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Luftgefederter Fahrzeugsitz mit automatischer Gewichts-
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einstellung Beschreibung: Die Erfindung betrifft einen luftgefederten
Fahrzeugsitz, bei dem der Sitzrahmen mittels an ihm angeordneter Lenker und einer
zwischengeschalteten Luftfeder an denl Bodenrahmen abgestützt ist und der mit einer
automatischen Gewichtseinstellung ausgerüstet ist, bestehend aus einem den Betriebsinnendruck
der Luftfeder erhöhenden oder absenkenden Luftventil, das mittels unterhalb und
oberhalb der statischen Sitznöhe wirksamer Schaltnocken gesteuert ist.
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Luftsitze mit automatischer Gewichtseinstellung sind bekannt und gewährleisten
die genaue Einstellung der konstruktiv vorgegebenen statische; Höhe eines Schwingsitzes
unabhangig von uem Gewicht des jeweiligen Sitzbenutzers.
Auch ist
es bekannt, nach der Gewichtseinstellung, d. h. nach dem Einstellen der richtigen
statischen Höhe, das Luftsystem der Luftfeder von der Druckluftversorgung abzusperren,
wodurch im Fahrbetrieb die statische Höhe konstant gehalten wird.
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Die Schaltmechanik der automatischen Gewichtseinstellung einschließlich
des Luftventils und der zugeordneten Schaltnocken wird im Fahrbetrieb trotz des
geschlossenen Luftsystems permanent beansprucht und müssen für eine entsprechend
hohe Betriebsdauer ausgelegt sein. Gleichwohl ist ein Verschleiß nicht zu vermeiden
und daraus können Undichtigkeiten des Systems resultieren mit der Folge, daß die
Konstanthaltung der statischen Höhe bei einem längeren, ununterbrochenen Fahrbetrieb
nicht garantiert werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, in kostengünstigster Weise die Konstanthaltung
der statischen Höhe nach der automatischen Gewichtseinstellung auch bei hohen Betriebsstunden
des Fahrzeugsitzes zu gewährleisten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Luftventil
und/oder die Schaltnocken relativ zueinander verstellbar (entkoppelbar) sind, und
zwar von der Eingriffsposition, in der das Luftventil mittels der Schaltnocken steuerbar
ist, in eine berührungsfreie Entkoppelungspbsition, in der die Schaltnocken das
Luftventil nichttberühren können.
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Das erfindungsgemäße mechanische Entkoppeln der für die automatische
Gewichtseinstellung benötigten Schaltaggregate kann durch Verschieben, Schwenken,
Klappen.
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o. dgl. eines Teiles der Schaltaggregate erreicht werden, wobei bekannte
Stellmotoren elektromechanischer, elektromagnetischer, pneumatischer oder hydraulischer
Art verwendet werden können. In allen diesen Fällen werden das Luftventil und/oder
die Schaltnocken durch eine entsprechende Verstellbewegung relativ zueinander entkoppelt,
so daß nach dem Einstellen der statischen Höhe bzw. des Fahrergewichtes für den
nachfolgenden längeren Fahrbetrieb keine Schaltvorgänge mehr ablaufen und alle Schaltaggregate
in einer berührungsfreien Ruheposition sind. Das hat den zusätzlichen Vorteil, daß
damit zugleich auch das Luftsystem der Luftfeder durch das nicht mehr geschaltete
Luftventil geschlossen ist, so daß es keines zusätzlichen Absperrventiles bedarf.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß das mechanische Entkoppeln des Luftventils und/oder seiner Schaltnocken grundsätzlich
vollautomatisch erfolgt, ohne daß der Fahrer dem Entkopplungsvorgang Beachtung schenken
muß, und zwar mittels eines Höhenventils, das bei Erreichen der statischen Höhe
des Sitzes durch einen auf der statischen Höhe wirksamen Schaltnocken schaltet und
sich gleichzeitig durch den eigenen Schaltvorgang relativ zu seinem eigenen Schaltnocken
selbst entkoppelt. Damit bringt das genannte Höhenventil nicht nur das Luftventil,
sondern
auch sich selbst in eine berührungsfreie Ruheposition.
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In konstruktiver Hinsicht ist dies bei einer zweckmässigen Ausführungsfor-
der Erfindung dadurch zu erreichen, daß das Luftventil und das Höhenventil gemeinsam
auf einer Montageplatte angeordnet sind, die relativ zu den zugeordneten Schaltnocken
von der Eingriffsposition in die Entkopplungsposition verstellbar ist. Das Verstellen
kann beispielsweise durch Verschieben oder Verschwenken der Montageplatte relativ
zu den fest angeordneten Schaltnocken der auf der Montageplatte montierten Ventile
geschehen.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß das Entkoppeln mittels eines pneumatisch zu betätigenden Stellzylinders erfolgt,
dessen Arbeitsanschluß über ein Stellventil mit der Druckluft leitung des Luftsystems
verbunden ist und der gegen die Kraft einer Rückstellfeder bei Druckbeaufschlagung
die Eingriffsposition hält.
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Wird beispielsweise die Montageplatte mittels eines solchen pneumatisch
betätigten Stellzylinders in die Eingriffsposition gebracht, dann stellt die Montageplatte
durch Federkraft automatisch in eine berührungsfreie Ruheposition zurück, sobald
der Arbeitsanschluß des Stellzylinders entlüftet bzw. drucklos wird.
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In den Unteransprüchen 5 und 6 sind zwei besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung herausgestellt,
dienachfolgendanhand der Zeichnungen
näher beschrieben werden. Es zeigen: Fig. 1 das Schaltbild eines erfindungsgemäßen
Fahrzeugsitzes, Fig. 2 in perspektivischer Darstellung eine konstruktive Ausführung
des Fahrzeugsitzes gemäß Fig. 1, Fig. 3 das Schaltbild einer anderen Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes.
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Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben,
die sich zunächst dadurch unterscheiden, daß bei dem einen Ausführungsbeispiel (Fig.
1 und 2) der Sitzbenutzer den Ablauf der automatischen Gewichtseinstellung und der
darauf folgenden automatischen Entkopplung der Schaltaggregate durch Betätigung
eines Tasters manuell starten muß, während bei dem anderen Ausführungsbeispiel (Fig.
3) das Starten der Gewichtseinstellung und der anschließenden Entkopplung der Schaltaggregate
automatisch durch das Platznhmen auf dem Sitz erfolgt.
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Ein weiterer Unterschied der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 1 und
Fig. 3 besteht in der Druckluftversorgung des Luftsystems des Fahrzeugsitzes. Bei
dem Ausführungsbeispiel gemaß Fig. 3 wird das Luftsystem des Sitzes permanent aus
dem Bordnetz des Fahrzeuges mit Druckluft versorgt (vgl. P). Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 1 ist der Fahrzeugsitz hinsichtlich
der benötigten Druckluft
Selbstversorger, muß jedoch elektrisch mit dem elektrischen Bordnetz des Fahrzeuges
verbunden sein. Der elektrische Schaltkreis 4 (vgl.
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Fig. 1) für den elektromotorischen Antrieb M des in den Sitz eingebauten
Luftkompressors 5 ist über den pneumatisch betätigten Elektroschalter 6 geführt,
so daß der Elektroschalter 6 nur dann den Motor M bzw.
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den Kompressor 5 einschaltet, wenn der Luftdruck in der Druckleitung
7 unter den Schaltdruck von z. B. 6 bis 6,5 bar abfällt. Natürlich kann diese Druckluftversorgung
bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 auch durch die permanente Druckluftversorgung
aus dem Bordnetz ds Fahrzeuges erwirkt sein.
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Nimmt ein Fahrer auf dem Fahrzeugsitz Platz, der gemäß Fig. 1 ausgerüstet
ist, dann hat er durch manuelle Betätigung des Stellventils 8 das Luftsystem seines
Sitzes zu starten. Weitere Betätigungen sind seitens des Fahrers nicht erforderlich.
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Durch manuelles Betätigen des Stellventils 8 wird der Stellzylinder
9 aus der Druckleitung 7 mit Druck versorgt und der Stellzylinder 9 schiebt eine
Montageplatte 10 darstellungsgemäß nach links vor. Auf dieser Montageplatte sind
gemeinsam das Luftventil 11 sowie das Höhenventil 12 montiert. Durch das Vorschieben
der Montageplatte kommen die Ventile in ihre Eingriffsp6 sition, in der die Stößel
13 und 14 des Luftventils 11 durch die Schaltnocken 15 und 16 steuerbar sind. Das
gleiche gilt für den Stößel 17 des Höhenventils 12, der
in der
Eingriffsposition durch den Schaltnocken 18 betätigbar ist.
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Die Schaltnocken 15 und 16 sind relativ eng unterhalb und oberhalb
der konstruktiv vorgegebenen statischen Sitzhöhe angeordnet, so daß sie zwischen
sich relativ genau die statische Höhe eingrenzen. Der dem Höhenventil 12 zugeordneten
Schaltnocken 18 schaltet den Ventilstößel 17 bei Erreichen der statischen Höhe.
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Aus Fig. 2 ist die konstruktive Ausführung genauer erkennbar. Dargestellt
ist das Schwingsystem eines Fahrzeugsitzes mit dem Sitzrahmen 20 und dem Bodenrahmen
21 sowie seitlich an den Rahmen befestigten Scherenlenker 22. Das Schwingsystem
ist durch die Luftfeder 23 schwingfähig abgestützt und durch den Dämpfer 24 gedämpft.
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Mit den Scherenlenkern ist die Steuerscheibe 2 drehfest verbunden,
die die Schaltnocken 15 und 1G besitzt.
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Parallel an der Steuerscheibe 25 ist der zusätzliche Schaltnocken
18 für das Höhenventil 12 befestigt. Den Schaltnocken gegenüberliegend sind das
Luftventil 11 und das Höhenventil 12 auf der Montageplatte 10 befestigt. Die Montageplatte
10 wird insgesamt mit den Von tilen durch den Stellzylinder 9 in die Eingriffsposition
vorgeschoben oder in eine berührungsfreie Entkopplungsposition zurückgezogen. Seitlich
am Sitzrahmen 20 befindet sich das manuell zu betätigende Stellventil 8 in griffgünstiger
Position.
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Die genaue Funktion der in Fig. 2 dargestelltell Schaltaggregate ist
anhand Fig. 1 besser erkennbar. Sind, wie bereits beschrieben, durch manuelles Betätigen
des Stellventils 8 das gemeinsam auf der Montageplatte 10 befestigte Luftventil
11 und das Höhenventil 12 mittels des Stellzylinders 9 in die Eingriffsposition
vorgeschoben, dann wird zunächst über den Schaltnocken 15 der Stößel 13 des Luftventils
betätigt, wodurch die Druckleitung 7 mit der Luftfeder verbunden ist und diese aufbläst.
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Der Fahrer wird von dem Luftsystem bis auf die statische Höhe angehoben,
in der das Luftventil 11 durch die beidseitigen Rückstellfedern in seine Nullstellung
zurückkehrt und die Druckluftzufuhr zu der Luftfeder absperrt.
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Würde das Luftventil in dem nun folgenden Fahrzustand ständig in dieser
Eingriffsposition bleiben, dann würde beim Schwingen des Fahrzeugsitzes ständig
das Luftventil 11 angesprochen mit den daraus resultierenden Nachteilen des häufigen
Schaltens, eines großen Luftverbrauchs und einer erheblichen Geräuschentwicklung.
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Um dies zu vermeiden, wird mittels des Höhenventils 12 das Erreichen
der statischen Höhe abgetastet, d. h. bei Erreichen der statischen Höhe oder bei
einem geringfügigen Überschreiten der statischen Höhe in dem nachfolgenden Schwingzustand
schaltet der Schaltnocken 18 den Stößel 17 des Höhenventils 12, so daß dieses den
Arbeitsanschluß des Stellzylinders 9 entlüftet. Dadurch wird mittels der Rückstellfeder
des Stellzylinders 9 die Montageplatte 10 mitsamt dem Luftventil und dem Höhenventil
in die Entkopplungsposition, d. h. in die berührungsfreie
Ruheposition
zurückgefahren.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 endet jede manuelle Betätigung
des Systems durch den Sitzbenutzer und das System führt die Gewichtseinstellung
und das anschließende Entkoppeln der Schaltaggregate vollautomatisch durch. Die
konstruktive Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3 gleicht im wesentlichen
weitgehend der Ausführung gemäß Fig. 2, so daß ein erneutes Beschreiben der Konstruktion
entfallen kann.
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Die Funktionen des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 3 werden nachfolgend
beschrieben.
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Die Druckversorgung P erfolgt aus dem Bordnetz des Fahrzeuges. Bei
einem zunächst noch unbelasteten Sitz bewindet sich das als 3/2-Wegeventil ausgebildete
Stellventil 31 in dem dargestellten Schaltzustand, in dem die Rückstellfeder das
Ventil gegen den zunächst noch drucklosen Steueranschluß darstellungsgemäß nach
links geschoben hat, so daß der Arbeitsanschluß des Stellzylinders 9 mit Druck beaufschlagt
ist und die Montageplatte 10 mit dem Luftventil 11 und dem Höhenventil 32 in der
bereits beschriebenen Weise nacli links in die Eingriffsposition vorgeschoben hat,
in der die Schaltnocken 15 und 16 die zugeordneten Ventilstößel 13 und 14 bez. der
Schaltnocken 18 den zugeordneten Ventilstößel 17 zu betätigen vermag.
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Sobald ein Fahrer auf dem Sitz Platz genommen hat, wird das Luftventil
11 in der bereits beschriebenen Weise
geschaltet, wodurch die Luftfeder
30 mit der Druckleitung P verbunden ist und das Schwingsystem bis auf die statische
Höhe anhebt. Nach Erreichen der statischen Höhe stellt das Luftventil in seine Nullstellung
zurück, in der die Luftfeder geschlossen ist.
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Bei Erreichen der statischen Höhe oder unmittelbar oberhalb der statischen
Höhe beim ersten Schwinghub schalttet das Höhenventil 32 gegen den Druck einer Rückstellfeder,
wodurch der Betriebsinnendruck der Luftfeder 30 über die Leitung 33 und die Steuerleitung
34 an dem Steueranschluß des Stellventils 31 anliegt, Das Stellventil 31 schaltet
gegen den Druck seiner Rückstellfeder durch und entlüftet den Arbeitsanschluß des
Stellzylinders 9. Dieser bringt die Montageplatte 10 mitsamt den Ventilen 11 und
32 in die Entkopplungsposition, d.
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h. in die berührungsfreie Ruheposition.
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Steigt der Fahrer von dem Sitz ab, dann fährt dieser gegen den oberen
Endanv elag des Schwingsystems, der mechanisch über den Stößel 35 das Stellventil
31 gegen den Steuerdruck in den dargestellten Schaltzustand zurückdrückt, wodurch
der Arbeitsanschluß des Stellzylinders 9 wieder mit Druck beaufschlagt ist und die
Montageplatte 10 bzw. die Ventile in die Eingriffsposition vorschiebt.
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In dieser Eingriffsposition wird über den Schaltnocken 16 der Stößel
14 des Luftventils 11 betätigt und die
Luftfeder 30 bläst Druckluft
ab und zwar solange, bis in der Luftfeder 30 lediglich noch ein geringer Haltedruck
vorhanden ist, der das unbelastete Schwingsystem auf der statischen Höhe des Sitzes
hält, in der das Luftventil 11 in seine Nullstellung zurückgeschaltet hat.
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Synchron mit dem Absinken des Innendrucks der Luftfeder 30 sinkt auch
der Druck in der Steuerleitung 34 des Stellventils 31. Dementsprechend vermag die
Rückstellfeder des Stellventils 31, die nur etwas schwächer eingestellt ist als
der minimalste Betriebsinnendruck der Luftfeder 30, das Stellventil 31 in dem dargestellten
Schaltzustand zu halten, wodurch die Eingriffposi tion der Ventile 11 und 32 weiterhin
erhalten bleibt und der Sitz für das erneute Platznehr' eines Fahrers vorbereitet
ist.
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Die zusätzlich in dem System in der Druckleitung zuXn -rbeltsanschluß
des Stellzylinders 9 itjgtordnete Drossel 36 verhindert, daß bei kurzzeitigen anschlägen
des Schwingsystems an den oberen Endanschlag der Stellzylinder 9 durchschaltet.
Solche kurzzeitigen Endanschläge können hin und wieder im Fahrbetrieb auftreten.
Sobald jedoch der Fahrer den Sitz verlassen hat, Shrt das Schwingsystem langzeitig
gegen den oberen Endanschlag, wodurch die geschilderten Funktionsabläufe gestartet
werden.