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Die Erfindung betrifft eine hydraulische
Betätigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Eine hydraulische Betätigungsvorrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise aus der
EP 1 031 697 des Antragstellers bekannt.
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Bei dieser bekannten Betätigungsvorrichtung ist der erste
hydraulische Aktuator mit einem Bypaßkanal versehen,
durch den an eine Kammer des hydraulischen Aktuators
zugeführte Flüssigkeit vollständig oder teilweise abfließen
kann, falls der Kolben die Einströmmündung des
Bypaßkanals freigegeben hat. Der Bypaßkanal erzeugt den Effekt,
daß die Verschiebegeschwindigkeit des
Kolben/Kolbenstangen-Systems gedämpft wird, bevor die
Endposition erreicht wird. Auch nimmt die von dem
hydraulischen Aktuator erzeugte Kraft ab, sobald die unter Druck
an die Kammer des Aktuators zugeführte Flüssigkeit über
den Bypaßkanal wegströmen kann.
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In der Praxis kommt es vor, daß die Dämpfung der
Verschiebegeschwindigkeit des Kolben-/Kolbenstangen-Systems
gewünscht wird, es jedoch problematisch ist, daß die von
dem Aktuator erzeugte Kraft schon abnimmt, bevor die
Endposition erreicht ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte
hydraulische Betätigungsvorrichtung zu schaffen, mit der
einerseits eine gute dämpfende Wirkung erreicht werden
kann und andererseits der Aktuator bis zum Erreichen
seiner Endposition effektiv Kraft erzeugen kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
eine hydraulische Betätigungseinheit nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 geschaffen wird, die sich dadurch
auszeichnet,
- - daß die Dämpfungsmittel realisiert worden sind, indem
das Kolben/Kolbenstangen-System mit Absperrmitteln
versehen ist, die ausgelegt sind, um bei der Bewegung des
Kolben/Kolbenstangen-Systems von der ersten in die
zweite Endposition die zweite Mündung des
Zylinderraumes abzusperren, bevor das Kolben-/Kolbenstangen-System
die zweite Endposition erreicht,
- - daß weiter der erste hydraulische Aktuator mit einem
dritten Anschluß, der über eine dritte Mündung in jeder
Position des Kolben/Kolbenstangen-Systems in Verbindung
mit der zweiten Kammer steht, versehen ist und
- - daß die hydraulische Betätigungsvorrichtung weiter eine
Drosselvorrichtung zum Kontrollieren des Volumenstroms
der Hydraulikflüssigkeit aus der zweiten Kammer, falls
die zweite Mündung durch die Absperrmittel abgesperrt
ist, umfaßt, die an die dritte Mündung angeschlossen
ist.
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Durch die Erfindung wird erreicht, daß beim Verschieben
des Kolben/Kolbenstangen-Systems in die zweite
Endposition zu einem bestimmten Zeitpunkt vor dem Erreichen der
Endposition, die Absperrmittel die zweite Mündung
absperren. Dadurch kann die Flüssigkeit aus der zweiten
Arbeitskammer nur über die dritte Mündung und die daran
angeschlossene Drosselvorrichtung ausströmen.
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Die Drosselvorrichtung begrenzt die
Ausströmgeschwindigkeit, so daß die Verschiebung des Kolben/Kolbenstangen-
Systems nahe der zweiten Endposition gedämpft abläuft.
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Vorzugsweise ist die Drosselvorrichtung ein Stromventil.
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Die Lösung gemäß der Erfindung ist besonders vorteilhaft
bei einem hydraulischen Aktuator mit einem geringen
Durchmesser, bei dem während der dämpfenden Wirkung des
Aktuators sehr kleine Flüssigkeitsvolumina aus der
zweiten Kammer wegströmen. Ein Stromventil erzeugt eine
stabile Ausströmung bei kleinen Volumina.
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In der Praxis kommt es oft vor, daß ein bewegliches Teil,
beispielsweise ein bewegliches Fahrzeugteil wie z. B. von
einem Verdeckmechanismus zum Abdecken eines Fahrgastraums
eines Fahrzeugs oder einem Kofferraumdeckel von zwei
hydraulischen Aktuatoren, die an gegenüberliegenden Seiten
des betreffenden Teils angeordnet sind, angetrieben wird.
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In dieser Situation ist es vorzugsweise vorgesehen sein,
daß die hydraulische Betätigungsvorrichtung einen
weiteren zweiten hydraulischen Aktuator einer durchaus
üblichen Ausführung, wie er in Anspruch 2 beschrieben ist,
umfaßt.
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Die dämpfende Wirkung ist dann auch bei dem zweiten
hydraulischen Aktuator vorhanden, ohne daß bei dem Aktuator
irgendeine separate Vorrichtung erforderlich ist. Dies
ist technisch und aus Kostengründen sehr vorteilhaft.
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Vorzugsweise ist die Drosselvorrichtung ein
druckkompensiertes Stromventil, so daß die erzeugte dämpfende
Wirkung unabhängig von der Temperatur, der Viskosität und
dem Druck der ausströmenden Flüssigkeit ist. Vorzugsweise
ist das Stromventil einstellbar ausgeführt.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung
zeigt:
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Fig. 1 teilweise im Querschnitt und teilweise
schematisch ein Ausführungsbeispiel der hydraulischen
Betätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
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Die Fig. 1 zeigt eine hydraulische
Betätigungsvorrichtung mit einem Behälter 1 für Hydraulikflüssigkeit und
einer umkehrbaren Pumpe 2, die beispielsweise als eine
elektrisch angetriebene Pumpe ausgebildet sein kann.
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Ein Ansaugwechselventil 3 ist vorgesehen, das über
Leitungen 4, 5 an die Anschlüsse 6, 7 der Pumpe 2
angeschlossen ist.
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Die Betätigungsvorrichtung umfaßt weiter 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 gestrichelten Linien
dargestellt ist. Beispielsweise ist das Objekt ein
Cabrioverdeck, ein Kofferraumdeckel, ein Tonneau-Cover oder
ein anderes bewegliches Teil eines Kraftfahrzeuges.
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Selbstverständlich sind auch ganz andere Anwendungen
denkbar.
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Der erste hydraulische Aktuator 10 ist als ein linearer
Zylinder ausgeführt und hat ein rohrförmiges Gehäuse 11,
das an den axialen Enden durch Endstücke 12, 13
verschlossen ist. Im Gehäuse 11 ist ein Zylinderraum
ausgebildet in dem ein Kolben/Kolbenstangen-System mit einem
Kolben 14 und einer Kolbenstange 15 zwischen einer ersten
und einer zweiten Endposition axial hin und her
verschiebbar gehalten ist. In der ersten Endposition liegt
der Kolben 14 an dem Endstück 12 und in der zweiten
Endposition an dem Endstück 13 an.
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Die Kolbenstange 15 des Kolben/Kolbenstangen-Systems 14,
15 ragt durch das Endstück 13 aus dem Gehäuse 11 heraus.
Das Kolben/Kolbenstangen-System 14, 15 grenzt im
Zylinderraum eine erste Kammer 16 und eine zweite Kammer 17mit einem von der jeweiligen Position des
Kolben/Kolbenstangen-Systems 14, 15 abhängigen Volumen ab,
wobei das Volumen der ersten Kammer 16 am kleinsten ist,
wenn das Kolben/Kolbenstangen-System 14, 15 sich in der
ersten Endposition befindet und das Volumen der zweiten
Kammer 17 am kleinsten ist, wenn das
Kolben/Kolbenstangen-System 14, 15 sich in der zweiten
Endposition befindet.
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Das Gehäuse 11 ist weiter mit einem ersten und einem
zweiten Anschluß 18, 19 für die Zu- und Abfuhr von
Hydraulikflüssigkeit versehen, die jeweils über eine erste
und eine zweite Mündung 18a, 19a im Zylinderraum mit der
ersten und der zweiten Kammer 16, 17 in Verbindung
stehen.
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Der hydraulische Aktuator 10 ist weiter mit
Dämpfungsmitteln zur Dämpfung der Verschiebebewegung des
Kolben/Kolbenstangen-Systems 14, 15 nahe der zweiten
Endposition versehen.
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Diese Dämpfungsmittel sind dadurch realisiert, daß das
Kolben/Kolbenstangen-System 14, 15 mit Absperrmitteln
versehen ist, die so ausgelegt sind, daß bei einer
Bewegung des Kolben/Kolbenstangen-Systems 14, 15 von der
ersten in die zweiten Endposition die zweite Mündung 19a
zum Zylinderraum hin abgesperrt wird, bevor das
Kolben/Kolbenstangen-System 14, 15 die zweite Endposition
erreicht.
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Im gezeigten Beispiel umfassen die Absperrmittel 50 einen
ringförmigen Absperrkörper 51, der axial verschiebbar an
der Kolbenstange 15 des ersten Aktuators 10 angebracht
ist und der an der Kolbenstange 15 abdichtend anliegt.
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Der Absperrkörper 51 hat einen geringeren Durchmesser als
der Kolben 14.
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Die Absperrmittel umfassen weiter ein Federmittel 52, das
zwischen dem Kolben 14 und dem Absperrkörper 51
angeordnet ist und das den Absperrkörper 51 vom Kolben 14
wegdrückt.
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Das Endstück 13 des Gehäuses 11 bildet an seiner dem
Kolben 14 zugewandten Seite einen Sitz 53 für den
Absperrkörper 51, an dem der Absperrkörper 51 beim Verschieben
des Kolben/Kolbenstangen-Systems 14, 15 von der ersten in
die zweite Position, abdichtend anliegen wird, bevor die
zweite Endposition erreicht ist.
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Der erste hydraulische Aktuator 10 ist weiter mit einem
dritten Anschluß 55 versehen, der über eine dritte
Mündung 55a in jeder Position des Kolben/Kolbenstangen-
Systems 14, 15 mit der zweiten Kammer 17 in Verbindung
steht.
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Der zweite hydraulische Aktuator 20 ist von einer
allgemein üblichen Ausführung und hat ein Gehäuse 21 mit
Endstücken 22, 23, die im Gehäuse 21 einen Zylinderraum
abgrenzen.
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Im Zylinderraum ist ein Kolben/Kolbenstangen-System mit
einem Kolben 24 und einer Kolbenstange 25 angeordnet, das
zwischen einer ersten und einer zweiten Endposition axial
hin und her verschiebbar ist. In der ersten Endposition
liegt der Kolben 24 am Endstück 22 und in der zweiten
Position am Endstück 23 an.
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Die Kolbenstange 25 ragt durch das Endstück 23 aus dem
Gehäuse 21 heraus.
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Das Kolben/Kolbenstangen-System 24, 25 grenzt im
Zylinderraum eine erste Kammer 26 und eine zweite Kammer 27
mit einem von der Position des Kolben/Kolbenstangen-
Systems 24, 25 abhängigen Volumen ab, wobei das Volumen
der ersten Kammer 26 am kleinsten ist, wenn sich das
Kolben/Kolbenstangen-System 24, 25 in der ersten Endposition
befindet, und das Volumen der zweiten Kammer 27 am
kleinsten ist, wenn sich das Kolben/Kolbenstangen-System 24,
25 in der zweiten Endposition befindet.
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Das Gehäuse 21 ist mit einem ersten und einem zweiten
Anschluß 28, 29 für die Zu- und Abfuhr der
Hydraulikflüssigkeit versehen, die jeweils über eine erste und eine
zweite Mündung 28a, 29a im Zylinderraum mit der ersten
und der zweiten Kammer 26, 27 in Verbindung stehen.
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Über eine Leitung 31, die an den Anschluß 6 der Pumpe 2
angeschlossen ist, steht die erste Mündung 18a des ersten
hydraulischen Aktuators 10 mit der ersten Mündung 28a des
zweiten hydraulischen Aktuators 20 in offener Verbindung.
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Über eine Leitung 32 steht die zweite Mündung 29a des
zweiten hydraulischen Aktuators 20 mit der dritten
Mündung 55a des ersten hydraulischen Aktuators 10 in offener
Verbindung.
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Die hydraulische Betätigungsvorrichtung umfaßt weiter
eine Drosselvorrichtung, hier ein Stromventil 40, die an
die dritte Mündung 55a - also an die zweite Mündung 29a
des zweiten Aktuators 20 - zur Beherrschung der
Ausströmung von Hydraulikflüssigkeit aus den zwei Kammern 17, 27
wenn die zweite Mündung 19a des ersten hydraulischen
Aktuators 10 durch die Absperrmittel 50 abgesperrt ist,
angeschlossen ist.
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Das Stromventil 40 ist an die Leitung 33, die den zweiten
Anschluß 19 des ersten Aktuators 10 mit dem Anschluß 7
der Pumpe 2 verbindet, angeschlossen.
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Das Stromventil 40 ist vorzugsweise ein
druckkompensiertes Stromventil, so daß die Ausströmung unempfindlich
gegen Schwankungen des Druckes, der Temperatur und der
Viskosität der Flüssigkeit ist.
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Die Drosselvorrichtung 40 ist vorzugsweise derart
ausgebildet, daß lediglich eine Strömung von der Leitung 32 in
die Leitung 33 gedrosselt wird, jedoch keine drosselnde
Wirkung bei der Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit an die
Leitung 32 mittels der Pumpe 2 auftritt. Beispielsweise
ist ein Rückschlagventil mit der Drosselöffnung parallel
geschaltet oder ist das Stromventil dementsprechend
ausgeführt.
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Bei der beschriebenen Betätigungsvorrichtung wird die
nachfolgende Wirkung erzeugt. Beim Zuführen der unter
Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit über den Anschluß 6
der Pumpe 2 an die ersten Anschlüsse 18, 28 sowohl des
ersten als auch des zweiten hydraulischen Aktuators 10,
20 wird erreicht, daß deren Kolben/Kolbenstangen-Systeme
14, 15 und 24, 25 sich von der ersten Endposition heraus
in die zweite Endposition verschieben.
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Solange die Absperrmittel 50 noch nicht wirksam sind,
strömt die Flüssigkeit aus den zweiten Kammern 27 und 17
über die Leitungen 32 und 33 zu dem Anschluß 7 der Pumpe
2 weg.
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Zu einem gewissen Zeitpunkt, noch bevor die zweite
Endposition erreicht wird, treten die Absperrmittel in
Wirkung, indem sich der Absperrkörper 51 hermetisch
abdichtend an den Sitz 53 anlegt. Von diesem Moment an ist die
zweite Mündung 19a von dem Zylinderraum abgesperrt und
kann über den zweiten Anschluß 19 keine Flüssigkeit mehr
wegströmen.
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Flüssigkeit kann jedoch wohl über die dritte Mündung 55a
aus der zweiten Kammer 17 des ersten Aktuators 10 und
über den zweiten Anschluß 29 aus der zweiten Kammer 20
des zweiten Aktuators 20 ausströmen. Diese
Flüssigkeitsströme kommen in der Leitung 32 zusammen und passieren
dann das Stromventil 40, über das die Flüssigkeit beim
Anschluß 7 zu der Pumpe 2 gelangt.
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Auf diese Weise wird mit einem einzigen Stromventil 40
eine identische dämpfende Wirkung bei den Aktuatoren 10,
20 erzeugt, wobei dann lediglich der Aktuator 10 mit den
eingangs beschriebenen Absperrmitteln 50 versehen ist.
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Es wird klar sein, daß die dämpfende Wirkung auf ähnliche
Weise nahe der anderen Endposition oder bei beiden
Endpositionen realisiert werden kann. Weiter können mehrere
zusätzliche Aktuatoren 20 mit einem einzigen speziell
angepaßten Aktuator 10 gedämpft werden.
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Durch die beschriebene Lösung bleibt beim Ausfahren der
Kolben/Kolbenstangen-Systeme 14, 15 und 24, 25 die
maximal lieferbare Kraft vollständig erhalten, da die ersten
Kammern 16, 26 von den zweiten Kammern 17, 27 getrennt
bleiben und keine Verbindung mit der dritten Mündung 55a
entsteht. Auch beim Einfahren der Kolben/Kolbenstangen-
Systeme 14, 15, 24, 25 ist die maximal lieferbare Kraft
der Aktuatoren 10, 20 vollständig verfügbar.
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Der dritte Anschluß 55 mit der Mündung 55a kann in der
zweiten Endposition vom Kolben 14 verschlossen werden.