EP0803630B1 - Hydraulische Betätigungsanordnung - Google Patents

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EP0803630B1
EP0803630B1 EP97890053A EP97890053A EP0803630B1 EP 0803630 B1 EP0803630 B1 EP 0803630B1 EP 97890053 A EP97890053 A EP 97890053A EP 97890053 A EP97890053 A EP 97890053A EP 0803630 B1 EP0803630 B1 EP 0803630B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
check valve
piston
pressure
hand
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP97890053A
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English (en)
French (fr)
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EP0803630A2 (de
EP0803630A3 (de
Inventor
Gerhard Dipl.-Ing. Huber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoerbiger Hydraulik GmbH
Original Assignee
Hoerbiger Hydraulik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Hoerbiger Hydraulik GmbH filed Critical Hoerbiger Hydraulik GmbH
Publication of EP0803630A2 publication Critical patent/EP0803630A2/de
Publication of EP0803630A3 publication Critical patent/EP0803630A3/de
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Publication of EP0803630B1 publication Critical patent/EP0803630B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B7/00—Systems in which the movement produced is definitely related to the output of a volumetric pump; Telemotors
    • F15B7/005—With rotary or crank input
    • F15B7/006—Rotary pump input
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D19/00—Door arrangements specially adapted for rail vehicles
    • B61D19/02—Door arrangements specially adapted for rail vehicles for carriages
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/51—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles for railway cars or mass transit vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/548—Trunk lids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/2053—Type of pump
    • F15B2211/20561—Type of pump reversible

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for hydraulic actuation of a Cover flap on a vehicle, with at least one double-acting hydraulic working cylinder, on the one hand on the vehicle and on the other hand on the Cover flap can be hinged and its work spaces each have a check valve each with one side of a switchable pressure source in connection stand, the two check valves a mutual unlocking device have and the two workrooms parallel to the check valves are connected via a preload valve.
  • Such arrangements are known (see e.g. DE 43 34 843 A1) and enable, for example, the automatic actuation of vehicle doors, Bonnets, maintenance flaps or cover flaps of the trunk or a room accommodating a folding top.
  • the preload valve enables one controlled further movement of the cover flap in this state, for example by hand, such as an emergency closing against one of the preload valve allow predetermined force.
  • a disadvantage of the known arrangement mentioned of the type mentioned especially the fact that the described emergency operation only in context with a volume-balanced working cylinder is possible because it otherwise problems with the removal or supply of hydraulic medium to the piston or rod-side working space there.
  • a simple shutdown of the excess volume ejected from the respective work area into the Tank would still be possible - but there are problems with it in an emergency unpressurized supply of hydraulic medium to the other work area, because for the application in vehicles uses very thin, flexible cables which, on the other hand, are also due to the crowded accommodation options are relatively long, so that the absorbing work area is at least partially filled with outgassing air. This then leads that after dropping the manually operated cover flap it is undefined can fall back and cause damage and injury.
  • the object of the present invention is to provide a known arrangement of the Improve the type described above so that the disadvantages described be avoided and that in particular in a simple and safe manner Emergency actuation of the cover flap also on the usual, on the piston and rod side different volumes of the working cylinders having working spaces becomes possible.
  • This task is performed in accordance with an arrangement of the type mentioned the invention in that between the piston-side working space and the associated unlockable check valve when a adjustable pressure levels to an emergency shutdown valve is switched on, which is above that on the side of the pressure source before the associated one Check valve prevailing pressure can be shut off hydraulically.
  • a Failure of the hydraulic working pressure is still an easy one and safe emergency operation of the cover flap, for example by hand possible.
  • the working cylinder is pulled out by hand, this becomes the rod side Working space volume in the larger piston-side working space pushed over, the missing differential volume in the piston side Work space in the form of outgassing air can be accepted, since this usually only makes up a few percent of the volume and that thus given possibility of slight movement of the cover flap against doesn't bother this little air cushion.
  • a parallel arrangement of throttle and additional opening towards the piston-side working space Check valve must be switched on.
  • the throttle point of the parallel arrangement in addition to the one threshold specified bias valve are braked and on the other hand by the parallel additional check valve still a hydraulically practically unhindered Extension or extension of the working cylinder with emergency actuation be ensured.
  • a switchable seat valve is switched on in the connection of the two workrooms, preferably between the two parallel arrangements of the bias valve and others
  • This seat valve enables in the closed position in normal operation a hydraulically completely separate control of the two work rooms - in In emergency operation, the seat valve is open, which means the options described emergency operation is unimpeded.
  • the Invention On the control side of the emergency valve, the Invention a preferably adjustable throttle point can be switched on, which influences the movement behavior of that described above Approved for the first time in the direction of retracting the working cylinder.
  • a preferably adjustable Throttle point is arranged, which in a simple manner hydraulic closing as a result of the pressure drop of the hydraulically unlockable check valve on the piston side.
  • FIG. 1 shows a schematic arrangement according to the present Invention in a vehicle
  • FIGS. 2 to 6 show a partial schematic, hydraulic circuit diagram of an arrangement according to the invention in different functional states.
  • FIG. 1 for hydraulic actuation of a Cover flap 1 on a vehicle 2 has at least one double-acting hydraulic working cylinder 3 on the one hand on the vehicle 2 and on the other is hinged to the cover flap 1.
  • the not shown here Working spaces of the working cylinder 3 are connected via lines 4, 5 a hydraulic unit 6 connected, which via a connecting line 7 with the electrical system of the vehicle 2 is connected.
  • the Working cylinder 3 can also be fixed relative to the vehicle 2 could.
  • the two working spaces 8, 9 of the working cylinder 3 are on the Lines 4, 5 and a check valve arranged in the hydraulic unit 6 each 10, 11 each with one side of a switchable pressure source 12 (here formed from a pump and drive motor).
  • the two check valves 10, 11 are connected via lines 13, 14 and mutually unblocked.
  • the two working spaces 8, 9 are via a preload valve 15 connected in parallel to the check valves 10, 11.
  • Between the piston side Working space 8 and associated unlockable check valve 10 is a case Exceeding an adjustable pressure level to the control tank 16
  • Emergency valve 17 turned on, via a line 18 and the pump side the pressure prevailing check valve 10 can be shut off hydraulically.
  • Preload valve 15 is a check valve 19 is arranged, which with appropriate Pressurization in the direction of the piston chamber 8 opens. Is between the bias valve 15 and piston-side working space 8 further a parallel arrangement of throttle point 20 and in the direction of the piston Working space 8 opening check valve 21 switched on.
  • In the Connection of the two working spaces 8, 9 is between the two parallel arrangements of preload valve 15 and check valve 19 on the one hand and throttling point 20 and kickback 21, on the other hand, an electrically switchable as needed Seat valve 22 switched on, with which the two working spaces 8, 9 can be completely separated.
  • On the control side of the emergency valve 17 a preferably adjustable further throttle point 23 is switched on.
  • Fig. 2 Hydraulic opening; Working cylinder 3 extends
  • the motor of the pump of the pressure source 12 is energized, the pump is running and delivers pressure medium via the check valves 10 and 21 in the piston side Working space 8.
  • the seat valve 22 is also energized, with what shown the connection to the rod-side work space 9 interrupted is.
  • the emergency valve 17 is controlled via the line 18.
  • the pressure in piston-side working space 8 can be up to the required value build up.
  • the cover flap 1 (Fig. 1) opens hydraulically until it stops in Working cylinder 3.
  • the volume of the rod-side working space 9 flows via the check valve 11 hydraulically controlled via line 14 and the shuttle valve 25 into the tank 16.
  • the hydraulics deliver the total on the pressure relief valve 26 adjustable force.
  • the pump runs until the cover flap 1 is open and is then switched off.
  • the seat valve 22 de-energized after the hydraulic opening, after which the cover flap 1 by the pressure adjustable on the emergency valve 17 in the open position is held.
  • Fig. 3 Hydraulic closing; Working cylinder 3 retracts
  • the closing process described below can, for example, in three Phases are divided - apart from that it is of course also possible the entire closing process in only one phase, for example as in Fig. 3 or the third phase described below to be dropped.
  • the motor of the pump the pressure source 12 is energized, here now pressure medium via the check valve 11 and the throttle point 24 in the rod-side working space 9 is promoted.
  • the seat valve 22 is in turn energized and closed.
  • the Cover 1 closes with a force that can be set on the pressure relief valve 27.
  • the seat valve 22 blocks the connection to the piston-side working space 8. Das from this outflowing volume flows because of the blocked setback 21 via the throttle point 20 and the check valve controlled via line 13 10 and the shuttle valve 25 into the tank 16.
  • the choke point 24 causes the check valve 10 to open reliably of the improved pressure build-up.
  • the closing force is set so that the cover flap 1 (Fig. 1) even when the associated Vehicle or other unfavorable conditions. On the on the other hand, the closing force cannot be higher than at the pressure relief valve 27 can be set, with which it can easily be realized that the cover flap 1 can also be stopped by hand if necessary.
  • the motor is the Pump of the pressure source 12 is still energized while the seat valve 22 is de-energized and is switched to continuity. This can be for security reasons are provided, as a result of stopping the cover flap 1 with essential less effort is possible. Since the pressure source 12 continues normally promotes, a largely even downward movement is maintained and the rod-side working space 9 is sufficiently refilled. For example due to an obstacle stopping the cover flap 1 flows the occurring pump volume flow through the check valve 11, the Check valve 19, the then open seat valve 22, which via the line 13 controlled check valve 10 and the shuttle valve 25 in the tank 16th from.
  • the motor can turn for safety reasons the pressure source 12 and the poppet valve 22 remain deenergized, which the Cover flap 1 according to FIG. 1 only by its own weight in the completely closed position drops.
  • Weight of the cover flap 1 is turned off.
  • the flowing volume flow from the piston side Working space 8 flows partly through the throttle point 20, which then opened seat valve 22 and the bias valve 15 in the rod-side Working space 9 and the other part through the biased emergency valve 17 and the throttling point 23 in the tank 16.
  • By filling the rod side Workspace 9 are noises in the hydraulics in a subsequent Reopening the cover flap 1 prevented.
  • the throttle point 20 brakes in The closing movement of the cover flap 1 as a function of the speed, which further reduces the risk of injury.
  • the emergency valve 17 acts in counter this phase of the relatively strong counterforce of the cover flap 1. With the throttle point 23 can further fine-tune the closing speed the cover flap 1 are made.
  • the motor of the pump of the pressure source 12 is de-energized.
  • the seat valve 22 is energized only briefly until the cover flap 1 brakes or comes to a standstill has come. Thereafter, the seat valve 22 is switched off, which in With regard to energy consumption e.g. a vehicle battery very advantageous is.
  • This stop function can be in the range of the two described above first phases of closing take place at any time.
  • the cover flap 1 will held by the pressure set on the emergency valve 17.
  • FIG. 1 shown arrangement of the cover flap 1 is described in the above third phase of the alone by the weight of the cover 1 fully closed, no separate stop function is provided. This is not a disadvantage, however, since the cover flap 1 is described in this phase can also be easily stopped by hand.
  • Fig. 5 Emergency function - opening the cover flap 1 by hand, for example if the pressure source 12 fails due to a lack of power supply.
  • the cover flap 1 can be opened with relatively little effort become. There is only the weight of the cover flap 1 itself and to overcome the flow resistance in the hydraulics. Possibly in the vehicle built-in gas springs acting on the cover flap 1 also act supportive. As can be seen, the pressure medium flows from the rod side Working space 9 almost without pressure and therefore with little required Exertion of force via the check valve 19, the seat valve 22 and the Check valve 21 in the piston-side working space 8 and fills it up. This is extremely important so that the cover flap 1 after such Emergency operation also stops and does not hit against an air cushion this work space 8 can fall behind, which is a major security risk could represent. As a result of the vacuum when the piston side is not filled Working space would be released from the pressure medium. That on this Of course, when filling the piston-side working space there is no difference in volume due to the smaller volume of the rod-side work space 9 is only a few percent and is meaningless in terms of security.
  • Fig. 6 Emergency function - closing the cover flap 1 by hand
  • the volume flow flows from the piston-side working area 8 via the throttle point 20, the seat valve 22 and the bias valve 15 in the rod-side work space 9 and fills it up.
  • the choke point 20 has the function of closing speed too fast brake harder than at slow closing speed.
  • the preload valve 15 acts as a support against the weight of the cover flap 1. At a The excess differential flow rate can be used for the first time of the working cylinder 3 flow out via the emergency valve 17, with yet to mention is that the pressure set at this emergency valve 17 is higher than the on the bias valve 15th
  • a cover flap 1 according to FIG. 1 could be the inventive arrangement of course also for the actuation of vertical in the closed state
  • Tailgates can be used for example a station wagon or a bus.
  • Other application examples would be e.g. Vehicle doors, maintenance or ventilation flaps and the like.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur hydraulischen Betätigung einer Abdeckklappe an einem Fahrzeug, mit zumindest einem doppeltwirkenden hydraulischen,Arbeitszylinder, der einerseits am Fahrzeug und andererseits an der Abdeckklappe anlenkbar ist und dessen Arbeitsräume über je ein Rückschlagventil mit jeweils einer Seite einer umschaltbaren Druckquelle in Verbindung stehen, wobei die beiden Rückschlagventile eine gegenseitige Entsperreinrichtung aufweisen und die beiden Arbeitsräume parallel zu den Rückschlagventilen über ein Vorspannventil verbunden sind.
Derartige Anordnungen sind bekannt (siehe z.B. DE 43 34 843 A1) und ermöglichen beispielsweise die automatische Betätigung von Fahrzeugtüren, Motorhauben, Wartungsklappen oder auch von Abdeckklappen des Kofferraumes oder eines ein Faltverdeck aufnehmenden Raumes. Durch die gegenseitig entsperrbaren Rückschlagventile wird sichergestellt, daß beim Ausschalten oder Ausfallen des Betriebsdruckes die Abdeckklappe in der jeweiligen Stellung hydraulisch gesperrt stehenbleibt, um unkontrollierte Bewegungen und damit einhergehende Gefahren auszuschalten. Das Vorspannventil ermöglicht eine kontrollierte Weiterbewegung der Abdeckklappe in diesem Zustand beispielsweise von Hand aus, um etwa ein Not-Schließen gegen eine vom Vorspannventil vorgegebene Kraft zu erlauben.
Nachteilig bei der angeführten bekannten Anordnung der genannten Art ist insbesonders der Umstand, daß die beschriebene Notbetätigung nur im Zusammenhang mit einem volumsausgeglichenen Arbeitszylinder möglich ist, da es ansonsten Probleme mit dem Entfernen bzw. Zuführen von Hydraulikmedium zum kolben- bzw. stangenseitigen Arbeitsraum gibt. Ein einfaches Absteuern des überschüssigen, aus dem jeweiligen Arbeitsraum ausgeschobenen Volumens in den Tank wäre zwar noch möglich - Probleme gibt es aber mit dem im Notfall drucklosen Nachliefern von Hydraulikmedium in den anderen Arbeitsraum, da für die Anwendung in Fahrzeugen einerseits sehr dünne, flexible Leitungen verwendet werden müssen, die andererseits auch zufolge der gedrängten Unterbringungsmöglichkeiten relativ lang sind, sodaß der nachsaugende Arbeitsraum zumindest zum Teil mit ausgasender Luft gefüllt wird. Dies führt dann dazu, daß nach dem Auslassen der händisch notbetätigten Abdeckklappe diese undefiniert zurückfallen und Beschädigungen und Verletzungen hervorrufen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine bekannte Anordnung der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß die beschriebenen Nachteile vermieden werden und'daß insbesonders auf einfache und sichere Weise eine Notbetätigung der Abdeckklappe auch bei den üblichen, auf Kolben- und Stangenseite unterschiedliche Volumina der Arbeitsräume aufweisenden Arbeitszylindern möglich wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem kolbenseitigen Arbeitsraum und dem zugehörigen entsperrbaren Rückschlagventil ein bei Überschreitung eines einstellbaren Druckniveaus zu einem Tank der Anordnung absteuerndes Notventil eingeschaltet ist, das über den auf Seite der Druckquelle vor dem zugehörigen Rückschlagventil herrschenden Druck hydraulisch absperrbar ist. Bei einem Ausfall des hydraulischen Arbeitsdruckes ist damit weiterhin eine einfache und sichere Notbetätigung der Abdeckklappe beispielsweise von Hand aus möglich. Bei dabei von Hand ausgezogenem Arbeitszylinder wird das stangenseitige Arbeitsraumvolumen in den volumsmäßig größeren kolbenseitigen Arbeitsraum übergeschoben, wobei das fehlende Differenzvolumen im kolbenseitigen Arbeitsraum in Form von ausgasender Luft in Kauf genommen werden kann, da dieses üblicherweise nur wenige Prozent des Volumens ausmacht und die damit gegebene Möglichkeit der geringfügigen Bewegung der Abdeckklappe gegen diesen kleinen Luftpolster nicht stört. Bei von Hand eingeschobenem Arbeitszylinder wird der stangenseitige Arbeitsraum vom volumsmäßig größeren kolbenseitigen Arbeitsraum her vollständig befüllt -das überschüssige Volumen wird bei der ersten derartigen Notbetätigung über das Notventil in den Tank abgesteuert. Bei anschließenden weiteren Notbetätigungen wird in beiden Fällen einfach ein entsprechendes Überschieben zwischen den Arbeitsräumen erfolgen, wobei wiederum die oben beschriebene kleine Differenzmenge jeweils auf der Kolbenseite fehlt bzw. in Kauf genommen wird. Es ergibt sich damit eine sehr einfache und sichere Möglichkeit für eine Notbetätigung beliebig ausgebildeter Arbeitszylinder.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß parallel zu dem bei Überschreitung eines vorzugsweise einstellbaren kolbenseitigen Druckniveaus in Richtung zum stangenseitigen Arbeitsraum öffnenden Vorspannventil ein weiteres Rückschlagventil angeordnet ist, welches bei Druckbeaufschlagung in Richtung zum kolbenseitigen Arbeitsraum öffnet. Damit kann beispielsweise bei mit ausfahrendem Arbeitszylinder öffnender Abdeckklappe sehr einfach erreicht werden, daß ein Not-Öffnen von Hand erleichtert wird, da das geöffnete weitere Rückschlagventil eine Notbetätigung in Richtung ausfahrender Kolbenstange unter Umgehung des Vorspannventils praktisch ungehindert ermöglicht. Je nach Einstellung des Öffnungsdruckes des Vorspannventils kann der zu betätigende Deckel in unterschiedlichen Stellungen gegen die Wirkung der Schwerkraft abgestützt werden, wobei die eingestellte Druckschwelle allerdings auch mittelbar Einfluß auf die zur Notbetätigung erforderliche Schließkraft hat.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen Vorspannventil und kolbenseitigem Arbeitsraum eine Parallelanordnung von Drosselstelle und in Richtung kolbenseitigem Arbeitsraum öffnendem zusätzlichem Rückschlagventil eingeschaltet sein. Damit kann einerseits das Einfahren bzw. Einschieben des Arbeitszylinders, auch und besonders bei Notbetätigung über die Drosselstelle der Parallelanordnung zusätzlich zu dem eine Schwelle vorgebenden Vorspannventil gebremst werden und andererseits durch das parallele zusätzliche Rückschlagventil weiterhin ein hydraulisch praktisch ungehindertes Ausfahren bzw. Ausschieben des Arbeitszylinders bei Notbetätigung sichergestellt werden.
In besonders bevorzugter weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß in die Verbindung der beiden Arbeitsräume, vorzugsweise zwischen den beiden Parallelanordnungen von Vorspannventil und weiterem Rückschlagventil einerseits und Drosselstelle und zusätzlichem Rückschlagventil andererseits, ein bedarfsweise schaltbares Sitzventil eingeschaltet ist. Dieses Sitzventil ermöglicht in der im Normalbetrieb geschlossenen Stellung ein hydraulisch völlig getrenntes Ansteuern der beiden Arbeitsräume - im Notbetrieb ist das Sitzventil offen, wodurch die beschriebenen Möglichkeiten der Notbetätigung unbehindert gegeben sind.
Auf der Absteuerseite des Notventils kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine vorzugsweise einstellbare Drosselstelle eingeschaltet sein, welche eine Beeinflussung des Bewegungsverhaltens des auf oben beschriebene Weise erstmals in Richtung Einfahren notbetätigten Arbeitszylinders erlaubt.
Nach einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann schließlich vorgesehen sein, daß in der Verbindung zwischen stangenseitigem Arbeitsraum und zugehörigem entsperrbaren Rückschlagventil eine vorzugsweise einstellbare Drosselstelle angeordnet ist, welche auf einfache Weise beim hydraulischen Schließen infolge des Druckabfalles ein sicheres Aufsteuern des hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventils an der Kolbenseite gewährleistet.
Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt dabei eine schematische Anordnung nach der vorliegenden Erfindung in einem Fahrzeug und Fig. 2 bis 6 zeigen einen teilweise schematischen, hydraulischen Schaltplan einer erfindungsgemäßen Anordnung in verschiedenen Funktionszuständen.
Die in Fig. 1 dargestellt Anordnung zur hydraulischen Betätigung einer Abdeckklappe 1 an einem Fahrzeug 2 weist zumindest einen doppeltwirkenden hydraulischen Arbeitszylinder 3 auf, der einerseits am Fahrzeug 2 und andererseits an der Abdeckklappe 1 angelenkt ist. Die hier nicht weiter dargestellten Arbeitsräume des Arbeitszylinders 3 sind über Leitungen 4, 5 mit einem Hydraulikaggregat 6 verbunden, welches über eine Anschlußleitung 7 mit dem elektrischen Bordnetz des Fahrzeuges 2 in Verbindung steht.
Anstelle der beidseitigen direkten Anlenkung des Arbeitszylinders 3, welche natürlich entsprechend bewegliche Leitungen 4, 5 oder ein insgesamt mit dem Arbeitszylinder 3 mitbewegbares Hydraulikaggregat 6 erfordert, könnte die Anlenkung des Arbeitszylinders 3 auf der Fahrzeug- und/oder Abdeckklappenseite auch indirekt über Hebel oder dergleichen erfolgen, wobei der Arbeitszylinder 3 auch relativ zum Fahrzeug 2 feststehend montiert sein könnte.
In den Fig. 2 bis 6 ist die Kombination von Hydraulikaggregat 6 und über die Leitungen 4, 5 verbundenem Arbeitszylinder 3 detaillierter dargestellt.
Die beiden Arbeitsräume 8, 9 des Arbeitszylinders 3 sind über die Leitungen 4, 5 und je ein im Hydraulikaggregat 6 angeordnetes Rückschlagventil 10, 11 mit jeweils einer Seite einer umschaltbaren Druckquelle 12 (hier gebildet aus Pumpe samt Antriebsmotor) in Verbindung. Die beiden Rückschlagventile 10, 11 sind dabei über Leitungen 13, 14 verbunden und gegenseitig entsperrbar. Über ein Vorspannventil 15 sind die beiden Arbeitsräume 8, 9 parallel zu den Rückschlagventilen 10, 11 verbunden. Zwischen kolbenseitigem Arbeitsraum 8 und zugehörigem entsperrbaren Rückschlagventil 10 ist ein bei Überschreitung eines einstellbaren Druckniveaus zum Tank 16 absteuerndes Notventil 17 eingeschaltet, das über eine Leitung 18 und den pumpenseitig vor dem Rückschlagventil 10 herrschenden Druck hydraulisch absperrbar ist. Parallel zu dem bei Überschreitung eines, vorzugsweise einstellbaren, kolbenseitigen Druckniveaus in Richtung zum stangenseitigen Arbeitsraum 9 öffnenden Vorspannventil 15 ist ein Rückschlagventil 19 angeordnet, welches bei entsprechender Druckbeaufschlagung in Richtung zum kolbenseitigen Arbeitsraum 8 öffnet. Zwischen Vorspannventil 15 und kolbenseitigem Arbeitsraum 8 ist weiters eine Parallelanordnung von Drosselstelle 20 und in Richtung kolbenseitigem Arbeitsraum 8 öffnendem Rückschlagventil 21 eingeschaltet. In die Verbindung der beiden Arbeitsräume 8, 9 ist zwischen den beiden Parallelanordnungen von Vorspannventil 15 und Rückschlag 19 einerseits und Drosselstelle 20 und Rückschlag 21 andererseits ein bedarfsweise elektrisch schaltbares Sitzventil 22 eingeschaltet, mit dem die beiden Arbeitsräume 8, 9 vollkommen getrennt werden können. Auf der Absteuerseite des Notventils 17 ist eine vorzugsweise einstellbare weitere Drosselstelle 23 eingeschaltet. Eine ebenfalls vorzugsweise einstellbare weitere Drosselstelle 24 ist schließlich noch in der Verbindung zwischen stangenseitigem Arbeitsraum 9 und zugehörigem entsperrbaren Rückschlagventil 11 angeordnet.
Die in Fig. 1 ersichtliche Anschlußleitung 7, welche in den Fig. 2 bis 6 nicht separat dargestellt ist, steuert den Motor der Pumpe der Druckquelle 12, das Sitzventil 22 und ein Wechselventil 25 zwischen den über einstellbare Druckbegrenzungsventile 26, 27 zum Tank 16 führenden Leitungen. Weiters könnten über diese Anschlußleitung 7 auch beispielsweise Endschalter oder sonstige Stellungskontrollen Signale zu nicht weiter dargestellten Steuereinheiten oder dergleichen liefern.
Im folgenden wird die Funktion der dargestellten Anordnung anhand der einzelnen Betätigungsphasen wie in den Fig. 2 bis 6 dargestellt erläutert.
1. Fig. 2: Hydraulisches Öffnen; Arbeitszylinder 3 fährt aus
Der Motor der Pumpe der Druckquelle 12 ist bestromt, die Pumpe läuft und liefert Durckmedium über die Rückschlagventile 10 und 21 in den kolbenseitigen Arbeitsraum 8. Das Sitzventil 22 ist ebenfalls bestromt, womit wie dargestellt die Verbindung zum stangenseitigen Arbeitsraum 9 unterbrochen ist. Über die Leitung 18 ist das Notventil 17 zugesteuert. Der Druck im kolbenseitigen Arbeitsraum 8 kann sich bis auf den erforderlichen Wert aufbauen. Die Abdeckklappe 1 (Fig. 1) öffnet hydraulisch bis zum Anschlag im Arbeitszylinder 3. Das Volumen des stangenseitigen Arbeitsraumes 9 fließt über das über die Leitung 14 hydraulisch aufgesteuerte Rückschlagventil 11 und das Wechselventil 25 in den Tank 16 ab. Je nach Gegengewicht bzw. Gegenkraft an der Abdeckklappe 1 liefert die Hydraulik insgesamt die am Druckbegrenzungsventil 26 einstellbare Kraft. Die Pumpe läuft bis die Abdeckklappe 1 geöffnet ist und wird dann abgeschaltet. Weiters wird auch das Sitzventil 22 nach dem hydraulischen Öffnen stromlos geschaltet, wonach die Abdeckklappe 1 durch den am Notventil 17 einstellbaren Druck in geöffneter Stellung gehalten wird.
2. Fig. 3: Hydraulisches Schließen; Arbeitszylinder 3 fährt ein
Der im folgenden beschriebene Schließvorgang kann beispielsweise in drei Phasen unterteilt werden - davon abgesehen ist es aber natürlich auch möglich den ganzen Schließvorgang nur in einer Phase, beispielsweise wie in Fig. 3 dargestellt zu fahren oder aber die untenstehend beschriebene dritte Phase entfallen zu lassen.
In der ersten Phase ist, wie in Fig. 3 zu ersehen, der Motor der Pumpe der Druckquelle 12 bestromt, wobei hier nun Druckmedium über das Rückschlagventil 11 und die Drosselstelle 24 in den stangenseitigen Arbeitsraum 9 gefördert wird. Das Sitzventil 22 ist wiederum bestromt und geschlossen. Der Deckel 1 schließt mit einer am Druckbegrenzungsventil 27 einstellbaren Kraft. Das Sitzventil 22 sperrt die Verbindung zum kolbenseitigen Arbeitsraum 8. Das aus diesem abfließende Volumen fließt wegen des gesperrten Rückschlages 21 über die Drosselstelle 20 und das über die Leitung 13 aufgesteuerte Rückschlagventil 10 sowie das Wechselventil 25 in den Tank 16 ab. Die Drosselstelle 24 bewirkt ein sicheres Aufsteuern des Rückschlagventils 10 zufolge des verbesserten Druckaufbaus. Die Schließkraft wird dabei so eingestellt, daß die Abdeckklappe 1 (Fig. 1) selbst bei Schrägstellung des zugehörigen Fahrzeuges oder sonstigen ungünstigen Bedingungen sicher schließt. Auf der anderen Seite kann die Schließkraft nicht höher als am Druckbegrenzungsventil 27 eingestellt werden, womit leicht realisiert werden kann, daß die Abdeckklappe 1 zur Not auch von Hand noch angehalten werden kann.
In einer zweiten Phase des hydraulischen Schließens ist der Motor der Pumpe der Druckquelle 12 noch bestromt, während das Sitzventil 22 unbestromt und damit auf Durchgang geschaltet ist. Dies kann aus Sicherheitsgründen vorgesehen werden, da dadurch ein Anhalten der Abdeckklappe 1 mit wesentlich geringerem Kraftaufwand möglich wird. Da die Druckquelle 12 normal weiter fördert, bleibt eine weitgehend gleichmäßige Abwärtsbewegung erhalten und der stangenseitige Arbeitsraum 9 wird ausreichend nachgefüllt. Bei einem beispielsweise durch ein Hindernis erfolgenden Anhalten der Abdeckklappe 1 fließt der auftretende Pumpenvolumenstrom über das Rückschlagventil 11, das Rückschlagventil 19, das dann geöffnete Sitzventil 22, das über die Leitung 13 aufgesteuerte Rückschlagventil 10 und das Wechselventil 25 in den Tank 16 ab.
In einer dritten Phase kann wiederum aus Sicherheitsgründen der Motor der Druckquelle 12 und das Sitzventil 22 unbestromt bleiben, womit die Abdeckklappe 1 gemäß Fig. 1 nur durch ihr Eigengewicht bis in die vollkommen geschlossene Stellung sinkt. Bei einem eventuellen Anhalten tritt nur die Gewichtskraft der Abdeckklappe 1 auf, womit eine allfällige Verletzungsgefahr ausgeschaltet wird. Der abfließende Volumenstrom aus dem kolbenseitigen Arbeitsraum 8 fließt zum einen Teil über die Drosselstelle 20, das dann geöffnete Sitzventil 22 und das Vorspannventil 15 in den stangenseitigen Arbeitsraum 9 und zum anderen Teil durch das vorgespannte Notventil 17 und die Drosselstelle 23 in den Tank 16. Durch das Auffüllen des stangenseitigen Arbeitsraumes 9 werden Geräusche in der Hydraulik bei einem anschließenden Wiederöffnen der Abdeckklappe 1 verhindert. Die Drosselstelle 20 bremst in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit die Schließbewegung der Abdeckklappe 1, womit die Verletzungsgefahr weiter verringert wird. Das Notventil 17 wirkt in dieser Phase der relativ starken Gegenkraft der Abdeckklappe 1 entgegen. Mit der Drosselstelle 23 können weitere Feinabstimmungen der Schließgeschwindigkeit der Abdeckklappe 1 vorgenommen werden.
3. Fig. 4: Stoppfunktion
Der Motor der Pumpe der Druckquelle 12 ist unbestromt. Das Sitzventil 22 wird nur kurz bestromt, bis die Abdeckklappe 1 abgebremst bzw. zum Stillstand gekommen ist. Danach wird das Sitzventil 22 stromlos geschaltet, was im Hinblick auf den Energieverbrauch z.B. einer Fahrzeugbatterie sehr vorteilhaft ist. Diese Stoppfunktion kann im Bereich der oben beschriebenen beiden ersten Phasen des Schließens jederzeit erfolgen. Die Abdeckklappe 1 wird durch den am Notventil 17 eingestellten Druck gehalten. Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung der Abdeckklappe 1 ist in der oben beschriebenen dritten Phase des alleine durch das Eigengewicht der Abdeckklappe 1 erfolgenden vollständigen Schließens keine separate Stoppfunktion vorgesehen. Dies ist aber kein Nachteil, da wie beschrieben die Abdeckklappe 1 in dieser Phase auch leicht von Hand angehalten werden kann.
4. Fig. 5: Notfunktion - Öffnen der Abdeckklappe 1 von Hand beispielsweise bei Ausfall der Druckquelle 12 zufolge fehlender Stromversorgung.
Die Abdeckklappe 1 kann mit relativ geringem Kraftaufwand geöffnet werden. Es sind lediglich die Gewichtskraft der Abdeckklappe 1 selbst sowie die Strömungswiderstände in der Hydraulik zu überwinden. Eventuell im Fahrzeug eingebaute, an der Abdeckklappe 1 angreifende Gasfedern wirken zusätzlich unterstützend. Wie zu ersehen ist, fließt das Druckmedium vom stangenseitigen Arbeitsraum 9 nahezu drucklos und dadurch mit geringem erforderlichen Kraftaufwand über das Rückschlagventil 19, das Sitzventil 22 und das Rückschlagventil 21 in den kolbenseitigen Arbeitsraum 8 und füllt diesen auf. Dies ist außerordentlich wichtig, damit die Abdeckklappe 1 nach einer derartigen Notbetätigung auch stehen bleibt und nicht gegen einen Luftpolster in diesem Arbeitsraum 8 zurückfallen kann, was ein großes Sicherheitsrisiko darstellen könnte. Zufolge des Unterdrucks bei nicht gefülltem kolbenseitigen Arbeitsraum würde nämlich Luft aus dem Druckmedium gelöst. Das auf diese Weise beim Füllen des kolbenseitigen Arbeitsraumes natürlich fehlend Differenzvolumen zufolge des geringeren Volumens des stangenseiten Arbeitsraumes 9 beträgt nur wenige Prozent und ist vom Sicherheitsaspekt her bedeutungslos.
5. Fig. 6: Notfunktion - Schließen der Abdeckklappe 1 von Hand
Dies ist wiederum beispielsweise bei ausgefallenem Pumpenantrieb notwendig. Dabei fließt wie dargestellt der Volumenstrom vom kolbenseitigen Arbeitsraum 8 über die Drosselstelle 20, das Sitzventil 22 und das Vorspannventil 15 in den stangenseitigen Arbeitsraum 9 und füllt diesen auf. Die Drosselstelle 20 hat dabei die Funktion, bei zu schneller Schließgeschwindigkeit stärker zu bremsen als bei langsamer Schließgeschwindigkeit. Das Vorspannventil 15 wirkt gegen das Gewicht der Abdeckklappe 1 unterstützend. Bei einer erstmaligen derartigen Notbetätigung kann der überschüssige Differenzvolumenstrom des Arbeitszylinders 3 über das Notventil 17 abfließen, wobei noch zu erwähnen ist, daß der eingestellte Druck an diesem Notventil 17 höher ist als der am Vorspannventil 15.
Abgesehen von der dargestellten und beschriebenen Anordnung und Betätigung einer Abdeckklappe 1 gemäß Fig. 1 (beispielsweise an einem Kofferraum oder der Motorhaube eines PKW) könnte die erfindungsgemäße Anordnung natürlich auch zur Betätigung von im geschlossenen Zustand senkrechten Heckklappen beispielsweise eines Kombi oder eines Busses verwendet werden. Andere Anwendungsbeispiele wären z.B. Fahrzeugtüren, Wartungs- oder Lüftungsklappen und dergleichen mehr.

Claims (6)

  1. Anordnung zur hydraulischen Betätigung einer Abdeckklappe (1) an einem Fahrzeug (2), mit zumindest einem doppeltwirkenden hydraulischen Arbeitszylinder(3), der einerseits am Fahrzeug (2) und andererseits an der Abdeckklappe (1) anlenkbar ist und dessen Arbeitsräume (8, 9) über je ein Rückschlagventil (10, 11) mit jeweils einer Seite einer umschaltbaren Druckquelle (12) in Verbindung stehen, wobei die beiden Rückschlagventile (10, 11) eine gegenseitige Entsperreinrichtung aufweisen und die beiden Arbeitsräume (8, 9) parallel zu den Rückschlagventilen (10, 11) über ein Vorspannventil (15) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem kolbenseitigen Arbeitsraum (8) und dem zugehörigen entsperrbaren Rückschlagventil (10) ein bei Überschreitung eines einstellbaren Druckniveaus zu einem Tank (16) der Anordnung absteuerndes Notventil (17) eingeschaltet ist, das über den auf Seite der Druckquelle (12) vor dem zugehörigen Rückschlagventil (10) herrschenden. Druck hydraulisch absperrbar ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem bei Überschreitung eines vorzugsweise einstellbaren, kolbenseitigen Druckniveaus in Richtung zum stangenseitigen Arbeitsraum (9) öffnenden Vorspannventil (15) ein weiteres Rückschlagventil (19) angeordnet ist, welches bei Druckbeaufschlagung in Richtung zum kolbenseitigen Arbeitsraum (8) öffnet.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Vorspannventil (15) und kolbenseitigem Arbeitsraum (8) eine Parallelanordnung von Drosselstelle (20) und in Richtung kolbenseitigem Arbeitsraum (8) öffnendem zusätzlichem Rückschlagventil (21) eingeschaltet ist.
  4. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindung der beiden Arbeitsräume (8,9), vorzugsweise zwischen den beiden Parallelanordnungen von Vorspannventil (15) und weiterem Rückschlagventil (19) einerseits und Drosselstelle (20) und zusätzlichem Rückschlagventil (21) andererseits, ein bedarfsweise schaltbares Sitzventil (22) eingeschaltet ist.
  5. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Absteuerseite des Notventils (17) eine vorzugsweise einstellbare Drosselstelle (23) eingeschaltet ist.
  6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen stangenseitigem Arbeitsraum (9) und zugehörigem entsperrbaren Rückschlagventil (11) eine vorzugsweise einstellbare Drosselstelle (24) angeordnet ist.
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