DE602005002586T2

DE602005002586T2 - Hydraulische Betätigungseinrichtung

Info

Publication number: DE602005002586T2
Application number: DE602005002586T
Authority: DE
Inventors: Laurentius Andreas Gerardus Mentink
Original assignee: Actuant Corp
Current assignee: Enerpac Tool Group Corp
Priority date: 2004-06-11
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2025-05-31
Also published as: DE602005002586D1; US7216578B2; EP1605169A1; US20050276709A1; NL1026393C2; EP1605169B9; EP1605169B1

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Betätigungsanordnung entsprechend der Präambel von Anspruch 1.
Der Anmelder kennt eine hydraulische Betätigungsanordnung, wie in 1 gezeigt. Diese bekannte hydraulische Betätigungsanordnung wird im Folgenden in der vorliegenden Anmeldung beschrieben.
Ein signifikanter Nachteil dieser hydraulischen Betätigungsanordnung ist, dass die resultierende Kraft, mit der die Kolbenstange ausgefahren wird, niedrig ist, weil während des Ausfahrens der auf den Kolben auf der Kolbenstange wirkende Druck dem Druck entgegenwirkt, der auf den Kolben auf der Basisseite wirkt. Die effektive Oberfläche des Kolbens, auf den der hydraulische Druck wirkt, ist deshalb beim Ausfahren der Kolbenstange begrenzt auf eine Oberfläche gleich der des Querschnitts der Kolbenstange.
Um diesen Nachteil zu überwinden, wurde in der Vergangenheit vorgeschlagen, dass eine Steuerungsventilvorrichtung identisch zu der in der zweiten Verbindungsleitung anwesenden Steuerungsventilvorrichtung auch in die erste Verbindungsleitung eingebaut wird. Diese Steuerungsventilvorrichtung in der ersten Verbindungsleitung wird dann durch die Steuerungsvorrichtung der hydraulischen Betätigungsanordnung angetrieben. Dies macht jedoch die Betätigungsanordnung teurer und im Antrieb komplexer. Eine hydraulische Betätigungsanordnung diesen Typs ist z. B. aus EP 1052127 bekannt.
Eine pneumatische Betätigungsanordnung ist in DE 10253340 A1 offengelegt.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine hydraulische Betätigungsanordnung vorzusehen, die einfach anzutreiben ist und auch eine hohe Kraft beim Ausfahren der Kolbenstange abgeben kann.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel mittels einer hydraulischen Betätigungsanordnung nach Anspruch 1.
Das Vorsehen einer ersten Steuerungsventilvorrichtung und einer zweiten Steuerungsventilvorrichtung in der hydraulischen Steuerungsventilvorrichtung nach Anspruch 1 stellt sicher, dass in jedem Fall eine der Arbeitskammern in Verbindung mit der Pumpe und die andere Arbeitskammer in Verbindung mit dem Reservoir steht. Folglich ist der Druck in einer der Arbeitskammern in jedem Fall mindestens praktisch gleich dem Druck in dem Reservoir, der beträchtlich niedriger ist als der von der Pumpe abgegebene Druck (der in dem Reservoir herrschende Druck ist typisch Atmosphärendruck). Der Druck im Reservoir wird deshalb kaum eine Kraft auf den Kolben abgeben, welcher der Kolbenbewegung entgegenwirkt, die durch den von der Pumpe abgegebenen Druck verursacht wird.
Das Ergebnis dieser Maßnahme ist, dass die Kraft, die das Stellglied abgeben kann, vollständig genutzt werden kann, um die Kolbenstange auszufahren.
In der hydraulischen Betätigungsanordnung nach Anspruch 1 wird der in der zweiten Verbindungsleitung herrschende Druck genutzt, um die erste Steuerungsventilvorrichtung anzutreiben. Dieser hydraulische Druck, der entweder (zumindest praktisch) gleich dem Druck in dem Reservoir ist, oder (zumindest praktisch) gleich dem von der Pumpe abgegebenen Druck ist, liegt bei Betrieb immer in der hydraulischen Vorrichtung an. Folglich besteht kein Bedarf für einen getrennten Antrieb der ersten Steuerungsventilvorrichtung durch die Steuerungsvorrichtung der hydraulischen Betätigungsanordnung.
In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform ist die erste Steuerungsventilvorrichtung derart ausgelegt, dass sie ein Schaltelement umfasst, das bestimmt, ob der erste Anschluss mit dem Druckanschluss der Pumpe oder mit dem Reservoir verbunden ist. In dieser Ausführungsform hat dieses Schaltelement eine Hauptposition und eine Nebenposition. Wenn keine Kraft auf das Schaltelement ausgeübt wird, ist das Schaltelement in seiner Hauptposition. Eine externe Kraft kann das Schaltelement in seine Nebenposition bewegen. Solange die externe Kraft anliegt, ist das Schaltelement in seiner Nebenposition. Falls die externe Kraft weggenommen wird. bewegen Rückstellmittel die in der ersten Steuerventilvorrichtung vorgesehen sind, das Schaltelement in seine Hauptposition. Diese Rückstellmittel umfassen vorzugsweise eine Feder, und noch bevorzugter eine Druckfeder.
In dieser ersten vorteilhaften Ausführungsform wird von den hydraulischen Betätigungsmitteln der ersten Steuerungsventilvorrichtung eine externe Kraft abgegeben, weil das Schaltelement ausgerüstet ist mit einer Oberfläche, auf die ein hydraulischer Druck einwirken kann. Die hydraulische Steuerungsverbindung in dieser Ausführungsform (die einen Teil der hydraulischen Betätigungsmittel bildet) stellt sicher, dass der in der zweiten Verbindungsleitung herrschende Druck auf diese Oberfläche des Schaltelements einwirkt. Bei einem hohen Druck in der zweiten Verbindungsleitung – der herrscht, wenn die zweite Verbindungsleitung in Verbindung mit dem Druckanschluss der Pumpe ist – wird durch diesen Druck sichergestellt, dass das Schaltelement gegen die Kraft der Rückstellmittel in seine Nebenposition bewegt und dort gehalten wird. Falls die zweite Steuerungsventilvorrichtung in ihre Nebenposition geschaltet wird, in der der zweite Anschluss mit dem Reservoir verbunden ist, fällt der Druck in der zweiten Verbindungsleitung auf angenähert den Druck in dem Reservoir, und die Rückstellmittel bewegen das Schaltelement in seine Hauptposition zurück und halten das Schaltelement in der Position.
Das hydraulische Stellglied umfasst vorzugsweise eine einzige Kolbenstange. Jedoch ist es auch möglich, eine durchgehende Kolbenstange zu verwenden.
In einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform umfasst die erste Steuerungsventilvorrichtung ein versetzbares Schaltelement und einen ersten und zweiten Sitz für das Schaltelement. Wenn das Schaltelement am ersten Sitz ist, ist der erste Anschluss mit dem Reservoir verbunden. Wenn das Schaltelement am zweiten Sitz ist, ist der erste Anschluss mit dem Druckanschluss der Pumpe verbunden.
In dieser zweiten Ausführungsform umfassen die hydraulischen Betätigungsmittel auch einen Steuerungszylinder mit einem Steuerungskolben und einem Hauptanschluss, der mit dem hydraulischen Steuerungsanschluss verbunden ist, und ein Betätigungselement, das ausgelegt ist, um von dem Steuerungskolben angetrieben zu werden für das Betätigen des Schaltelements als Funktion der Position des Steuerungskolbens.
Wenn in dieser zweiten Ausführungsform der erste (d. h. hohe) Druck in der zweiten Verbindungsleitung herrscht, wirkt dieser erste Druck auch auf den Steuerungskolben mit dem Ergebnis, dass der Kolben verschoben wird. Der Steuerungskolben ist mit einem Betätigungselement verbunden, welches sich zusammen mit dem Steuerungskolben bewegt. Dieses Betätigungselement wirkt derart auf das Schaltelement, dass sich das Schaltelement zu seinem ersten Sitz bewegt. Folglich werden der erste Anschluss und der Druckanschluss voneinander getrennt und der erste Anschluss und das Reservoir werden miteinander verbunden.
Falls dann der Druck in der zweiten Verbindungsleitung fällt, weil die zweite Steuerungsventilvorrichtung zu ihrer zweiten Position geschaltet wird, bewegen die Rückstellmittel den Steuerungskolben zusammen mit den Betätigungsmitteln und dem Schaltelement derart zurück, dass das Schaltelement zu seinem zweiten Sitz bewegt wird. Folglich werden der erste Anschluss und das Reservoir voneinander getrennt und der erste Anschluss und der Druckanschluss der Pumpe miteinander verbunden.
Das Schaltelement ist vorzugsweise eine Kugel.
Das Betätigungselement ist vorzugsweise eine Kolbenstange.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die erste Steuerungsventilvorrichtung ein erstes Ventil und ein zweites Ventil. Die hydraulischen Betätigungsmittel umfassen eine erste Steuerungseinheit für das Betätigen des ersten Ventils und eine zweite Steuerungseinheit für das Betätigen des zweiten Ventils. Das erste Ventil hat einen ersten Hauptanschluss, der zu der ersten Verbindungsleitung führt, und einen ersten Nebenanschluss, der zu dem Reservoir führt. Das zweite Ventil hat einen zweiten Hauptanschluss, der zu der ersten Verbindungsleitung führt, und einen zweiten Nebenanschluss, der zu dem Druckanschluss führt.
Wenn ein erster hydraulischer Druck in der zweiten Verbindungsleitung herrscht, ist das erste Ventil geöffnet und das zweite Ventil geschlossen, so dass der erste Anschluss des hydraulischen Stellglieds mit dem Reservoir in Verbindung steht. Wenn ein zweiter Druck in der zweiten Verbindungsleitung herrscht, ist das erste Ventil geschlossen und das zweite Ventil geöffnet, so dass der erste Anschluss des hydraulischen Stellglieds mit dem Druckanschluss in Verbindung steht.
Es ist sowohl für das erste als auch für das zweite Ventil vorzuziehen, Einwegventile zu sein.
In einer vorteilhaften Variante der dritten Ausführungsform umfasst das erste Ventil ein erstes Schaltelement und das zweite Ventil ein zweites Schaltelement. In dieser Variante umfassen die hydraulischen Betätigungsmittel eine erste Steuerungseinheit für den Antrieb des ersten Ventils und eine zweite Steuerungseinheit für den Antrieb des zweiten Ventils. Mindestens eine der Steuerungseinheiten umfasst:

– einen Steuerungszylinder mit einem Steuerungskolben und einem Hauptanschluss,
– ein Betätigungselement, das ausgelegt ist, um von dem Steuerungskolben angetrieben zu werden für das Betätigen des Schaltelements des zugeordneten Ventils als eine Funktion der Position des Steuerungskolbens, wobei eine hydraulische Steuerungsverbindung eine Verbindung zwischen dem Hauptanschluss und der zweiten Verbindungsleitung bildet.

Die hydraulischen Vorrichtungen in den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden in größerem Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, die nicht begrenzende, beispielhafte Ausführungsformen zeigen, und in denen:
1a–b hydraulische Betätigungsanordnungen zeigen, die nach dem Stand der Technik bekannt sind,
2 eine erste Ausführungsform der hydraulischen Betätigungsanordnung nach der Erfindung zeigt,
3 eine zweite Ausführungsform der hydraulischen Betätigungsanordnung nach der Erfindung zeigt,
4 eine dritte Ausführungsform der hydraulischen Betätigungsanordnung nach der Erfindung zeigt,
5 eine Variante der in 4 gezeigten dritten Ausführungsform zeigt.
1a zeigt die hydraulische Betätigungsanordnung, die dem Anmelder nach dem Stand der Technik bekannt ist. Diese hydraulische Betätigungsanordnung umfasst ein Stellglied 1, wobei die erste Arbeitskammer 6 über einen ersten Anschluss 4 und eine erste Verbindungsleitung 15 mit dem Druckanschluss 11 der Pumpe 10 in Verbindung ist. Eine zweite Arbeitskammer 7 ist über einen zweiten Anschluss 5 mit einer zweiten Verbindungsleitung 16 verbunden. In dieser Verbindungsleitung 16 gibt es eine Steuerungsventilvorrichtung 19. Diese Steuerungsventilvorrichtung 19 stellt sicher, dass die zweite Arbeitskammer 7 entweder mit dem Druckanschluss 11 der Pumpe 10 oder mit dem Reservoir 12 verbunden sein kann. Die Steuerungsventilvorrichtung 19 wird von einer Steuerungsvorrichtung 50 angetrieben.
Falls es in der in 1a gezeigten hydraulischen Betätigungsanordnung gewünscht ist, die Kolbenstange 3 des hydraulischen Stellglieds 1 einzufahren, schaltet die Steuerungsvorrichtung 50 die Steuerungsventilvorrichtung 19 derart, dass die zweite Verbindungsleitung 16 die zweite Arbeitskammer 7 des Stellglieds 1 mit dem Reservoir verbindet. Falls es jedoch gewünscht ist, die Kolbenstange 3 auszufahren, hat die Steuerungsvorrichtung 50 die Steuerungsventilvorrichtung 19 derart zu schalten, dass die Verbindungsleitung 16 die zweite Arbeitskammer 7 mit dem Druckanschluss 11 der Pumpe 10 verbindet. Aus 1a kann erkannt werden, dass der von der Pumpe 10 angelegte Druck in dieser Situation auf beide Seiten des Kolbens 2 des Stellglieds 1 wirkt. Wegen der Differenz der aktiven Oberfläche der zwei Seiten des Kolbens 2, die durch die Anwesenheit der Kolbenstange 3 verursacht wird, verbleibt eine niedrige resultierende Kraft, die bewirkt, dass der Kolben sich derart bewegt, dass die Kolbenstange 3 ausgefahren wird.
In der hydraulische Betätigungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung ist nur die zweite Steuerungsventilvorrichtung mit einer Steuerungsvorrichtung gekoppelt.
In 1b ist dieses Problem gelöst durch Anordnen einer Steuerungsventilvorrichtung 18 in der Verbindungsleitung 15. Diese Steuerungsventilvorrichtung 18 wird von der Steuerungsvorrichtung 50 angetrieben, was die Steuerung komplexer macht.
2 zeigt eine erste Ausführungsform der hydraulischen Betätigungsanordnung nach der Erfindung. Diese hydraulische Betätigungsanordnung umfasst zusätzlich zu den Elementen, die von der hydraulischen Betätigungsanordnung nach dem Stand der Technik bekannt sind, eine erste Steuerungsventilvorrichtung 18, die in der ersten Verbindungsleitung 15 angeordnet ist, welche den ersten Anschluss 4 des Stellglieds 1 mit dem Druckanschluss 11 der Pumpe 10 oder mit dem Reservoir verbindet, abhängig von der Position der ersten Steuerungsventilvorrichtung 18. Die hydraulische Betätigungsanordnung ist derart ausgelegt, dass in jedem Fall eine Steuerungsventilvorrichtung 18, 19 eine Verbindung mit dem Druckanschluss 11 der Pumpe 10 und die andere Steuerungsventilvorrichtung 18, 19 eine Verbindung mit dem Reservoir 12 realisiert. Dies verhindert, dass der von der Pumpe 10 abgegebene Druck auf beide Seiten des Kolbens 2 des Stellglieds 1 wirkt, was zu einer nur niedrigen resultierenden Kraft für das Versetzen des Kolbens 2 mit der Kolbenstange 3 führt.
Um zu verhindern, dass die Steuerung der hydraulischen Betätigungsanordnung unnötig komplex wird, gibt es in der hydraulischen Betätigungsanordnung nach der Erfindung hydraulische Betätigungsmittel 30 für den Antrieb der ersten Steuerungsventilvorrichtung 18. In der in 2 gezeigten Ausführungsform umfassen diese hydraulischen Betätigungsmittel 30 eine hydraulische Steuerungsverbindung 31. Solch eine Steuerungsleitung wird in der Technik manchmal eine Pilotleitung genannt. Diese hydraulische Steuerungsverbindung 31 ist mit der zweiten Verbindungsleitung 16 gekoppelt, so dass der Druck in der hydraulischen Steuerungsverbindung 31 derselbe wie in der zweiten Verbindungsleitung 16 ist. Der in der Steuerungsverbindung 31 herrschende Druck kann eine externe Kraft auf die erste Steuerungsventilvorrichtung 18 ausüben, wodurch die erste Steuerungsventilvorrichtung 18 angetrieben wird.
In der in 2 gezeigten Ausführungsform wird dieses besonders dadurch verwirklicht, dass der hydraulische Druck auf einer aktiven Oberfläche eines Schaltelements von der Steuerungsventilvorrichtung 18 wirken kann. Dieses Schaltelement bestimmt, ob der erste Anschluss 4 des Stellglieds 1 in Verbindung mit der Pumpe 10 oder mit dem Reservoir 12 steht. Rückstellmittel 20 wirken ebenfalls auf das Schaltelement. Ein Rückstellelement 20 dieses Typs kann als eine Druckfeder ausgelegt sein. Die von dem Rückstellelement auf das Schaltelement abgegebene Kraft ist so ausgelegt, dass dann, wenn der von der Pumpe 10 angelegte Druck in der zweiten Verbindungsleitung 16 und daher in der hydraulischen Steuerungsvorrichtung 31 herrscht, die von diesem hydraulischen Druck erzeugte Kraft größer ist als die von den Rückstellmitteln 20 abgegebene Kraft. Falls jedoch der Druck in der zweiten Verbindungsleitung 16 und daher in der hydraulischen Steuerungsvorrichtung 31 herrscht, der davon resultiert, dass der zweite Anschluss 5 mit dem Reservoir 12 verbunden ist, ist die von den Rückstellmitteln 20 abgegebene Kraft größer als die Kraft, die von den Druck in der hydraulischen Steuerungsvorrichtung 31 verursacht wird.
Es ist daher den in der Technik bewanderten Personen klar, dass ein weiterer Vorteil der hydraulischen Stellvorrichtung nach der Erfindung im Allgemeinen (d. h. nicht besonders in dieser Ausführungsform) darin liegt, dass es nicht mehr notwendig ist, eine Differenz in der aktiven Oberfläche zwischen den zwei Seiten des Kolbens 2 des hydraulischen Stellglieds zu erzeugen. Insbesondere bedeutet dies, dass es in der hydraulischen Stellvorrichtung nach der Erfindung auch möglich ist, dass eine durchgehende Kolbenstange in dem Stellglied 1 verwendet wird.
3 zeigt eine zweite vorteilhafte Ausführungsform der hydraulischen Betätigungsanordnung nach der Erfindung. Der Unterschied zu der in 2 gezeigten Ausführungsform liegt insbesondere in der Struktur der ersten Steuerungsventilvorrichtung 18. In der in 3 gezeigten Ausführungsform umfasst die erste Steuerungsventilvorrichtung 18 ein versetzbares Schaltelement 23, welches vorzugsweise als eine Kugel gestaltet wird. Die erste Steuerungsventilvorrichtung 18 umfasst auch einen ersten Sitz 21 und einen zweiten Sitz 22. Diese Anschläge 21, 22 für das Schaltelement 23 sind derart ausgelegt, dass dann, wenn das Schaltelement 23 an einem der Anschläge 21, 22 ist, die Verbindungsleitung 15, die mit dem korrespondierenden Sitz 21, 22 verbunden ist, durch das Schaltelement 23 geschlossen wird. In dem in 3 gezeigten Beispiel ist der erste Sitz 21 mit dem ersten Verbindungsleitungsteil 15a der ersten Verbindungsleitung 15 verbunden, der mit dem Druckanschluss 11 der Pumpe 10 verbunden ist. Ein zweites Teil 15b der ersten Verbindungsleitung 15 ist mit dem Reservoir 12 verbunden. Wenn das Schaltelement 23 am ersten Sitz ist, wird das Leitungsteil 15a blockiert, und hydraulisches Fluid kann von dem ersten Anschluss 4 zum Reservoir 12 fließen. Wenn das Schaltelement 23 am zweiten Sitz 22 ist, ist der Pfad zum Reservoir geschlossen. Das hydraulische Fluid kann dann von dem Druckanschluss 11 der Pumpe 10 zu dem ersten Anschluss 4 fließen.
Um das Schaltelement 23 einzustellen, gibt es in der in 3 gezeigten Ausführungsform ein Betätigungselement 35, das durch einen Steuerungszylinder 33 angetrieben wird. Dieser Steuerungszylinder 33 ist mit einem Hauptanschluss 36 ausgerüstet, der mit der hydraulische Steuerungsvorrichtung 31 verbunden ist. Wenn der von der Pumpe gelieferte hohe Druck in der zweiten Verbindungsleitung 16 und deshalb in der hydraulischen Steuerungsvorrichtung 31 herrscht, wird der Kolben des Steuerungszylinders 33 von diesem hydraulischen Druck weggedrückt, so dass das Betätigungselement 35 das Schaltelement 33 an den ersten Sitz drückt. Falls jedoch der Druck in der zweiten Verbindungsleitung 16 als Folge einer Verbindung der zweiten Verbindungsleitung des hydraulischen Stellglieds 1 mit dem Reservoir 12 niedrig wird, bewegen Rückstellmittel (nicht gezeigt) den Kolben 34 des Steuerungszylinders 33 zurück zum Hauptanschluss 36 hin. Folglich bringt das Betätigungselement 35 das Schaltelement 23 mit sich und insbesondere derart, dass das Schaltelement 23 zum zweiten Sitz 22 bewegt wird.
Diese zweite Ausführungsform bedeutet gleichermaßen, dass die Steuerungsvorrichtung 50 der hydraulischen Betätigungsanordnung nur die zweite Steuerungsventilvorrichtung 19 anzutreiben hat. Nach alle dem wird die erste Steuerungsventilvorrichtung 18 von dem hydraulischen Druck angetrieben, der in der zweiten Verbindungsleitung 16 herrscht.
4 zeigt eine dritte vorteilhafte Ausführungsform der hydraulischen Betätigungsanordnung nach der Erfindung. In der in 4 gezeigten Ausführungsform umfasst die hydraulische Betätigungsanordnung ein erstes Ventil 40 und ein zweites Ventil 45. Das erste Ventil 40 hat einen ersten Hauptanschluss, der zu der ersten Verbindungsleitung 15 führt, und einen ersten Nebenanschluss, der zu dem Reservoir 12 führt. Das zweite Ventil 45 hat einen zweiten Hauptanschluss, der zu der ersten Verbindungsleitung 15 führt, und einen zweiten Nebenanschluss, der zu dem Druckanschluss 11 der Pumpe 10 führt. Die Ventile 40, 45 werden jeweils durch eine zugeordnete Steuerungsverbindung 31a, 31b angetrieben. Die hydraulischen Betätigungsmittel 30, von der die hydraulischen Steuerungsverbindungen 31a, 31b einen Teil bilden, sind derart ausgelegt, dass beim Herrschen des von der Pumpe 10 gelieferten hydraulischen Drucks in der zweiten Verbindungsleitung 16 das erste Ventil 40 geöffnet ist und das zweite Ventil 45 geschlossen ist. Folglich fließt hydraulisches Fluid von dem ersten Anschluss 4 des hydraulischen Stellglieds 1 zum Reservoir 12. Falls jedoch ein niedriger Druck in der zweiten Verbindungsleitung 16 als Folge davon herrscht, dass der zweite Anschluss 5 des Stellglieds 1 mit dem Reservoir 12 verbunden ist, dann stellen die hydraulischen Betätigungsmittel 30 sicher, dass das erste Ventil 40 geschlossen und das zweite Ventil 45 geöffnet ist. Folglich kann hydraulisches Fluid von der Pumpe 10 zum ersten Anschluss 4 des Stellglieds 1 gelangen.
Die zwei Ventile 40, 45 können als Einwegventile ausgelegt sein.
5 zeigt eine vorteilhafte Variante der in 4 gezeigten Ausführungsform. In der in 5 gezeigten Ausführungsform umfasst das erste Ventil 40 ein erstes Schaltelement 23a. Dieses erste Schaltelement 23a wird von dem Steuerungszylinder 33a über ein Betätigungselement 45a angetrieben. Dieser Steuerungszylinder 33a ist mit einer hydraulischen Steuerungseinrichtung 31a verbunden, die in offener Verbindung mit der zweiten Verbindungsleitung 16 steht. Das erste Ventil 40 schließt den Kanal des Fluids von dem ersten Anschluss 4 zum Reservoir 12, wenn das Schaltelement 23a durch das Betätigungselement 35a an den Sitz 22a bewegt wird. Dies geschieht, wenn der Druck in der zweiten Verbindungsleitung 16 niedrig ist. In diesem Fall wird der Kolben 34b des Steuerungszylinders 33b ebenfalls zum Hauptanschluss 36b hin bewegt. Folglich wird das Schaltelement 23b durch das Betätigungselement 35b vom Sitz 21b weg bewegt. Dies verwirklicht eine durchgängige Verbindung zwischen dem Druckanschluss 11 der Pumpe 10 und dem ersten Anschluss 4 des hydraulischen Stellglieds 1.
Wenn der Druck in der zweiten Verbindungsleitung relativ hoch ist, was durch eine Verbindung zwischen dem Druckanschluss 11 der Pumpe 10 und dem zweiten Anschluss 5 des Stellglieds 1 erzeugt wird, werden die zwei Kolben 34a, 34b der Steuerungszylinder 33a, 33b von ihren Hauptanschlüssen 36a, 36b weg bewegt. Die Folge davon ist, dass das erste Schaltelement 23a von seinem Sitz 22a weg gedrückt wird, und dass das zweite Schaltelement 23b an seinen Sitz 21b gedrückt wird. Folglich werden der erste Anschluss 4 und der Druckanschluss 11 der Pumpe 10 voneinander getrennt, und der erste Anschluss 4 und das Reservoir 12 miteinander verbunden.

Claims

Hydraulische Betätigungsanordnung für eine bewegliche Komponente eines Fahrzeugs, insbesondere für ein Schließelement für das Schließen einer Öffnung in einem Fahrzeugkörper, wie z. B. ein bewegliches Dach, wie etwa ein Faltdach oder ein rückziehbares Hardtop, die umfasst: – ein hydraulisches Stellglied (1) mit einem ersten Anschluss (4) und einem zweiten Anschluss (5), einem Kolben (2), einer ersten Arbeitskammer (6), die mit dem ersten Anschluss verbunden ist, einer zweiten Arbeitskammer (7), die mit dem zweiten Anschluss verbunden ist, – eine Pumpe (10) mit einem Druckanschluss (11) für die Abgabe eines unter Druck stehenden hydraulischen Fluids, – ein Reservoir (12) für das hydraulische Fluid, – eine erste Verbindungsleitung (15), die von dem Druckanschluss der Pumpe zu dem ersten Anschluss des hydraulischen Stellglieds führt, – eine zweite Verbindungsleitung (16), die von dem Druckanschluss der Pumpe zu dem zweiten Anschluss des hydraulischen Stellglieds führt, – eine Steuerungsvorrichtung, – eine erste Steuerungsventilvorrichtung (18), die in der ersten Verbindungsleitung liegt und einen Anschluss, der zu dem ersten Anschluss führt, einen Anschluss, der zu dem Druckanschluss der Pumpe führt, und einen Anschluss hat, der zu dem Reservoir führt, – eine zweite Steuerungsventilvorrichtung (19), die in der zweiten Verbindungsleitung liegt und einen Anschluss, der zu dem zweiten Anschluss führt, einen Anschluss, der zu dem Druckanschluss der Pumpe führt, und einen Anschluss hat, der zu dem Reservoir führt, wobei die zweite Steuerungsventilvorrichtung mit der Steuerungsvorrichtung (50) gekoppelt ist für das Schalten der zweiten Steuerungsventilvorrichtung auf Kommando zwischen einer ersten Position, in der der zweite Anschluss mit dem Druckanschluss verbunden ist, und einer zweiten Position, in der der zweite Anschluss mit dem Reservoir verbunden ist, – dadurch gekennzeichnet, dass nur die zweite Steuerungsventilvorrichtung (19) mit der Steuerungsvorrichtung (50) gekoppelt ist, und dass die erste Steuerungsventilvorrichtung (18) ausgerüstet ist mit hydraulischen Betätigungsmitteln, die mindestens eine hydraulische Steuerungsverbindung (31) umfassen, die mit dem zweiten Anschluss des hydraulischen Stellglieds in Verbindung steht, wobei die hydraulischen Betätigungsmittel ausgelegt sind, um sicherzustellen, dass bei Vorliegen eines ersten hydraulischen Drucks an dem zweiten Anschluss, was die Konsequenz einer zwischen dem zweiten Anschluss und dem Druckanschluss gebildeten Verbindung ist, der erste Anschluss mit dem Reservoir verbunden ist, und dass bei Vorliegen eines zweiten hydraulischen Drucks an dem zweiten Anschluss, was die Konsequenz einer zwischen dem zweiten Anschluss und dem Reservoir gebildeten Verbindung ist, der erste Anschluss mit dem Druckanschluss verbunden ist.
Hydraulische Betätigungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Steuerungsventilvorrichtung (18) ein Schaltelement (23) umfasst, das zwischen einer Hauptposition und einer Nebenposition versetzt werden kann, wobei das Schaltelement eine aktive Oberfläche hat, auf die bei Betrieb der hydraulische Druck von der zweiten Verbindungsleitung über die hydraulische Steuerungsleitung (31) einwirkt, und wobei die erste Steuerungsventilvorrichtung (18) Rückstellmittel (20) umfasst, die ausgelegt sind, um eine Kraft auf das Schaltelement derart auszuüben, dass das Gleichgewicht zwischen der von den Rückstellmitteln ausgeübten Kraft und der von dem hydraulischen Druck auf die aktive Oberfläche ausgeübten Kraft bestimmt, ob das Schaltelement in der Hauptposition oder in der Nebenposition ist.
Hydraulische Betätigungsanordnung nach Anspruch 2, wobei die Rückstellmittel eine Feder umfassen.
Hydraulische Betätigungsanordnung nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Stellglied eine Kolbenstange (3) umfasst, deren eines Ende am Kolben befestigt ist, und wobei die erste Arbeitskammer (6) auf derselben Seite des Kolbens wie die Kolbenstange liegt.
Hydraulische Betätigungsanordnung nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Steuerungsventilvorrichtung (18) ein versetzbares Schaltelement wie auch einen ersten Sitz (21) und einen zweiten Sitz (22) für das Schaltelement (23) umfasst, wobei das Schaltelement beim Anliegen an dem ersten Sitz den ersten Anschluss mit dem Reservoir und beim Anliegen an dem zweiten Sitz den ersten Anschluss mit dem Druckanschluss verbindet, und wobei die hydraulischen Betätigungsmittel ebenfalls umfassen: – einen Steuerungszylinder (33) mit einem Steuerungskolben (34) und einer Hauptverbindung (36), die mit der hydraulischen Steuerungsverbindung (31) verbunden ist, – ein Betätigungselement (35), das ausgelegt ist, um von dem Steuerungskolben angetrieben zu werden, um das Schaltelement als eine Funktion der Position des Steuerungskolbens zu betätigen.
Hydraulische Betätigungsanordnung nach Anspruch 5, wobei das Schaltelement (23) eine Kugel ist.
Hydraulische Betätigungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Betätigungselement (35) eine Kolbenstange ist, die mit dem Steuerungskolben verbunden ist.
Hydraulische Betätigungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Steuerungsventilvorrichtung (18) ein erstes Ventil (40) und ein zweites Ventil (45) umfasst, und wobei das hydraulische Betätigungselement (35) eine erste Steuerungseinheit für das Betätigen des ersten Ventils und eine zweite Steuerungseinheit für das Betätigen des zweiten Ventils umfasst, wobei das erste Ventil einen ersten Hauptanschluss, der zu der ersten Verbindungsleitung führt, und einen ersten Nebenanschluss hat, der zu dem Reservoir führt, und das zweite Ventil einen zweiten Hauptanschluss, der zu der ersten Verbindungsleitung führt, und einen zweiten Nebenanschluss hat, der zu dem Druckanschluss führt, wobei bei Vorherrschen eines ersten hydraulischen Drucks in der zweiten Verbindungsleitung das erste Ventil (40) geöffnet und das zweite Ventil (45) geschlossen ist, so dass der erste Anschluss des hydraulischen Stellglieds mit dem Reservoir in Verbindung steht, und wobei bei Vorherrschen eines zweiten hydraulischen Drucks in der zweiten Verbindungsleitung das erste Ventil (40) geschlossen und das zweite Ventil (45) geöffnet ist, so dass der erste Anschluss des hydraulischen Stellglieds mit dem Druckanschluss in Verbindung steht.
Hydraulische Betätigungsanordnung nach Anspruch 8, wobei sowohl das erste Ventil als auch das zweite Ventil Einwegventile sind.
Hydraulische Betätigungsanordnung nach Anspruch 8, wobei das erste Ventil ein erstes Schaltelement (23a) und das zweite Ventil ein zweites Schaltelement (23b) umfasst, wobei die hydraulischen Betätigungsmittel eine erste Steuerungseinheit für das Betätigen des ersten Ventils und eine zweite Steuerungseinheit für das Betätigen des zweiten Ventils umfasst, wobei mindestens eine der Steuerungseinheiten umfasst: – einen Steuerungszylinder mit einem Steuerungskolben und einem Hauptanschluss – ein Betätigungselement, das ausgelegt ist, um durch den Steuerungskolben angetrieben zu werden, um das Schaltelement des jeweiligen Ventils als eine Funktion der Position des Steuerungskolbens zu betätigen, und wobei eine hydraulische Steuerungsverbindung eine Verbindung zwischen dem Hauptanschluss und der zweiten Verbindungsleitung bildet.
Hydraulische Betätigungsanordnung nach Anspruch 10, wobei das Schaltelement (23) eine Kugel ist.
Hydraulische Betätigungsanordnung nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Betätigungselement eine Kolbenstange ist, die mit dem Steuerungskolben verbunden ist.
Fahrzeug, das mit einer beweglichen Komponente ausgerüstet ist, insbesondere mit einem Schließelement für das Schließen einer Öffnung in einem Fahrzeugkörper, wie z. B. ein bewegliches Dach, wie ein Faltdach oder ein rückziehbares Hardtop, das mit einer hydraulischen Betätigungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgerüstet ist.