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Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß einem ersten Aspekt eine hydraulische Betätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine hydraulische Betätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise aus der
EP 1 0 31 697 sowie der
DE 102 29 992 A1 der Anmelderin bekannt.
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Bei dieser bekannten Betätigunsvorrichtung ist der erste hydraulische Aktuator mit einem Bypass-Kanal versehen, entlang welchem einer Kammer des hydraulischen Aktuators zugeführte Flüssigkeit gänzlich oder teilweise wegströmen kann, wenn der Kolbn den Einströmmund des Bypass-Kanals freigegeben hat. Der Bypass-Kanal liefert den Effekt, dass die Verlagerungsgeschwindigkeit der Kolben/Kolbenstangeneinheit gedämpft wird, bevor die Endlage erreicht wird. Ebenfalls nimmt die vom hydraulischen Aktuator lieferbare Kraft ab, sobald über den Bypass-Kanal unter Druck einer Kammer des Aktuators zugeführte Flüssigkeit wegströmen kann.
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In der Praxis kommt es vor, dass die Dämpfung der Verlagerungsgeschwindigkeit der Kolben/Kolbenstangeneinheit gewünscht ist, dass es jedoch problematisch ist, dass die vom Aktuator lieferbare Kraft bereits abnimmt, bevor die Endlage erreicht ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte hydraulische Betätigungsvorrichtung zu schaffen, womit einerseits eine gute dämpfende Wirkung erzielt werden kann und andererseits der Aktuator bis zum Erreichen seiner Endlage effektiv weiterhin Kraft liefern kann.
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Die vorliegende Erfindung löst die oben genannte Aufgabe, indem sie eine hydraulische Betätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff de Anspruchs 1 schafft, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der erste Mund des zweiten hydraulischen Aktuators mit dem ersten Mund des ersten hydraulischen Aktuators in Verbindung steht, indem der zweite
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Mund des zweiten hydraulischen Aktuators mit dem zweiten Mund des ersten hydraulischen Aktuators über einen dritten Anschluss auf das Gehäuse des ersten hydraulischen Aktuators verbunden ist, wobei der dritte Anschluss über einen dritten Mund mit dem Zylinderraum im ersten hydraulischen Aktuator in Verbindung steht, und indem die Dämpfungsmittel realisiert sind, indem die Kolben/Kolben- stangeneinheit des ersten hydraulischen Aktuators mit einem Drosselmittel versehen ist, das angeordnet ist, um bei Verlagerung der Kolben/Kolbenstangeneinheit von der ersten in die zweite Endlage die Abfuhr von hydraulischer Flüssigkeit über den zweiten Mund zu drosseln, bevor die Kolben/Kolbenstangeneinheit die zweite Endlage erreicht.
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Durch die Erfindung wird erreicht, dass beim Verlagern der Kolben/Kolbenstangeneinheiten in die zweite Endlage, zu einem bestimmten Zeitpunkt, bevor die Endlage erreicht wird, das Drosselmittel in Funktion tritt, wodurch die Verlagerungsgeschwindigkeit der Kolben/Kolbenstangeneinheiten gedämpft wird. Die Abfuhr von hydraulischer Flüssigkeit wird beispielsweise gedrosselt, indem sich das Drosselmittel an den zweiten Mund anlegt und damit den zweiten Mund teilweise abdeckt. Dadurch kann die Flüssigkeit aus der zweiten Kammer weniger leicht über den zweiten Mund ausströmen.
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Das Drosselmittel begrenzt die Ausströmgeschwindigkeit der hydraulischen Flüssigkeit, so dass die Verlagerung der Kolben/Kolbenstangeneinheiten nahe der zweiten Endlage gedämpft stattfindet.
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Vorzugsweise umfasst das Drosselmittel ein Drosselorgan mit einer Drosselnut.
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Die Lösung gemäß der Erfindung ist insbesondere bei einem hydraulischem Aktuator mit geringem Durchmesser vorteilhaft, wobei während der dämpfenden Wirkung des Aktuators sehr kleine Flüssigkeitsvolumen aus der zweiten Kammer wegströmen. Das Drosselmittel, ein Drosselorgan mit Drosselnut umfassend, liefert eine stabile Ausströmung bei kleinen Volumen.
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In der Praxis kommt es häufig vor, dass ein beweglicher Unterteil, beispielsweise ein beweglicher Fahrzeugteil, wie beispielsweise eine Verdeckeinheit zum Abdecken eines Passagierraums des Fahrzeugs, oder ein Kofferraumdeckel, im Wesentlichen gleichzeitig von zwei hydraulischen Aktuatoren angetrieben wird, die an entgegengesetzten Seiten des entsprechenden Teils aufgestellt sind.
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In jener Situation ist die dämpfende Wirkung dann auch beim zweiten hydraulischen Aktuator vorhanden, ohne dass bei jenem zweiten hydraulischen Aktuator irgendeine separate Vorrichtung erforderlich ist. Dies ist technisch gesehen und vom Kostenstandpunkt aus sehr vorteilhaft.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 ein Beispiel einer Ausführungsform der hydraulischen Betätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung teilweise im Querschnitt und teilweise schematisch, wobei ein erster hydraulischer Aktuator mit Dämpfungsmitteln versehen ist.
- 2 ein Beispiel einer Ausführungsform der hydraulischen Betätigungsvorrichtung wie in 1 teilweise im Querschnitt und teilweise schematisch, wobei ebenfalls ein zweiter hydraulischer Aktuator mit Dämpfungsmitteln versehen ist.
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1 zeigt eine hydraulische Betätigungsvorrichtung mit einem Behälter 1 für hydraulische Flüssigkeit und eine umkehrbare Pumpe 2, beispielsweise eine elektrisch antreibbare Pumpe.
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Ein Saugwechselventil 3 ist vorgesehen, das über Leitungen 4, 5 auf die Eingänge 6, 7 der Pumpe 2 anschließt. Die schematisch dargestellten Leitungen sind beispielsweise Schläuche.
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Die Betätigungsvorrichtung umfasst ferner einen ersten hydraulischen Aktuator 10 und einen zweiten hydraulischen Aktuator 20. Die Aktuatoren 10, 20 treiben gemeinsam ein Objekt 30 an, das in der Figur mit Strichlinien dargestellt ist. Beispielsweise ist das Objekt ein Cabrioverdeck, ein Kofferraumdeckel, eine Planenabdeckung oder ein anderer beweglicher Teil eines Motorfahrzeugs. Selbstverständlich sind ebenfalls ganz andere Anwendungen denkbar.
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Der erste hydraulische Aktuator 10 ist als ein linearer Zylinder ausgeführt und hat ein im Wesentlichen rohrförmiges Gehäuse 11, das an den axialen Enden von Endstücken 12, 13 abgeschlossen ist.
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Im Gehäuse 11 ist ein Zylinderraum gebildet, worin eine Kolben/Kolbenstangeneinheit, mit Kolben 14 und Kolbenstange 15, zwischen dazugehörigen ersten und zweiten Endlagen axial hin und her verlagerbar enthalten ist. In der ersten Endlage liegt der Kolben 14 an Endstück 13 und in der zweiten Endlage an Endstück 12 an.
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Die Kolbenstange 15 der Kolben/Kolbenstangeneinheit ragt durch das Endstück 13 aus dem Gehäuse 11 heraus.
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Die Kolben/Kolbenstangeneinheit begrenzt im Zylinderraum eine erste Kammer 16 und eine zweite Kammer 17 mit einem vom Stand der Kolben/Kolbenstangeneinheit abhängigen Volumen, wobei das Volumen der ersten Kammer 16 am kleinsten ist, wenn die Kolben/Kolbenstangeneinheit sich in der ersten Endlage befindet und wobei das Volumen der zweiten Kammer 17 am kleinsten ist, wenn die Kolben/Kolbenstangeneinheit sich in der zweiten Endlage befindet.
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Das Gehäuse 11 ist ferner mit einem ersten und einem zweiten Anschluss 19, 18 zur Zu- und Abfuhr von hydraulischer Flüssigkeit versehen, die entsprechend über einen ersten und einen zweiten Mund 19a, 18a im Zylinderraum mit der ersten und der zweiten Kammer 16, 17 in Verbindung stehen.
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Der erste hydraulische Aktuator 10 ist ferner mit Dämpfungsmitteln zum Schaffen einer Dämpfung der Verlagerungsgeschwindigkeit der Kolben/Kolbenstangeneinheit nahe der zweiten Endlage versehen.
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Diese Dämpfungsmittel sind realisiert, indem die Kolben/ Kolbenstangeneinheit 14, 15 mit einem Drosselmittel 50 versehen ist, das eingerichtet ist, um bei einer zurückgehenden Bewegung der Kolben/Kolbenstangeneinheit 14, 15 von der ersten in die zweite Endlage den zweiten Mund 18a zu drosseln, bevor die Kolben/Kolbenstangeneinheit die zweite Endlage erreicht.
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Im gezeigten Beispiel umfasst das Drosselmittel 50 ein ringförmiges Drosselorgan 51, das axial verschiebbar auf einer Achse 53 angeordnet ist, die koaxial hinsichtlich der Kolbenstange 15 des ersten Aktuators 10 liegt. Die Achse 53 ist an der Seite des Kolbens 14 gegenüber der Seite, worauf die Kolbenstange 15 angeordnet ist, angeordnet.
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Das Drosselmittel umfasst ferner ein Federmittel 52, das zwischen dem Kolben 14 und dem Drosselorgan 51 angeordnet ist und welches das Drosselorgan 51 vom Kolben 14 wegdrückt.
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Das Drosselorgan 51 hat hier einen geringeren Durchmesser als der Kolben 14.
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Eine alternative Ausführung ist möglich, wobei das Drosselorgan 51 einen Durchmesser gleich dem Kolben 14 aufweist, wobei die hydraulische Flüssigkeit durch Durchlässe im Drosselorgan 51 passieren kann. Die Wand des Zylinderraums kann in jenem Fall für eine Führung des Drosselorgans 51 sorgen, so dass die Achse 53 überflüssig ist.
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Das Endstück 12 des Gehäuses 11 besitzt an seiner dem Kolben 14 zugewandten Seite eine Öffnung, die mit Anschluss 18 mit zweitem Mund 18a in Verbindung steht, an das sich das Drosselorgan 51 mit einem drosselnden Effekt bei der Verlagerung der Kolben/Kolbenstangeneinheit von der ersten in die zweite Endlage anlegt, bevor die zweite Endlage erreicht ist. Hier wird der drosselnde Effekt erreicht, indem der zweite Mund 18a, der mit Anschluss 18 in Verbindung steht, verengt wird. Dazu ist auf dem Drosselorgan 51 an der Schmalseite eine Drosselnut, hier eine Abschrägung, angeordnet.
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Der zweite hydraulische Aktuator 20 besitzt eine allgemein übliche Ausführung und weist ein Gehäuse 21 mit Endstücken 22, 23 auf, die im Gehäuse 21 einen Zylinderraum begrenzen.
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Im Zylinderraum ist eine Kolben/Kolbenstangeneinheit mit Kolben 24 und Kolbenstange 25 zwischen dazugehörigen ersten und zweiten Endlagen axial hin und her verlagerbar enthalten. In der ersten Endlage liegt der Kolben 24 an das Endstück 23 und in der zweiten Endlage an das Endstück 22 an.
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Die Kolbenstange 25 ragt durch das Endstück 23 aus dem Gehäuse 21 heraus.
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Die Kolben/Kolbenstangeneinheit 24, 25 begrenzt im Zylinderraum eine erste Kammer 26 und eine zweite Kammer 27 mit einem vom Stand der Kolben/Kolbenstangeneinheit 24, 25 abhängigen Volumen, wobei das Volumen der ersten Kammer am kleinsten ist, wenn die Kolben/Kolbenstangeneinheit sich in der ersten Endlage befindet und wobei das Volumen der zweiten Kammer am kleinsten ist, wenn die Kolben/Kolbenstangeneinheit sich in der zweiten Endlage befindet.
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Das Gehäuse 21 ist mit einem ersten und einem zweiten Anschluss 29, 28 für die Zu- und Abfuhr von hydraulischer Flüssigkeit versehen, die entsprechend über einen ersten und eine zweiten Mund 29a, 28a im Zylinderraum mit der ersten und der zweiten Kammer 26, 27 in Verbindung stehen.
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Das Gehäuse 11 des ersten hydraulischen Aktuators 10 ist mit einem dritten Anschluss 111 versehen, der mit einem dritten Mund 111a mit der zweiten Kammer 17 im Zylinderraum in Verbindung steht. Der dritte Mund 111a steht mit der Kammer in Verbindung, worin sich die Dämpfungsmittel befinden.
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Über eine Leitung 32 steht der erste Mund 29a des zweiten hydraulischen Aktuators 20 mit dem ersten Mund 19a des ersten hydraulischen Aktuators 10 in offener Verbindung.
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Über eine Leitung 34 steht der zweite Mund 28a des zweiten hydraulischen Aktuators 20 mit dem dritten Mund 111a des ersten hydraulischen Aktuators 10 in offener Verbindung. Der dritte Mund 111a des ersten hydraulischen Aktuators steht durch die Kammer 17 mit dem zweiten Mund 18a des ersten hydraulischen Aktuators in offener Verbindung. Eine Leitung 31, die auf Eingang 6 der Pumpe 2 und den Anschluss 18 anschließt, steht so mit dem zweiten Mund 28a des zweiten hydraulischen Aktuators 20 in offener Verbindung.
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Bei der beschriebenen Betätigungsvorrichtung wird die folgende Wirkung erzielt. Beim Zuführen von hydraulischer Flüssigkeit unter Druck über den Eingang 7 der Pumpe 2 zu den ersten Anschlüssen 19, 29 von sowohl dem ersten als auch dem zweiten hydraulischen Aktuator 10, 20 wird erreicht, dass die Kolben/Kolbenstangeneinheit 14, 15 und 24, 25 davon sich von der ersten Endlage in die zweite Endlage verlagern.
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Solange das Drosselmittel 50 noch nicht wirksam ist, strömt Flüssigkeit im Wesentlichen ungehindert aus den zweiten Kammern 27 und 17 über die Leitung 31 und 34 zum Eingang 6 der Pumpe weg.
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Zu einem bestimmten Zeitpunkt, noch bevor die zweite Endlage erreicht wird, tritt das Drosselmittel 50 in Wirkung, indem das Drosselorgan 51 sich gegen das Endstück 12 anlegt. Von jenem Zeitpunkt an ist der zweite Mund 18a teilweise vom Zylinderraum abgeschlossen und es kann über den zweiten Anschluss 18 weniger Flüssigkeit wegströmen.
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Auf diese Weise wird mit einem einzigen Drosselmittel 50 eine identische dämpfende Wirkung für beide Aktuatoren 10, 20 erhalten, wobei dann nur der Aktuator 10 mit dem vorher beschriebenen Drossselmittel 50 versehen ist.
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Die in 2 gezeigte Konfiguration der hydraulischen Betätigungsvorrichtung ist größtenteils analog mit der Konfiguration wie gezeigt in 1. 2 zeigt eine hydraulische Betätigungsvorrichtung mit einem Behälter 1 für hydraulische Flüssigkeit und eine umkehrbare Pumpe 2.
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Ein Saugwechselventil 3 ist vorgesehen, das über Leitungen 4, 5 auf die Eingänge 6, 7 der Pumpe 2 anschließt.
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Die Betätigungsvorrichtung umfasst ferner einen ersten hydraulischen Aktuator 10 und einen zweiten hydraulischen Aktuator 20. Die Aktuatoren 10, 20 treiben gemeinsam ein Objekt 30 an, das in der Figur mit Strichlinien dargestellt ist.
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Innerhalb des ersten hydraulischen Aktuators 10 können innerhalb des Zylinderraums zwei Kammern 16, 17 unterschieden werden, die entsprechend mittels der Leitungen 32, 34 mit den innerhalb des Zylinderraums des zweiten Aktuators 20 zu unterscheidenden Kammern 26, 27 in Verbindung stehen. Der erste hydraulische Aktuator 10 in 2 hat dieselbe Konfiguration wie der erste hydraulische Aktuator 10 in 1. Der zweite hydraulische Aktuator 20 in 2 ist anders und umfasst Dämpfungsmittel zum Schaffen einer Dämpfung der Verlagerungsgeschwindigkeit der Kolben/Kolbenstangeneinheiten nahe der ersten Endlage.
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Die Gehäuse 11, 21 des ersten und zweiten hydraulischen Aktuators 10, 20 sind mit einem dritten Anschluss 111, 211 versehen, die mit einem dritten Mund lila, 211a mit entsprechend der zweiten Kammer 17 und der ersten Kammer 26 in den Zylinderräumen in Verbindung stehen. Die dritten Münde lila, 211a stehen mit der Kammer in Verbindung, in der sich die Dämpfungsmittel befinden.
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Über eine Leitung 32 steht der erste Mund 19a des ersten hydraulischen Aktuators 10 mit dem dritten Mund 211a des zweiten hydraulischen Aktuators 20 in offener Verbindung.
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Über eine Leitung 34 steht der zweite Mund 28a des zweiten hydraulischen Aktuators 20 mit dem dritten Mund lila des ersten hydraulischen Aktuators 10 in offener Verbindung. Der dritte Mund lila des ersten hydraulischen Aktuators steht durch die Kammer 17 mit dem zweiten Mund 18a des ersten hydraulischen Aktuators in offener Verbindung. Eine Leitung 31, die auf Eingang 6 der Pumpe 2 und den Anschluss 18 anschließt, steht so mit dem zweiten Mund 28a des zweiten hydraulischen Aktuators 20 in offener Verbindung.
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Die Dämpfungsmittel für die erste Endlage sind realisiert, indem die Kolben/Kolbenstangeneinheit 24, 25 mit einem Drosselmittel 60 versehen ist, das eingerichtet ist, um bei einer Bewegung der Kolben/Kolbenstangeneinheit 24, 25 von der zweiten in die erste Endlage den ersten Mund 29a zu drosseln, bevor die Kolben/Kolbenstangeneinheit die erste Endlage erreicht.
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In 2 umfasst das Drosselmittel 60 ein ringförmiges Drosselorgan 61, das axial verschiebbar auf der Kolbenstange 25 des zweiten Aktuators 20 angeordnet ist und das auf jener Kolbenstange 25 geführt wird.
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Das Drosselorgan 61 hat einen geringeren Durchmesser als der Kolben 24.
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Das Drosselmittel umfasst ferner ein Federmittel 62, das zwischen dem Kolben 24 und dem Drosselorgan 61 angeordnet ist und welches das Drosselorgan 61 vom Kolben 24 wegdrückt.
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Das Endstück 23 des Gehäuses 21 besitzt an seiner dem Kolben 24 zugewandten Seite einen ersten Mund 29a, der mit dem Anschluss 29 in Verbindung steht. Das ringförmige Drosselorgan 61 legt sich beim Verlagern der Kolben/Kolbenstangeneinheit von der zweiten in die erste Endlage, bevor die erste Endlage erreicht ist, an den ersten Mund 29a an. Dadurch wird die Öffnung kleiner, so dass die hydraulische Flüssigkeit aus den Kammern 16, 26 einen erhöhten Widerstand beim Wegströmen über den Anschluss 29 des zweiten hydraulischen Aktuators 20 empfindet. Der erhöhte Widerstand sorgt für einen drosselnden Effekt, so dass die Verlagerungsgeschwindigkeit der Kolben/Kolbenstangeneinheit der verschiedenen Aktuatoren abnimmt.
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Mit der in 2 gezeigten Konfiguration wird erreicht, dass sowohl auf die erste Endlage als auch auf die zweite Endlage eine dämpfende Wirkung realisiert ist, bevor die Kolben/Kolbenstangeneinheit die Endlage erreicht hat. In einem letzten Teil der Verlagerung zur Endlage hin ist der Mund, der wirksame Durchlass, auf eine Drosselöffnung verringert.
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Vorteilhaft an der gezeigten Konfiguration, wobei zwei Aktuatoren höchstens ein Drosselmittel umfassen, ist, dass die hydraulischen Aktuatoren, die miteinander in Verbindung stehen, eine im Wesentlichen gleiche Einbaulänge umfassen. Dies vereinfacht den Entwurf und ist bei Wartungstätigkeiten günstig. In einer Variante der Ausführung wie gezeigt in 2 ist es möglich, um einen der in Serie geschalteten hydraulischen Aktuatoren mit einer doppelten Dämpfung für beide Endstände auszuführen. Dazu wird dann an beiden Seiten des Kolbens ein Drosselmittel angeordnet.
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Neben den in den Figuren gezeigten Ausführungsformen sind viele Varianten möglich. In einer Variante können mehrere, beispielsweise vier, zusätzliche Aktuatoren mit einem einzigen speziellen angepassten ersten Aktuator gedämpft werden. Ebenfalls ist es möglich, um auf solche Weise gemäß der Erfindung nur die Verlagerung von der zweiten in die erste Endlage, einen ausgehenden Schlag, zu dämpfen.
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Somit wird gemäß der Erfindung eine verbesserte hydraulische Betätigungsvorrichtung mit einer guten dämpfenden Wirkung geschaffen. Durch die beschriebene Lösung bleibt beim Ausschieben der Kolben/Kolbenstangeneinheiten 14, 15 und 24, 25 die maximale lieferbare Kraft vollständig erhalten. Auch beim Einschieben der Kolben/Kolbenstangeneinheiten ist die maximal lieferbare Kraft der Aktuatoren 10, 20 vollständig verfügbar.