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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sperrvorrichtung für den Schutz
des hydraulischen Kreislaufs, Hydra-Lock genannt, für vorzugsweise
mechanisch betriebene Fahrzeuge einschließlich Schiffen/Booten, wobei
in dem erwähnten
hydraulischen Kreislauf beispielsweise das Lenkgetriebe und/oder
das Bremssystem enthalten kann, um die unerlaubte Benutzung der
erwähnten
mechanisch betriebenen Fahrzeuge zu verhindern, wobei die erwähnte Sperrvorrichtung
für den
Schutz des hydraulischen Kreislaufs ein Ventil eines speziellen
Aufbaus mit einem Gehäuse
enthalten kann, das mit Einlass- und Auslassöffnungen für das Hydraulikfluid und einem
antreibbaren inneren Kernelement in Gestalt eines beweglichen Zylinders
im erwähnten
Gehäuse
und zudem mit Bohrungen versehen ist, die den erwähnten Einlass-
und Auslassöffnungen
entsprechen können,
um den erforderlichen Durchgang auszubilden.
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Eine ähnliche
Sicherheitsvorrichtung oder ein ähnliches
Sicherheitssystem ist aus dem amerikanischen Patent mit dem Titel "Anti-Theft System
for Vehicles" von
Yehuda Baruch aus Israel mit der Nummer 4 769 362 vom 23 August
1988 bekannt.
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Es
betrifft eine Sperrvorrichtung oder ein Sperrsystem für die hauptsächliche
Installation in Lastkraftwagen, um eine unerlaubte Benutzung derselben
zu verhindern. Es betrifft einen Aufbau eines 3/2-Ventils für die Anordnung
im hydraulischen Kreislauf des betreffenden LKW. Das erwähnte 3/2-Ventil hat
einen speziellen Aufbau, bei dem ein röhrenförmiges Gehäuse sowie ein Einlass- und
Auslassventil verwendet werden, die Bohrungen im beweglichen massiven
Kernzylinder im Gehäuse
entsprechen können,
um den Durchgang des Hydraulikfluids zuzulassen oder zu verhindern.
Das System arbeitet einerseits am Lenksystem und andererseits am Bremskreislauf.
Die Steuerung des beweglichen massiven Zylinders erfolgt direkt
mit Hilfe einer Schlüssel-und-Schloss-Konstruktion
an der Oberseite desselben, wodurch mit Hilfe von federgespannten Kugeln
in den Bohrungen des beweglichen massiven Kernzylinders Anschlüsse und
Bohrungen verschlossen werden können
und die Position des Kernzylinders stabilisiert wird.
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Die
Sicherheit basiert auf dem Verschließen des Rücklaufkreises des Hydrauliksystems
mit Hilfe eines 3/2-Ventils, das mit einem Schlüssel mechanisch in zwei Stellungen
gebracht werden kann. Die bestehenden Rücklaufhauptleitungen des Lenkgetriebegehäuses (oder
des Bremsgehäuses)
sind unterbrochen, und dazwischen ist das Ventil angebracht, das
sich normalerweise in der geöffneten Stellung
befindet. Zudem ist die Pumpendruckleitung an den dritten Anschluss
angeschlossen. Der Zündschlüssel wird
am Armaturenbrett eingesetzt, wobei sich der Ventilteil im Motorraum
befindet.
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Wenn
das Hydrauliksystem verschlossen ist, wird gleichzeitig eine Umgehung
des Pumpendrucks zum (belüfteten) Ölvorratstank
erzeugt. Somit erfährt das
Lenkgetriebe und/oder Bremssystem keinen weiteren Versorgungsdruck,
wobei gleichzeitig die ausgehenden Leitungen blockiert werden. Die
Pumpe kann keinen Druck mehr zuführen,
weil das Öl
frei in den entlüfteten Ölvorratstank
fließen
kann.
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Die
bekannte Sperrvorrichtung oder das Sperrsystem hat die folgenden
Nachteile, die darin bestehen, dass professionelle Diebe relativ
schnell in das System durch Manipulation der Schlosskonstruktion
mit einer Schlüsseleinrichtung
eindringen oder einbrechen können.
Weiterhin ist ein Zusatzschlüssel ein
zusätzliches
Element für
den LKW-Fahrer, das er sorgfältig
verwahren muss und das auf einfache Art und Weise auf Rastplätzen gestohlen
werden könnte, wodurch
ein Diebstahl des LKW relativ einfach wird. Zudem kann der Hydraulikstromkreis
um die Sperrvorrichtung mit zusätzlichen
Drähten
kurzgeschlossen werden. Aus dem oben Genannten folgt, dass die bekannte
Sperrvorrichtung zahlreiche Nachteile aufweist, die die Sicherheit
betreffen, wie etwa:
- – das System kann mit einem
Schlüssel
auch während
des Fahrens manuell beeinflusst werden;
- – das
mechanische System ist nicht mit fortgeschrittener moderner Elektronik
kombiniert; und
- – während des
Fahrens gibt es keine absolute Garantie, dass das Ventil nicht plötzlich blockieren kann.
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Die
zunehmend fortlaufenden Sicherheitsgesetze und Anforderungen von
Versicherungsunternehmen haben den Bedarf an einer fortgeschrittenen und
absolut sicheren Ausstattung hervorgerufen. Das System darf nicht
durch menschliches eingreifen gesteuert werden und darf absolut
nicht in der Lage sein, während
des Fahrens plötzlich
zu blockieren.
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Die
Absicht der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Sperrvorrichtung
anzugeben, die die oben beschriebenen Nachteile beseitigt.
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Zu
diesem Zweck ist ein Sperrvorrichtung derart erfinderisch entwickelt,
dass ie erwähnte Sperrvorrichtung
aus einem zylindrischen röhrenförmigen Gehäuse besteht,
das mit zwei Einlassanschlüssen,
einem Auslassanschluss, einen speziellen Einlassanschluss mit einem
Sperr- oder Sicherungszylinder zur Betätigung eines Sicherheitsstiftes versehen
ist, wobei im erwähnten
zylindrischen röhrenförmigen Gehäuse ein
beweglicher massiver Kernzylinder mit Bohrungen installiert ist,
so dass ungefähr
der Betrieb eines 3/2-Ventils eingerichtet ist, wobei der erwähnte massive
Kernzylinder mit Hilfe eines Elektromotors mit einem Untersetzungsgetriebe
mechanisch angetrieben werden kann, wobei der Antrieb des erwähnten Elektromotors
durch einen elektronischen Stromkreis erfolgt, wobei zudem eine Code-Eingabeeinheit mit
einem Starter, ein Sensor für
die Verriegelung der Motorhaube und ein Sensor für den Öldruck und dergleichen enthalten
sind, wobei die erwähnte
Sperrvorrichtung zusammen mit dem erwähnten elektronischen Stromkreis
in einem geschlossenen Stahlgehäuse
untergebracht ist, das unter der Motorhaube vorzugsweise an einer
schwer zugänglichen
Stelle eingebaut ist, wobei die Sperrvorrichtung in dem erwähnten hydraulischen
Stromkreis des mechanisch angetriebenen Fahrzeugs, oft auch Automobil
und LKW genannt, angebracht ist oder sich ebenfalls in einem Schiff
befinden kann, wobei die im hydraulischen Kreislauf eingebaute Sperrvorrichtung
diagrammartig dargestellt ist, und von der der Betrieb in 1, 4, 6 und 8 in
der sogenannten gesperrten Stellung und in 2, 5, 7 und 9 in
der sogenannten Antriebs- oder entsperrten Stellung gezeigt ist,
wobei der erwähnte Sperrzylinder
zum Betätigen
des Sicherheitsstiftes in 5, 7 und 9 dargestellt
ist, die Verriegelung des erwähnten
massiven Kernzylinders aus Gründen
der Sicherheit mit Bohrungen in der angetriebenen oder gelösten oder
freigegebenen Stellung dargestellt ist und es in 4, 6 und 8, wie
es infolge des Abfalls des Drucks des Hydraulikfluids gekennzeichnet
ist, keine weitere Verriegelung durch den erwähnten Kernzylinder gibt.
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Die
Vorteile und Details des Sperrvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
die in Anspruch 1 erwähnt
sind, werden im folgenden beschrieben. Das drehbare Ventil ist weiterhin
vorhanden, wobei jedoch die Steuerung nun mit Hilfe eines kleinen Elektromotors
mit einer Untersetzungsgetriebeeinheit erfolgt. Die vollständige Einheit
einschließlich
der Elektronik ist in einer beschädigungssicheren Stahlkonstruktion
untergebracht. Um in der Lage zu sein, die Maschine zu starten,
muss man, während
man das Fahrzeug startet, einen eindeutigen elektromagnetischen
Code am Armaturenbrett eingeben. Dieses letztgenannte System ist
in der Kombination mit der hydraulischen Sperrvorrichtung einzigartig.
Weiterhin gibt es eine automatische mechanische Sicherheitsvorrichtung
gegen die Drehung des Ventils während des
Fahrens, die momentan eine Anforderung im Bezug auf die Sicherheit
darstellt. Diese Verriegelung wird durch einen speziellen hydraulischen
Feder-Rückstellzylinder
(Sperrzylinder) erreicht, der durch das Öl oder das Hydraulikfluid betätigt wird, und
der fest am Ventilkörper
angebracht ist. Nach dem Stoppen der Maschine des Fahrzeugs, fällt der Öldruck nach
einer gewissen Zeit (30 Sekunden) ab, wobei sich der Sperr- oder
Sicherheitszylinder selbst aus dem Kolben durch seine eigene Federkraft
zurückzieht,
wodurch die Verschiebung des Kernzylinders zur Diebstahlsicherungsstellung
erneut eingerichtet werden kann. Im Gegensatz dazu kann der Sicherheitsstift
des Sperr- oder Sicherheitszylinders dann erneut hervorragen (=
Sperren während
der Fahrt), wenn der Öldruck
am erwähnten
Zylinder wirkt. Dieser Öldruck
baut sich auf, wenn die Maschine des Fahrzeugs gemäß dem gesicherten
elektronische Vorgang gestartet wird, wobei die Pumpe dann beginnt,
Druck auf das hydraulische System der Leitungen aufzubauen, und
der Ventilmotor die freie Umgehungsleitung zum Ölvorrat (zu selben Zeit, zu der
der Verschluss des Rücklauföls des Lenkgetriebes
aufgehoben wird) verschließt.
Wenn während dieses
Vorgangs der Sicherheitsstift des Sperrzylinders zu früh gegen
den Kernzylinder schlägt
und demzufolge nicht in die Verriegelung fallen kann, stellt dies
kein Problem dar. Der Kernzylinder besteht aus Stahl und ist dazu
bestimmt, mit der Untersetzungsgetriebeeinheit und dergleichen einzufahren. Wenn
der Kernzylinder durch den Motor in die korrekte Stellung gebracht
wird, fällt
der Sicherheitsstift weiterhin in die Verriegelung.
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Im
folgenden ist die Sperrvorrichtung gemäß der Erfindung in einer ersten
Variante weiterhin so ausgebildet, dass der erwähnte Kernzylinder in einer Auf-
und Abbewegung mit Hilfe eines Spindelaufbaus bewegt werden kann,
der mit dem erwähnten
Elektromotor mit Untersetzungsgetriebe angetrieben wird, wie es
in 6 und 7 gezeigt ist, wobei das elektronische
System mit Hilfe einer hervorstehenden Welle mit Stellring geschaltet
wird.
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Der
Vorteil hiervon ist eine feste und sehr sichere verriegelbare Lösung. Die
Bewegung wird durch eine Spindel realisiert, die von einem Elektromotor
angetrieben wird. Um den Kolben gegen Drehung zu verriegeln, ist
ein Sperrstift in das Gehäuse geschraubt.
Der Sperrstift kann in einer länglichen Rille
die korrekte Bewegung des Kolbens ermöglichen. Hier können zwei
Schalter zudem die tatsächliche
Stellung erfassen.
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Die
Sperrvorrichtung gemäß der Erfindung ist
in einer zweiten Variante weiterhin derart ausgebildet, dass der
erwähnte
Kernzylinder mit Hilfe der Welle des Elektromotors mit Untersetzungsgetriebe über einen
festgelegten Winkel von beispielsweise 90° gedreht werden kann, wobei
ein hervorstehender Viertelteil der Welle, die mit dem erwähnten Kernzylinder
verbunden ist, die Schalter des elektronischen Systems bedient.
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Der
Vorteil hiervon ist ebenfalls eine feste und sehr sichere verriegelbare
Sperrvorrichtung. Die Kolbenstellung ist in den äußersten Stellungen durch zwei
Nocken begrenzt, die eine maximale Drehung in einem festgelegten
möglichen
Winkel von beispielsweise 90° ausführen. Zudem
sind an diesen Nocken zwei Begrenzungsschalter angebracht, die mit
dem elektronischen Stromkreis verbunden sind. Würde sich der Kolben ohne Erlaubnis
drehen, beginnt der Kolbenventilmotor die Drehung erneut bis zu
Endstellung und stoppt.
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Weiterhin
ist die Sperrvorrichtung gemäß der Erfindung
derart ausgebildet, dass der Aufbau des erwähnten Elektromotors und der
Elektronik so beschaffen ist, dass diese mit einer Batteriespannung von
etwa 8 Volt arbeiten können.
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Der
Vorteil hiervon ist, dass der Elektromotor und die Elektronik bereits
bei einer Batteriespannung von 8 Volt (normalerweise 12 Volt) arbeiten.
Wenn mit einer halb geladenen Batterie gestoppt wird, kann man trotzdem
in die Diebstahlsicherungsstellung umschalten.
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Die
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
weiter erläutert:
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1 ist
ein Diagramm des hydraulischen Kreislaufs mit der Sperrvorrichtung
gemäß der Erfindung
in der verriegelten Stellung;
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2 zeigt
dasselbe für
die angetriebene oder gelöste
oder freigegebene Stellung;
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3 ist
ein schematisches Diagramm eines geschlossenen Stahlgehäuses, das
externe elektrische Eingänge
enthält;
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4 ist
ein schematischer Aufbau der Sperrvorrichtung mit einem sich drehenden
Kernzylinder in einem festgelegten Winkel von Beispielsweise 90° in der verriegelten
Stellung gemäß der Erfindung;
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5 zeigt
dasselbe für
die angetriebene oder gelöste
oder entriegelte Stellung;
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6 ist
ein schematischer Aufbau der Sperrvorrichtung mit einem auf- und
abbewegbaren Kernzylinder, der mit Hilfe einer Spindel betätigt wird, in
einer verriegelten Stellung gemäß der Erfindung;
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7 zeigt
dasselbe für
die angetriebene oder die gelöste
oder die entriegelte Stellung;
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8 ist
ein schematischer, verbesserter Aufbau der Sperrvorrichtung für die Installation
in unterschiedlichen Lenkgetriebe-Gehäusekonstruktionen kleinerer Fahrzeuge,
wie etwa PKW oder Schiffen, mit einem sich drehenden Kernzylinder
in einem festgelegten Winkel von beispielsweise 90° in einer verriegelten
Stellung gemäß der Erfindung;
und
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9 ist
ein schematischer, verbesserter Aufbau der Sperrvorrichtung für die Installation
in unterschiedlichen Lenkgetriebe-Gehäusekonstruktionen kleinerer
Fahrzeuge, wie etwa PKW oder Schiffen, mit einem sich drehenden
Kernzylinder in einem festgelegten Winkel von beispielsweise 90° in einer angetriebenen
oder gelösten
oder freigegebenen Stellung gemäß der Erfindung.
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In 1 und 2 ist
eine grobe Darstellung des hydraulischen Stromkreises dargestellt,
in dem eine Sperrvorrichtung 1 gemäß der Erfindung angebracht
ist, wobei 1 die verriegelte Stellung mit
Symbolen darstellt und 2 die angetriebene oder gelöste oder
freigegebene Stellung derselben zeigt. In den Diagrammen sind zahlreiche
Bestandteile nicht dargestellt, die für das Arbeiten oder den Betrieb
oder das Antreiben der unterschiedlichen Teile erforderlich sind.
Der Buchstabe P steht für
Pumpe, T für
Tank (Vorrat) und S für
Lenkung. Dies trifft zudem auf den übrigen Teil der Zeichnungen
zu.
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In 3 ist
ein schematisches Diagramm des geschlossenen Stahlgehäuses 2 dargestellt,
das die externen elektrischen Eingänge 3, 4, 5, 6 und 7 enthält. Es betrifft
den Starter 3, die Code-Eingabeeinheit Dallas 4,
den Öldrucksensor 5,
die Batterie 6 und den Sensor für die Motorhaube 7.
In der Explosionsdarstellung des Stahlgehäuses 2 sind weiterhin der
Elektromotor 8 und die Steuertafel 9 des elektronischen
Stromkreises dargestellt. Das Rohr oder die Leitung 10 hat
den Pumpendruck, das Rohr oder die Leitung 11 das Rücklauföl, und das
Rohr oder die Leitung 12 ist das Rohr zum Vorrat für das Hydraulikfluid.
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In 4 und 5 sind
ein schematischer Aufbau der Sperr- oder Blockiervorrichtung 1 dargestellt,
wobei sich der Kernzylinder 13 in einem festgelegten Winkel
von beispielsweise 90° im
zylindrischen röhrenförmigen Gehäuse 14 mit
den Einlassanschlüssen 15 und 15 sowie
dem Auslassanschluss 17 dreht. Weiterhin ist der Sperrzylinder
mit dem Sperrstift 18 dargestellt. Der hervorstehende Viertelteil
der zylindrischen Welle 19 steuert die elektronischen Schalter 20 und 21.
Der Kernzy linder wird vom Elektromotor 23 mit Hilfe eines
Untersetzungsgetriebes 22 angetrieben.
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In 6 und 7 zeigt
der schematische Aufbau die Sperrvorrichtung mit der Spindelsteuerung
mit dem auf- und abbewegbaren Kernzylinder 13 in der verriegelten
oder blockierten Stellung (6) und in
der gelösten
oder freigegebenen Stellung (7). Der
Elektromotor 23 mit dem Untersetzungsgetriebe 22 treibt
hiermit eine Spindel 24 an. Der Kernzylinder 13 wird
mit einer Welle 25 mit Stellring oder Ring 26 angetrieben
und betätigt
somit die elektronischen Schalter 27 und 28. Weiterhin
ist der Kernzylinder 13 gegen Drehung mit Hilfe eines Sperr- oder
Blockierstiftes 29 gesperrt oder blockiert, der in einer
Rille 30 bewegt werden kann.
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In 8 und 9 ist
eine schematische Anbringung einer Sperrvorrichtung 1 für kleinere Fahrzeuge,
wie etwa PKW oder Schiffe, mit dem sich drehenden Kernzylinder 13 dargestellt.
Die Arbeitsweise der Sperrvorrichtung ist dieselbe wie jener, die in 4 und 5 beschrieben
wurde, wobei der hydraulische Kreislauf jedoch eine andere Verbindung aufweist,
durch die es möglich
wird, die Sperr- oder Blockiervorrichtung auch in anderen Lenkgetriebe-Gehäuseaufbauten
zu verwenden. Insbesondere reicht es bei PKW oder Schiffen nicht
aus, das Rücklaufrohr
oder die Rücklaufleitung
des Lenkgetriebegehäuses
zu verriegeln. Um in diesem Fall die Bewegung der Lenksäule unmöglich zu
machen, muss eine der beiden separaten zugänglichen Sekundärleitungen
zum Betätigungszylinder
der Lenkvorrichtung blockiert werden. In diesem Fall muss das Primärrücklaufrohr
oder die Primärrücklaufleitung
nicht verriegelt werden, so dass ein Anschluss an der Sperrvorrichtung
bei dieser Anwendung fortfallen kann. Tatsächlich wird die Funktion zu
einem 2/2-Ventil.
Hierdurch wird der Zweck des Sperrzylinder beibehalten. In der Praxis
kann der dritte Anschluss abgesteckt werden, so dass eine Standardkomponente
für sämtliche
Anwendungen ausreichend ist.
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Schließlich wird
darauf hingewiesen, dass zwei bevorzugte Ausführungsformen der Sperrvorrichtung
gemäß der Erfindung
beschrieben wurden, und dass weitere Abänderungen möglich sind, ohne vom Geltungsbereich
dieser Patentschrift abzuweichen.