenantriebsmotor abgeschaltet
wird.
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Die Betätigungszeit der Zentralverriegelungsanlage und die Einschaltzeit
des Pumpenantriebsmotors sind relativ kurz; es besteht durchaus die Möglichkeit,
sofort danach eine entgegengesetzte Schließoperation ohne Wartezeit einzuleiten.
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Um bei einem Verriegeln des Fahrzeuges von der zentralen Schließstelle
6 aus nicht zum Zwecke der Gepäckentnahme die Gepäckraumklappe durch eine Schlüsselbetätigung
wieder entriegeln zu müssen, ist in der Zuleitung zum Arbeitselement 10'
des
Schließmechanismus 8 der Gepäckraumklappe eine Verzögerungseinrichtung 19 eingeschaltet,
die nur bei verriegelnd wirkender Druckbeaufschlagung wirksam ist.
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Hierin sind grundsätzlich zwei parallel verlaufende Leitungsabschnitte,
nämlich ein erster (38) und ein zweiter Abschnitt 39 vorgesehen, in denen unterschiedliche
pneumatische Elemente angeordnet sind. In dem ersten Leitungsabschnitt ist ein erstes
ltückschlagventil 23 angebracht, welches eine Sonderbauform eines Rückschlagventiles
darstellt, wie unten noch näher erläutert. In dem parallel liegenden zweiten Leitungsabschnitt
39 sind - vom Arbeitselement 10' in Richtung zur Bi-Druckpumpe 14 hin gesehen -
zunächst eine Drossel 22, dann ein Druckspeicher 25 und dann ein zweites Rückschlagventil
24 angeordnet, dessen Durchlaßrichtung der des ersten Rückschlagventiles gerade
entgegengesetzt ist.
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Die Sonderbauform des ersten Rückschlagventiles 23 zeichnet sich dadurch
aus, daß sie bei eaufschlagung mit verriegelnd wirkender Druckart beispielsweise
mit Vakuum von der einen oder von der anderen Richtung her in jedem Fall den ersten
Leitungsabschnitt 38 verschließt. Während der Einschaltzeit der Bi-Druckpumpe soll
keine direkte Beaufschlagung des Arbeitselementes in verriegelndem Sinne möglich
sein; in der anschließenden Zeit nach Belüftung des Leitungssystems 37 soll die
gespeicherte Druckart nicht nach rückwärts ohne Arbeitsabgabe entweichen können.
In der Prinzipdarstellung der Fig. 2 ist die Sonderbauform durch zwei gegensinnig
hintereinander geschaltete RückschlagventiLe versinnbildlicht, bei denen die Öffnungsbewegung
des einen Ventilverschlußgliedes
zwangsweise auch das andere vom
Ventilsitz hebt, bei dem diese Koppelung in der entgegengesetzten Richtung jedoch
nicht wirksam ist.
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Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, ist das pneumatische Arbeitselement 10'
der clepäckraumklappe mit den Schaltelementen der Verzögerungseinrichtung zu einer
kompakten Baueinheit 26 integriert. Die räumlich dichte Anordnung des Druckspeichers
25 an der Arbeitskammer 27 des Arbeitselementes 10' hat den Vorteil, daß zwischen
beiden Räumen kein totes Leitungsvolumen liegt. In einer kompakten Baueinheit können
auch die beiden parallel liegenden Leitungsabschnitte 38 und 39 baulich auf besonders
gute Weise untergebracht werden. Die kompakte Baueinheit 26 mit dem Arbeitselement
ergibt auch Montagevorteile, weil lediglich ein einziges vorgefertigtes und vormontiertes
Teil im Bereich des Schließmechanismus 8 der Gepäckraumklappe befestigt werden muß.
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Der Druckspeicher 25 ist als ein im wesentliches zylindrisches Teil
ausgebildet, dessen Außenkontur umfangsmäßig gleichgestaltet ist wie die Außenkontur
der Arbeitskammer 27 und das gleichachsig mit der Arbeitskammer angeordnet ist.
Zwischen den beiden räumen ist eine gemeinsame Stirnwandung 28 angeordnet, in die
die Drossel 22 eingelassen ist; sie ist als stäbchenförmige Filterdrossel ausgebildet
und ragt platzsparend axial ins Innere des Druckspeichers hinein Die gegenüberliegende
Wandung, die Außenwandung 29 des Druckspeichers trägt das zweite Rückschlagventil
24, welches ebenfalls platzsparend axial ins Innere des Druckspeichers sich hinein
erstreckt. Die Drossel 22 und das zweite Rückschlagventil 24 sind exzentrisch an
den jeweiligen Stirnwänden
angeordnet, um die Mitte des Druckspeichers
frei zu halten, worauf später noch eingegangen wird. Das zweite Rückschlagventil
24, der Druckspeicher 25 und die Drossel 22 bilden hintereinander den zweiten Leitungsabschnitt
39 gemäß der Prinzipdarstellung in Fig. 2. Er führt zu der Arbeitskammer 27 hin.
Auf der Außenseite der Außenwandung 29 ist eine Zulaufkammer 30 mit einem nach außen
führenden Anschluß 31 für die Arbeitsleitung angeordnet. Die Zulaufkammer wird nach
außen begrenzt durch eine am Umfang eingespannte Ventilmembran 33, die ihrerseits
durch einen Abschlußdeckel 32 überdeckt ist.
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Der Abschlußdeckel ist mit einer Ausgleichsöffnung versehen; sein
Rand bewirkt gemeinsam mit dem Bauteil der Zulaufkammer 30 die Randeinspannung der
Ventilmembran.
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Die Zulaufkammer ist im achssenkrechten Querschnitt ebenso groß gestaltet
wie der Druckspeicher; auch die wirksame Arbeitsfläche der Ventilmembran entspricht
der Querschnittsfläche des Druckspeichers. Die Zulaufkammer hat zum einen ungehinderte
Verbindung zu dem zweiten Rückschlagventil 24. Zum weiteren ist aufgrund eines den
Druckspeicher mittig axial durchsetzenden Kanals 35 eine ungedrosselte Verbindung
von der Zulaufkammer 35 zu der Arbeitskammer 27 möglich. Die Stirnseite des Durchtrittskanals
35 an der Außenseite der Außenwand 29 ist durch die Ventilmembran verschließbar,
die an dieser Stelle eine Ringwulst 34 aufweist. Die Ventilmembran liegt bei Druckentlastung
der Zulaufkammer unter leichter Vorspannung dichtend an der Außenwand an; die Vorspannung
wird durch eine entsprechende Eigenspannung der Ventilmembran aufgebracht. Sie wird
durch den in der Zulaufkammer herrschenden Druck bewegt; und zwar wird sie bei Unterdruckbeaufschlagung
seitens des Anschlusses 31
nach rechts vermehrt an die Außenwand
angepreßt 9 so daß der Durchtrittskanal 35 sicher verschlossen wird. Auch bei einer
Unterdruckbeaufschlagung von der Arbeitskammer 37 her über den kanal 35 wird die
Ventilmembran unterzeitig in dem innerhalb der Ringwulst 34 liegenden Bereich an
die Außenwand 29 angesaugt und dichtet den Kanal 35 nach außen gegen Vakuumverluste
sicher ab. Bei Überdruckbeaufschlagung legt sich die Ventilmembran nach links und
öffnet den Durchtrittslcanal, wogegen bei dieser Druckart das weite Rückschlagventil
24 geschlossen wird.
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Die Ventilmembran stellt gemeinsam mit der Stirnseite des Durchtrittskanales
also auf einfache Weise die Sonderbauform des ersten Rückschlagventiles 23 dar.
Gemeinsam mit diesem bildet der Durchtrittskanal 35 den oben bereits erwähnten ersten
Leitungsabschnitt 38. Bei Vakuumbeaufschlagung von der Bi-Druckpumpe her wirkt also
der radial äußere Teil der Ventilmembran außerhalb der Ringwulst 34, bei Vakuumbeaufschlagung
von der Arbeitskammer 27 her wirkt der innerhalb davon liegende Membranteil. In
beiden Fällen wird bei Vakuumbeaufschlagung der Ventilmembran das Rückschlagventil
34 geschlossen.
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Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Stellung des Arbeitselementes 10'
entspricht der entriegelten Stellung des Schließmechanismus der Gepäckraumklappe.
Durch eine Vakuumbeaufschlagung der Arbeitskammer 27 wird der Membrankolben des
Arbeitselementes nach links in die Verriegelungsstellung gesaugt; die Stellung des
entsprechenden Gliedes in dem Schließmechanismus ist in Fig. 3 strichpunktiert angedeutet.
Bei einer Vakuumbeaufschlagung der Arbeitsleitungen sowie der Zulaufkammer 30 wird
das
erste ltückschlagventil schon bei geringsten Unterdrücken geschlossen,
so daß sich in der Arbeitskammer 27 zunächst kein Unterdruck aufbauen kann Aufgrund
des anstehenden Vakuums öffnet vielmehr das zweite Rückschlagventil 24, so daß der
Unterdruck sich in den Druckspeicher 25 ausbreiten kann. Innerhalb der Einschaltzeit
des Pumpenantriebsmotores wird der Druckspeicher auf die Druckwerte evakuiert, die
der Ansprechschwelle für das Wechselventil 16 und dem Wechselschalter 13 entsprechen.
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Dieses Vakuum ist etwa innerhalb einer Sekunde erreicht.
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Nach dem Abschalten der Bi-Druckpumpe breitet sich das gespeicherte
Vakuum über die Drossel 22 auch allmählich in die Arbeitskammer 27 hinein aus. Aufgrund
einer entsprechenden Auslegung der Drossel ist hierfür jedoch ein Zeitraum von etwa
10 bis 20 sec erforderlich; d.h. erst nach etwa dieser Zeit werden in der Arbeitskammer
Druckwerte erreicht, die ein Durchziehen des Arbeitselementes gegen die Arbeitswiderstände
erlauben. Bei einer Überdruckbeaufschlagung der Arbeitsleitungen und des Zulaufraumes
30 wird der Durchtrittskanal 35 frei gelegt und der Überdruck kann unmittelbar in
die Arbeitskammer 27 eintreten.