DE3150564C2 - Hin- und herbewegliches fernsteuerbares Steuer- und Betätigungselement für Zentralverriegelungsanlagen von Fahrzeugen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein hin- und herbewegliches pneumatisches Arbeitsorgan für Zentralverriegelungsanlagen von Fahrzeugen mit einem im Gehäuse integrierten, vom Kolben mitbewegten elektrischen Schalter. Um trotz eines im Arbeitsraum des Arbeitsorganes anstehenden Druckes den elektrischen Schalter vom Abtrieb des pneumatischen Arbeitsorganes her betätigen zu können, ist zwischen der Kolbenstange und dem Verbindungsgestänge des Abtriebs eine überdrückbare Rastverbindung vorgesehen, die auf den Betätigungshebel des elektrischen Schalters einwirkt. Letzterer ist einseitig in Richtung auf die entsprechende Anlagefläche durch eine Feder vorgespannt, deren Kraft größer ist als die Betätigungskraft des Schalters. Die Überdrückungskraft für die Rastverbindung ist größer als der Arbeitswiderstand, der durch das pneumatische Arbeitsorgan aufgebracht werden muß.

Description

a) Der Relativhub zwischen Arbeitsstange (6) und Hülse (ti) bzw. Stößel entspricht wenigstens dem doppelten Arbeitshub des Betätigungselements;

b) der mechanische Widerstand ist als eine die Hülse (It) bzw. den Stößel axial auf der Arbeitsstange in einer gegenseitigen Betriebsstellung fixierende bedarfsweise manuell überdrückbare Verrastung (14) ausgebildet;

c) der Betätigungshebel (9) des als einpoliger Wechseltaster ausgebildeten Schalters (8), dessen Betätigungsweg etwa dem Arbeitshub des Betätigungselements entspricht, ist durch eine Feder (tO) stets einseitig weg vom Betätigungselement auf die Stirnseite der Hülse (11) bzw. des Stößels mit einer größeren Kraft als der Betätigungskraft des Wechseltasters (8) vorgespannt, derart, daß stets eine definierte einseitige Ruhelage vorgegeben ist.

2. Steuer- und Betätigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen als pneumatisch beaufschlagbarer, dichtend im Gehäuse (1) geführter Kolben (2) ausgebildet ist, dessen Kolbenstange die Arbeitsstange (6) darstellt.

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Die Erfindung betrifft ein hin- und herbewegliches fernsteuerbares Steuer- und Betätigungselement für Zentralverriegelungsanlagen von Fahrzeugen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie es beispielsweise aus der DE-OS 28 05 009 als bekannt hervorgeht.

Ein anderes bekanntes pneumatisches Betätigungselement in Form eines Membrankolbens nach der DE-OS 29 36 821 ist mit einem elektrischen Schalter in dem Gehäuse kombiniert Derartige Betätigungselemente werden bei Zentralverriegelungsanlagen mit sogenannter Zwei-Tür-Bedienung bei den Schlössern derjenigen Türen benötigt, von denen aus die Anlage zentral betätigbar sein soll, d. h. in der Regel in der Fahrer- und in der Beifahrertür. Die Schalter der beiden in einer Anlage verwendeten Betätigungselemente sind als Wechselschalter ausgebildet, die zueinander elektrisch parallel liegen und mit denen eine Druckerzeugungspumpe bedarfsweise eingeschaltet wird. Zwar wird der jeweils benötigte Druck — Vakuum oder Oberdruck — für jeden Schließvorgang bedarfsweise von der Pumpe erzeugt, jedoch hält sich auch nach Beendigung des Schließvorganges der Druck noch eine gewisse Zeit lang in dem Arbeitsraum des pneumatischen Arbeitselementes. In einem solchen FaU ist es nicht oder nur sehr schwierig möglich, gegen den im Arbeitsraum des pneu matischen Arbeitselementes anstehenden Druck einen zentralen Schließvorgang in entgegengesetzter Richtung eiozuleiten, wie dies beispielsweise dann erforderlich ist, wenn kurz nach dem Zuschließen das Fahrzeug noch einmal geöffnet werden soll, um etwas Vergessenes aus dem Fahrzeug entnehmen zu können.

Zwar ist es bekannt, in der Verbindungsstange zwischen einem pneumatischen Arbeitsorgan und dem Schloß ein Oberdrückungsglied vorzusehen, um trotz Anstehens eines Arbeitsdruckes im pneumatischen Arbeitsvorgang gleichwohl eine entgegengesetzte Schließbewegung manuell einleiten zu können (vgl. DE-OS 3017 731). Aufgrund eines solchen Überdrückungsgliedes ist jedoch der Schließvorgang beschränkt auf die jeweilige Tür; ein mit dem pneumatischen Arbeitselement etwa kombinierter Schalter zum ingangsetzen der Druckerzeagungspumpe für eine zentrale Betätigung der Zentralverriegelungsanlage kann auf diese Weise nicht betätigt werden.

Zwar ist es denkbar, bei einem pneumatischen Arbeitsorgan mit integriertem Schalter aber ohne Überrast-Verbindung in der Betätigungsstange den Arbeitskolben mit ausreichendem Kraftaufwand auch bei Innendruck in die gegensätzliche Richtung zu drücken, womit auch der elektrische Schalter betätigt würde. Nach Zurücknahme der Kraft am Schlüssel oder Sicherungsknopf würde der Kolben jedoch sofort wieder in seine durch den Druck bedingte Ausgangslage zurückgehen und dadurch auch den Schalter wieder umschalten. Dadurch würde die Versorgungspumpe der Zentralverriegelungsanlage nicht den zuletzt gewollt eingeleiteten Befehl, sondern durch das selbsttätige Zurückführen des Schalters infolge des Innendruckes und/oder durch die noch laufende Pumpe einen gegensätzlichen Befehl ausführen.

Das Betätigungselement nach der eingangs zitierten Literaturstelle arbeitet nicht pneumatisch sondern elektromotorisch; und zwar wird die Arbeitslänge von einem kleinen Elektromotor über ein stark untersetzendes Getriebe angetrieben, das aufgrund der großen Übersetzung von der Abtriebsseite her nicht durchgedreht und bewegt werden kann. In den Endlagen verhält sich also dieses Betätigungselement starr. Um dennoch die den Antriebsmotor hubabhängig und drehrichtungsabhängig ein- bzw. ausschaltenden Schalter in dem Betätigungselement integrieren zu können ist das Abtriebsgestänge in eine Arbeitsstange und in einen axial dazu beweglich gelagerten Stößel geteilt. Und zwar ist die axiale Beweglichkeit unterteilt in zwei axial aneinander grenzende sogenannte Lose, deren axialer Weg dem Ansprechweg der zugehörigen Schalter entspricht. Die beiden Lose sind durch einen auf einen kurzen Weg beschränkten Arbeitswiderstand voneinander getrennt, der größer ist als der vom Betätigungselement abtriebsseitig zu überwindende Arbeitswiderstand. Jeweils gegen Hubende, wo der Stößel zum Stillstand kommt, wird die Arbeitsstange noch ein kleines Stück weiterbewegt und die Relativlage von Arbeitsstange und Stößel unter Überwindung des mechanischen Widerstandes in das jeweils andere der beiden Lose hinüberbewegt. Zwar enthält diese Literaturstelle keine näheren Aussagen

über die Ausgestaltung des Schalters, jedoch kann den Unterlagen soviel entnommen werden, daß zu Beginn des Hubes durch den Schalter der Elektromotor eingeschaltet wird, über den Hubbereich hinweg angeschlossen bleibt und am Hubende wieder ausgeschaltet wird. Außerdem muß beim Gegenhub für eine Drehrichtungsumkehr des Elektromotors gerorgt werden. Es muß sich also bei dem Schalter in Wahrheit um zwei einzelne Schalter handeln, die jeweils im Bereich der Hubenden angeordnet sind und deren Ansprechwe^ nur ein kleiner Bruchteil des Arbeitshubes des Betätigungselementes ist Die Wirkungsweise des bekannten Betätigungselementes ist nun kurz folgende: Ausgehend von einer Endlage des Stößels wird aufgrund einer manuellen Schlüsselbetätigung des Stößels zunächst ein toter Weg, nämlich eines der oben erwähnten Lose, durchfahren und dabei der eine der beiden Schalter betätigt, wodurch der zunächst offene Stromkreis für den Elektromotor so geschlossen wird, daß das von ihm angetriebene Ritzel sich in einer solchen Drehriciitung zu drehen beginnt, daß die von ihm mittelbar angetriebene Arbeitsstange in der gleichen Richtung verschoben wird, wie zuvor der Stößel bei der Schlüsselbetätigung. Dabei durchfährt die Arbeitsstange zunächst ohne Arbeitsleistung lediglich den zuvor vom Stößel alleine zurückgelegten toten Weg, bis der zwischen den beiden Losen bzw. toten Wegen vorgesehene Arbeitswiderstand, nämlich eine schwergängige Verrastung eine weitere Relativbewegung zwischen Stößel und Arbeitsstange verhindert Nun wird arbeitsleistend der Nutzhub durchfahren. Gegen Ende des Nutzhubes kommt der Stößel aufgrund irgendwelcher mechanischen Anschläge zum Stillstand, die Arbeitsstange bewegt sich jedoch noch weiter, weil der Elektromotor noch eingeschaltet ist. Es wird erst jetzt der mechanische Widerstand der elastischen Sperrglieder elektromotorisch überwunden und die Sperrglieder rasten über den Arbeitswiderstand hinweg und gelangen in die gegenüberliegende Lose. Zugleich hat ein Betätigungsglied den anderen der beiden Schalter erreicht und legt diesen um, wodurch die Stromversorgung für den Elektromotor abgeschaltet und zugleich eine, wenn auch zunächst noch offene, + Schalterstellung vorbereitet wird, die für einen entgegengesetzten Motoranlauf erforderlich ist. Wie immer die Schalter für die Stromversorgung des Elektromotors im einzelnen ausgebildet sein mögen, es ist jedoch nicht anders denkbar, daß im Bereich der beiden Hubenden jeweils gesonderte Schalter vorzusehen sind, die je nach Bewegungsrichtung Jer Arbeitsstange den Elektromotor ein- bzw. ausschalten und deren Ansprechweg auf einen Bruchteil des Arbeitshubes der Arbeitsstange beschränkt ist.

Nachteilig an dem bekannten elektromotorisch antreibbaren Betätigungselement ist, daß während dessen Laufes, d. h. vor der vollständigen Beendigung einer Ver- bzw. Entriegelung nicht ein entgegengesetzter Schließbefehl eingeleitet werden kann. Die Steuerschalter sind manuell durch eine entsprechende Schlüsselbetätigung nicht übersteuerbar. Auch eine Doppelanordnung von zwei Schaltern gemäß der obigen Ausführungen ist sehr nachteilig, weil dadurch die Energieversorgung der Zentralverriegelungsanlage einseitig hubabhängig von einem einzigen der Schlösser abhängig gemacht wird. Es kann jedoch ohne weiteres sein, daß der Elektromotor in einem anderen Türschloß bei Schwergängigkeit etwas langsamer läuft als in dem Schlüsselbetätigten Türschloß und daß bis zum Abschaltzeitnunkt in dem schlüsselbetätigten Türschloß der gewünschte Schließzustand in den anderen oder einem der anderen Türschlössern noch nicht erreicht ist; diese Schlösser wurden dann in halboffenen Verriegelungszustand stehen bleiben und bei einem entgegengesetzten Schließbefehl in der alten aber nunmehr falschen Richtung weiterlaufen. Die Schlösser wurden dann teilweise entgegengesetzte Schließoperationen ausführen.

Aufgabe der Erfindung ist es, das zugrundegelegte Betätigungselement dahingehend auszugestalten, daß ίο auch bei noch im Betätigungselement anstehender Servoenergie eine entgegengesetzte Betätigung der Zentralverriegelungsanlage eingeleitet, also der elektrische Schalter noch betätigt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst Dank der Kombination des Überdrückungsgliedes mit dem im Arbeitsorgan integrierten Schalter kann dieser trotz Stillstand des zugehörigen Kolbens des Arbeitsorganes in der Gegenrichtung betätigt werden. Zweckmäßigerweise ist das Steuer- und Betätigungselement als pneumatisch beaufschlagbarer Membrankolben ausgebildet

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles noch kurz erläutert; dabei zeigt die einzige Figur einen Querschnitt durch ein pneumatisches Steuer- und Betätigungselement gemäß der Erfindung.

Das in der Zeichnung beispielsweise dargestellte pneumatische Steuer- und Betätigungselement weist ein Gehäuse 1 mit einem beweglich darin geführten Kolben 2 auf, der zum Gehäuse hin mittels einer Membran 3 abgedichtet ist Unterhalb des Kolbens ist ein Arbeitsraum 4 gebildet, der mit einem Fluidanschluß 5 versehen ist. Die mit den Kolben verbundene Arbeitsstange 6 erstreckt sich nach oben durch eine Ausnehmung des Gehäuses hindurch, die mit einem zylindrischen Rand umgeben ist Letzterer dient innenseitig als oberer Begrenzungsanschlag für den Kolben und außenseitig als Schutz und zur Abdichtung der Arbeitsstangendurchführung. Mit dem Steuer- und Betätigungselement ist ein Arbeitshub von der Größe H ausführbar, der über die Verbindungsstange 7 auf ein nicht mehr dargestelltes Schloß übertragbar ist.

Oberhalb des Kolbens ist innerhalb des Gehäuses ein als Wechseltaster ausgebildeter elektrischer Schalter 8 angeordnet, dessen Betätigungshebel 9 in eine Ausnehmung 12 der Kolbenstange hineinragt. Die Ausnehmung 12 ist langer, als dem doppelten Arbeitshub Hdes pneumatischen Steuer- und Betätigungselementes entspricht. Durch eine Feder 10 ist der Betätigungshebel 9 einseitig von dem Kolben 2 weg in Richtung auf eine relativ zur Kolbenstange bewegliche Anschlagfläche 13 gespannt, auf die weiter unten noch eingegangen wird. In der dargestellten angehobenen Kolbenstellung und der mittleren Relativlage von Anschlagfläche 13 zu Kolben bzw. Kolbenstange besteht ein Spiel bzw. ein kleiner toter Weg zwischen der Anschlagfläche und dem Betätigungshebel, um sicherzustellen, daß der Schalter nicht bereits bei sehr kleinen Bewegungen der Anschlagfläche aus dieser Stellung heraus anspricht. Die Vorspannkraft der Feder ist größer als die Betätigungskraft des elektrischen Schalters. Aufgrunddessen folgt trotz der einseitigen Anlage des Betätigungshebels an der Anlagefläche dieser in beiden Betätigungsrichtungen der Bewegung der Anlagefläche.

Die Anlagefläche 13 ist gebildet durch die Stirnseite einer über die Kolbenstange hinweggeschobenen Hülse, die zwar um wenigstens den doppelten Arbeitshub H

gegenüber der Kolbenstange längsverschiebbar, jedoch in der dargestellten Mittelstellung mittels einer überdrückbaren Verrastung 14 an der Kolbenstange festgehalten ist; die Überdrückungskraft der Verrastung ist größer als der Arbeitswiderstand an dem Schloß, den das pneumatische Betätigungselement überwinden muß. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Verrastung gebildet durch eine Querbohrung innerhalb der Kolbenstange, in der zwei Rastkugeln 15 und eine Rastfeder 16 angeordnet sind und aus einer Rastrille 17 im Innern der Hülse 11. Die Hülse 11 ihrerseits ist mit der Verbindungsstange 7 verbunden. Die Abdichtung der durch das Gehäuse hindurchragenden Arbeitsstange bzw. Hülse ist durch einen Balg 18 bewirkt.

Die Wirkungsweise der Schalterbetätigung ist nun kurz folgende: Normalerweise wird die Anschlagfläche 13 mit der Arbeitsstange 6 und dem Kolben 2 mitbewegt und betätigt so gemeinsam mit dem Kolbenhub den Schalter 8 in der einen wie in der anderen Richtung, wobei die Schalterbetätigung bei Aufwärtsbewegung der Anschlagfläche lediglich mittelbar erfolgt; hier betätigt die Feder 10 den Schalter. Soll während eines anstehenden Überdruckes im Arbeitsraum 4 der Schalter 8 aus der dargestellten Zeichnung in die gegenüberliegende Schaltstellung überführt werden, so kann die Verrastung 14 überdrückt und bei oben stehenbleibendem Kolben die Anschlagfläche 13 abgesenkt werden. Dadurch wird die Druckerzeugungspumpe der nicht dargestellten Zentralverriegelungsanlage zur Erzeugung des Gegendruckes, also von Vakuum veranlaßt, so daß der Arbeitstraum 4 evakuiert wird und der Kolben abgesenkt wird. Dadurch bewegt sich auch die Kolbenstange in die bereits abgesenkte Stellung der Hülse 11, so daß die Verrastung 14 sich wieder schließt Das pneumatische Betätigungselement ist dadurch selbsttätig wieder in die volle Bereitschaft zurückgekehrt Ausgehend von einer abgesenkten Kolbenstellung und einem im Arbeitsraum noch anstehenden Vakuum kann der Schalter 8 ebenfalls durch Hochziehen der Hülse 11 betätigt werden. Die Druckerzeugungspumpe der Zentralverriegelungsanlage läuft nun zur Erzeugung von Überdruck an, so daß anschließend der Kolben 2 durch einströmenden Überdruck angehoben wird und auch die Kolbenstange mit den Rastkugeln 15 in die angehobene Lage der Rastrille 17 zurückkehrt und die Verrastung sich schließt Auch bei dieser Betätigungsrichtung wird also anschließend selbsttätig die volle Betriebsbereitschaft wieder hergestellt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Hb- und herbewegliches fernsteuerbares Steuer- und Betätigungselement für Zentralverriegelungsanlagen von Fahrzeugen, mit einer in einem Gehäuse geführten einen Arbeitshub in der einen oder anderen Richtung ausführenden Arbeitsstange und mit einer relativ zur Arbeitsstange längsverschiebbaren, aufgesetzten Hülse oder einem eingesetzten Stößel, zwischen denen ein überdrückbarer mechanischer Widerstand vorgesehen ist, dessen Überdrückungs- bzw. Widerstandskraft größer als der vom Betätigungselement zu überwindende Arbeitswiderstand ist, ferner mit einem im oder am is Gehäuse gehaltenen elektrischen Schalter, der von dem dem Betätigungselement zugekehrten Ende der Hübe oder des Stößels hubabhängig betätigbar ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: