DE4328571C1 - Aufsteller zum Halten eines Flügels in verschiedenen Öffnungsstellungen relativ zu seinem Rahmen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufsteller zum Halten eines Flügels in verschiedenen Öffnungsstellungen relativ zu seinem Rahmen, insbesondere zum Halten einer Kraftwagenhaube, nach der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Art.

Ein derartiger Aufsteller ist aus der nachveröffentlichten DE 42 39 172 C1 bereits als bekannt zu entnehmen, wobei der Aufsteller durch Anlenkung seiner Enden am Rahmen bzw. am Flügel beim Öff­ nen des Flügels auseinandergezogen und beim Schließen des Flü­ gels wieder zusammengeschoben wird. Aufgrund der rein fluidi­ schen Durchflußregelung der zwei Rückschlagventile und ein Stu­ fenventil aufweisenden Ausführungsform treten hierbei weder stö­ rende Arbeitsgeräusche noch ein meßbarer Verschleiß auf. Auch zeichnet sich der Durchflußregler bereits durch eine einfache Bauweise mit wenig beweglichen Teilen aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufsteller der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß eine weitere technische Vereinfachung des Durchflußreglers im Sinne einer Reduzierung seiner beweglichen Teile möglich ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den übrigen Ansprüchen hervor.

Bei Kraftwagenhauben oder anderen hochschwenkbaren Fahrzeugtei­ len reicht es im Regelfall aus, wenn nur in einem Richtungssinn eine Feststellwirkung erreicht wird. Hierbei können für das im Überströmkanal angeordnete Einwegeventil minimale Aufstoßkräfte vorgesehen werden, so daß keine Hemmung spürbar wird. Bei entge­ gengesetzter Überströmung wird hingegen das Steuerventil aufge­ stoßen, das für die arretierenden Feststellkräfte maßgebend ist. Übermäßige Aufstoßkräfte sind auch hierbei wegen des Druckaus­ gleichs über den Ausgleichskanal nicht erforderlich.

Vorzugsweise weist der Aufsteller eine als Entlastungsfeder wir­ kende Arbeitseinheit auf, die z. B. eine aus Gewichtsgründen be­ sonders zweckmäßige Gasfeder sein kann.

Eine besonders kompakte Gestaltung der Arbeitseinheit wird dabei möglich, wenn das Druckmittel in den Druckmittelkammern mittels eines Federspeichers unter einem erhöhten Arbeitsdruck gehalten ist.

Zweckmäßig läßt sich der Durchflußregler in bekannter Weise in den Kolben der Arbeitseinheit integrieren, wobei ein wegeopti­ miertes Kanalsystem vorgesehen werden kann.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.

In der Darstellung zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Arbeitseinheit eines Auf­ stellers bei geschlossenem Stufenventil, und

Fig. 2 den Längsschnitt gemäß Fig. 1 bei geöffnetem Stufen­ ventil.

Lenkerartig ausgebildete Aufsteller zum Halten von Hauben, Klap­ pen, Deckeln oder auch Türen von Kraftwagen, die mit einem Ende am Flügel und mit ihrem anderen Ende am Rahmen angelenkt sind, wodurch sie in Abhängigkeit von der Öffnungs- bzw. Schließbewe­ gung stufenlos auseinandergezogen bzw. zusammengeschoben werden, wobei sie den Flügel in jeder Zwischenstellung selbsttätig hal­ ten, sind von ihrem Grundaufbau her hinreichend bekannt und da­ her nicht im Gesamtaufbau gezeigt und beschrieben.

Bei der Erfindung kommt es vielmehr auf die gezeigte Arbeitsein­ heit 1 an, die eine stufenlose Längenänderung des Aufstellers erst ermöglicht, und die hier als Gasfeder ausgebildet ist.

Die Arbeitseinheit 1 umfaßt einen Hohlzylinder 2, in dem unter umlaufender Abdichtung zur Zylinderwand ein Kolben 3 koaxial schiebegeführt ist, eine unter umlaufender Abdichtung aus dem Hohlzylinder 2 herausgeführte Kolbenstange 4, die axial unbe­ weglich mit dem Kolben 3 verbunden ist, und einen in den Kolben 3 integrierten Durchflußregler 5 mit einem zugehörigen Strö­ mungskanalsystem 6. Da der Kolben 3 nur einseitig mit der Kol­ benstange 4 verbunden ist, unterteilt er den Hohlzylinderraum in zwei Druckmittelkammern 7 und 8 unterschiedlichen Hohlquer­ schnitts, wobei die Druckmittelkammer 7 den vollen Kolbenquer­ schnitt und die Druckmittelkammer 8 einen um den Kolbenstangen­ querschnitt verringerten Ringquerschnitt aufweist. Das die Druckmittelkammern 7 und 8 ausfüllende, gasförmige und damit federnd zusammendrückbare Druckmittel ist durch die Kraft einer Vorspanneinrichtung unter einem erhöhten Arbeitsdruck gehalten. Diese Vorspanneinrichtung ist durch einen fliegend gelagerten Hilfskolben 9 angedeutet, der unter umlaufender Abdichtung in der Druckmittelkammer 7 schiebegeführt ist und dabei einen das Federspeichermittel enthaltenden Druckraum 10 vom übrigen Ar­ beitsraum der Druckmittelkammer 7 abteilt. Als Federspeichermit­ tel kann dabei eine axial zusammendrückbare Stahlfeder oder auch ein Gaskissen vorgesehen sein. Anstelle des verschiebbaren Hilfskolbens 9 wäre insbesondere bei Verwendung eines Gaskissens als Federspeicher auch eine flexible Membran an sich bekannter Art denkbar, die sich insbesondere durch ein wesentlich geringe­ res Eigengewicht auszeichnet und eine dauerhaft zuverlässige Ab­ dichtung des Druckraums 10 sicherstellen kann.

Um beim Verschieben des Kolbens 3 ein Überströmen des Druck­ mittels von der Druckmittelkammer 7 in die Druckmittelkammer 8 und umgekehrt zu ermöglichen, umfaßt das Strömungskanalsystem 6 des Durchflußreglers 5 zwei Überströmkanäle 11 und 12, wobei im geraden Überströmkanal 11 ein Rückschlagventil 13 und im Über­ strömkanal 12 ein Stufenventil 14 angeordnet sind. Da das Rück­ schlagventil 13 beim Einschieben des Kolbens 3 in den Hohlzylin­ der 2 möglichst keinerlei Hemmkräfte aufbauen soll, ist das Rückschlagventil 13 bereits durch einen geringen Druckanstieg in der Druckmittelkammer 7 vollständig aufstoßbar und setzt der Überströmung des Druckmittels von der Druckmittelkammer 7 in die Druckmittelkammer 8 somit kaum Widerstand entgegen. Bei entspre­ chender Abstimmung kann auf die gezeichnete Rückschlagfeder völ­ lig verzichtet werden, da das Ventil 13 beim Zurückschieben des Kolbens 3 verbunden mit einem Druckanstieg in der Druckmittel­ kammer 8 schon infolge der dynamischen Gaskräfte zuverlässig dichtend auf seinen Ventilsitz gedrückt wird und damit ein Über­ strömen des Druckmittels durch den Überströmkanal 11 in die Druckmittelkammer 7 verhindert. Somit kann ein Überströmen des Druckmittels von der Druckmittelkammer 8 in die Druckmittelkam­ mer 7 nur noch über den das Stufenventil 14 enthaltenden Teil des Kanalsystems 6 erfolgen.

Dieser Teil des Strömungskanalsystems 6 umfaßt einen Steuerkanal 15, der ständig mit der Druckmittelkammer 8 strömungsverbunden ist und in der Vorkammer des Stufenventils 14 mündet, welche sich mittig am Ende eines zylindrischen Hohlraums des Stufen­ ventils 14 befindet. In diesem Hohlraum des Stufenventils 14 ist unter umfangsseitig umlaufender Abdichtung ein zylindrischer Stufenkolben 16 schiebegeführt, der unter der Federbelastung einer Schraubendruckfeder 17 in einer oberen Totlage gehalten ist. Dabei ist die Schraubendruckfeder 17 raumsparend in einer mittig aus dem Kolbenschaft ausgesparten Vertiefung angeordnet.

Um in der oberen Totlage des Stufenkolbens 16 eine Abdichtung der Vorkammer gegenüber der Hauptkammer des Stufenventils 14 zu gewährleisten, steht der Vorkammer gegenüberliegend vom im übri­ gen planen Boden des Stufenkolbens 16 eine konische Erhebung ab, deren Umfangsfläche abdichtend am gegenüberliegenden Ringsitz der Vorkammer anliegt. Die Umfangswand der Hauptkammer ist im oberen Endbereich auf entgegengesetzten Seiten mit Durchfluß­ öffnungen versehen, die in den lichten Querschnitt des Über­ strömkanals 12 übergehen.

Zur Vereinfachung des Strömungskanalsystems 6 gehen die End­ bereiche des Überströmkanals 12 sowie der Endbereich des Steuer­ kanals 15 in die zugeordneten Endbereiche des Überströmkanals 11 über, wodurch Überströmkanal 12 und Steuerkanal 15 unter Umge­ hung des Rückschlagventils 13 vom Überströmkanal 11 abzweigen. Des weiteren umfaßt das Strömungskanalsystem 6 einen Ausgleichs­ kanal 18, über den der Zylinderraum des Stufenventils 14 auf der seiner Vorkammer entgegengesetzten Seite mit der Druckmittelkam­ mer 7 ständig strömungsverbunden ist. An der Unterseite des Stu­ fenkolbens 16 ist somit stets der auch in der Druckmittelkammer 7 herrschende Druck wirksam, der dem Aufstoßen des Stufenventils 14 entgegenwirkt. Hierdurch kann die Federbelastung des Stufenkolbens 16 auf eine sehr geringe Federkraft beschränkt werden.

Aufgrund des beschriebenen Aufbaus der Arbeitseinheit 1 ergibt sich folgende Funktionsweise:

Beim Zuklappen der Kraftwagenhaube ergibt sich eine Abstands­ verkürzung der Anlenkpunkte des Aufstellers, wodurch die Ar­ beitseinheit 1 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zusammenge­ schoben wird. Durch den Druckanstieg des in der Druckmittelkam­ mer 7 enthaltenen Druckmittels wird dabei das Rückschlagventil 13 aufgestoßen und läßt ein widerstandsarmes Überströmen des Druckmittels durch den Überströmkanal 11 in die Druckmittelkam­ mer 8 zu. Der Überströmkanal 12 hingegen ist durch den in seiner oberen Totlage gehaltenen Stufenkolben 16 in beiden Richtungen gegen Durchströmen gesperrt. Beim Einschiebevorgang des Kolbens 3 wird das Arbeitsvolumen des Hohlzylinders 2 zunehmend verklei­ nert, da die den Kolben 3 haltende Kolbenstange 4 zunehmend in den Hohlzylinder 2 eintritt. Hierdurch ergibt sich ein kontinu­ ierlicher Druckanstieg des Druckmittels über den Einschiebeweg der Kolbenstange 4. Trotz schwach ausgelegter Schraubendruck­ feder 17 verbleibt der Stufenkolben 16 dabei in seiner oberen Totlage, da die Unterseite des Stufenkolbens 16 durch den Aus­ gleichskanal 18 mit dem jeweiligen Systemdruck beaufschlagt wird. Der die kleine Fläche des Stufenkolbens 16 beaufschlagende gleiche Systemdruck muß somit wirkungslos bleiben. Aufgrund gleichen Systemdrucks in den Druckmittelkammern 7 und 8 schließt das Rückschlagventil 13 bei eingeschobenem Kolben 3 infolge sei­ ner Federbelastung. Ferner ist der Kolben 3 unter der Federkraft des stärker zusammengedrückten Druckmittels in Ausschieberich­ tung belastet, da das Druckmittel in der Druckmittelkammer 7 die gesamte Kolbenbodenfläche und in der Druckmittelkammer 8 nur die zwischen Kolbenstange 4 und Hohlzylinder 2 verbleibende Kolben­ ringfläche des Kolbens 3 mit gleichem Systemdruck beaufschlagt.

Auch diese Ausschiebebelastung bleibt jedoch bei ausgeglichenem Systemdruck wirkungslos, da die Stellung des Kolbens 3 im Hohlzylinder 2 über das Stufenventil 14 arretiert ist.

Erst wenn der Kolben 3 durch äußere Kräfte im Sinne einer Ver­ längerung der Arbeitseinheit 1 zusätzlich ausschiebebelastet wird, z. B. durch geringfügiges Anheben der Kraftwagenhaube, er­ gibt sich ein Druckanstieg des Druckmittels in der Druckmittel­ kammer 8. Die an diesem Druckanstieg teilhabende Druckmittelsäu­ le im Überströmkanal 11 drückt die Kugel des Rückschlagventils 13 fest auf ihren Ventilsitz, wodurch der Überströmkanal 11 in Richtung der Druckmittelkammer 7 zuverlässig gesperrt ist. Gleichzeitig reicht dieser Druckanstieg aus, das Stufenventil 14 gegen die Rückstellkraft der Druckfeder 17 sowie der die Unter­ seite des Stufenkolbens 16 beaufschlagenden Druckmittelsäule in eine in Fig. 2 gezeigte Durchlaßstellung aufzustoßen. Die da­ durch gegebene Momentanhemmung der Ausziehbewegung ist relativ gering, da der Druckanstieg in der Druckmittelkammer 8 mit einem entsprechenden Druckabfall in der Druckmittelkammer 7 einher­ geht. Damit geht entsprechend auch der Ausgleichsdruck an der Unterseite des Stufenkolbens 16 auf niedrigere Werte zurück. Des weiteren wirkt sich die Dynamik der Druckmittelsäule im Steuer­ kanal 15 vorteilhaft auf den Aufstoßvorgang aus.

Nachdem die Druckmittelsäule im Steuerkanal 15 den Stufenkolben 16 durch Beaufschlagung seiner kleinen Kolbenfläche aufgestoßen hat, ist auch die Sperrung des Überströmkanals 12 durch den Stu­ fenkolben 16 aufgehoben. Hierdurch wird die Hohlkammer des Stu­ fenventils 14 nunmehr quer vom Druckmittel durchflutet, wobei die gesamte Bodenfläche des Stufenkolbens 16 vom Druckmittel be­ aufschlagt wird. Die weitergehende Verschiebung des Kolbens 3 in Ausschieberichtung kann nunmehr leichtgängig erfolgen, da der das Stufenventil 14 aufstoßende Steuerdruck nicht aufrechterhal­ ten werden muß. Aufgrund der somit wegfallenden Arretierung des Kolbens 3 über das Stufenventil 14 wird gleichzeitig auch die Ausschiebebelastung des Kolbens 3 freigesetzt. Unter Expansion des Druckmittels wird somit der Kolben 3 selbsttätig weiterver­ schoben und erhält dabei einen Überdruck in der Druckmittelkam­ mer 8 aufrecht, der ein Schließen des Stufenventils 14 verhin­ dert.

Erst wenn durch äußere Kräfte ein weitergehendes Ausschieben der Kolbenstange 4 verhindert wird, was in jeder teilausgeschobenen Zwischenstellung herbeigeführt werden kann, findet wieder ein vollständiger Druckausgleich zwischen den Druckmittelkammern 7 und 8 statt und der Stufenkolben 16 wird unter seiner Federbe­ lastung in seine obere Totlage zurückgedrückt, so daß der Kolben 3 über das Stufenventil 14 wieder im Hohlzylinder 2 arretiert ist.

Claims (5)

1. Aufsteller zum Halten eines Flügels in verschiedenen Öff­ nungsstellungen relativ zu seinem Rahmen, insbesondere zum Hal­ ten einer Kraftwagenhaube, mit einer stufenlos längenveränderba­ ren Arbeitseinheit, die unter Abstützung an Flügel und Rahmen einen Hohlzylinder und einen im Hohlzylinder schiebegeführten Kolben umfaßt, mit einer Unterteilung des Hohlzylinderraums durch den über eine Kolbenstange bewegten Kolben in zwei Druck­ mittelkammern, die unter Zwischenschaltung eines Durchflußreg­ lers überströmverbunden sind, mit einer richtungsumkehrbaren Durchströmung des Durchflußreglers in Abhängigkeit von der Vor­ schubrichtung des Kolbens, wozu der Durchflußregler ein Strö­ mungskanalsystem mit zwei durch eine Druckmittelsäule aufzusto­ ßenden Ventilen umfaßt, die jeweils in einem zugeordneten Über­ strömkanal angeordnet sind, wobei die Überströmkanäle von ihrem Ventil in einem Richtungssinn gegen Durchströmen gesperrt sind, mit einem in einem der beiden Überströmkanäle angeordneten Steu­ erventil, durch das der zugeordnete Überströmkanal bei geschlos­ senem Steuerventil in beiden Richtungen durchströmungsgesperrt ist, und mit einer Aufstoßbarkeit des Steuerventils unter Beauf­ schlagung durch die den Steuerkanal durchströmende Druckmittel­ säule gegen eine Rückstellkraft in eine Durchlaßstellung, in der es bis zu einem gegenüber dem Steuerdruck des Steuerventils deutlich geringeren Druckniveau des Druckmittels gehalten ist, wobei das Steuerventil ein Stufenventil ist, dessen Stufenkolben gegen eine Federbelastung axial verschiebbar ist, womit der Steuerdruck des Druckmittels auf eine kleine Kolbenfläche und der in Durchlaßstellung wirksame Durchflutungsdruck des Druck­ mittels auf eine große Kolbenfläche des Stufenkolbens wirken, dadurch gekennzeichnet, daß das Stufenventil (14) über seinen Steuerkanal (15) ständig mit einer der Druckmittelkammern (7 bzw. 8) strömungsverbunden ist, wobei das Strömungskanalsystem (6) einen Ausgleichskanal (18) umfaßt, über den der Zylinderraum des Stufenventils (14) auf der dem Steuerkanal (15) entgegengesetzten Seite ständig mit der anderen Druckmittelkammer (7) strömungsverbunden ist.

2. Aufsteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitseinheit (1) durch Federkraft in eine ausgescho­ bene Stützstellung verfahrbar und ausschließlich über das Stu­ fenventil (14) arretierbar ist, wobei der Zylinderraum des Stu­ fenventils (14) über den Ausgleichskanal (18) mit der Vollkol­ benseite der Arbeitseinheit (1) strömungsverbunden ist.

3. Aufsteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitseinheit (1) eine Gasfeder ist.

4. Aufsteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel in den Druckmittelkammern (7 und 8) der Ar­ beitseinheit (1) über einen Federspeicher unter einem erhöhten Arbeitsdruck gehalten ist.

5. Aufsteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußregler (5) in den Kolben (3) der Arbeitseinheit (1) integriert ist, wobei die Überströmkanäle (11 und 12) in ih­ ren Endbereichen miteinander vereinigt und in ihrem das Ventil (Rückschlagventil 13, Stufenventil 14) aufweisenden Längenab­ schnitt über den Steuerkanal (15) miteinander verbunden sind.