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Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen
Kreislauf zur Steuerung von zwei oder mehreren
hydraulischen Zylindern, insbesondere zum Öffnen und Schliessen
des Faltdaches bei einem Fahrzeug des Kabriotyps, wobei
der Zylinderraum unter dem Kolben jeder
Kolben-Zylindervorrichtung wahlweise mit einer hydraulischen Druckquelle
oder mit einem Behälter für hydraulische Flüssigkeit
verbindbar ist, und wobei eine zusätzliche
Ventilvorrichtung vorgesehen ist, mittels welcher der Zylinderraum
oberhalb des Kolbens in bezug auf wenigstens ein Teil der
Kolben-Zylindervorrichtungen ebenfalls mit der Druckquelle
verbindbar ist.
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Mit der oben verwendeten Bezeichnung "Zylinderraum
unter dem Kolben" wird der an der von der Kolbenstange
abgekehrten Seite befindliche Abschnitt des Zylinderraumes
gemeint, während mit "Zylinderraum oberhalb des Kolbens"
der kolbenstangenseitige Teil des Zylinderraumes gemeint
wird.
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Ein solcher Kreislauf ist offenbart in der EP-A-
0565190.
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Bei diesem bekannten Kreislauf enthält die
zusätzliche Ventilvorrichtung ein elektrisch arbeitendes 3/2-
Ventil für den Zylinderraum oberhalb des Kolbens bei jeder
Kolben-Zylindervorrichtung, mittels welches Ventils die
Zylinderräume oberhalb der Kolben je unabhängig mit der
Druckquelle oder dem Behälter verbindbar sind. Jeder
Kolben-Zylindervorrichtung sind also zwei elektrisch zu
steuernde 3/2-Ventile zugeordnet; im Betrieb wird dieser
Satz von zwei Ventilen jeweils in der Weise gesteuert,
dass jeweils nur ein Ventil wirksam ist zum Verbinden des
zugeordneten Zylinderraumes mit der Druckquelle, während
das zweite Ventil den zugeordneten Zylinderraum mit dem
Behälter verbindet. Bei solch einer Steuerung spricht man
von einem "konventionell" gesteuerten Zylinder, d. h. dass
sowohl bei einfahrendem, wie auch bei ausfahrendem Kolben
nur ein Zylinderende mit Druck beaufschlagt ist, während
das zweite Zylinderende (etwa) drucklos ist.
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Bei Anwendung zum Öffnen und Schliessen von
Faltdächern bei Fahrzeugen des Kabriolettyps handelt es sich
um eine Anordnung von (Sätzen von)
Kolen-Zylindervorrichtungen, welche, infolge des im Allgemeinen beschränkten
Installationsraum der zur Verfügung steht, einen kleinen
Zylinderdurchmesser haben und unter verhältnismässig hohem
Druck betrieben werden. Die benötigten Elektroventile,
welche auch bei solchen hohen Drucken leckfrei sein
müssen, sind teuer.
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Die Erfindung beabsichtigt den bekannten Kreislauf zu
verbessern, in der Weise, dass weniger Ventile benötigt
sind, sodass ein Kreislauf erhalten wird, in welchem das
Risiko von leckenden Ventilen reduziert ist, sodass ihre
Betriebssicherheit verbessert ist, während die Kosten des
Kreislaufs dementsprechend reduziert sind.
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Erfindungsgemäss wird dieser Zweck dadurch erreicht,
dass die Zylinderräume oberhalb der Kolben hydraulisch
verbunden sind und dass die genannte zusätzliche
Ventilvorrichtung von einem für die Kolben-Zylindervorrichtungen
gemeinsam vorgesehenen, elektrisch arbeitenden Ventil
gebildet wird, mittels welches Ventils die Zylinderräume
oberhalb der Kolben gemeinsam mit der Druckquelle oder dem
Behälter verbindbar sind.
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Dies bedeutet, dass bei einem Kreislauf mit drei
(Sätzen von) Kolben-Zylindervorrichtungen vier statt sechs
Ventile benötigt sind, während ein zusätzliches Ventil für
jede(n) zusätzliche(n) (Satz von)
Kolben-Zylindervorrichtung(en) eingespart wird. Es wird klar sein, dass eine
kleinere Anzahl Ventile weniger Platzraum fordert und dass
die die Elektroteile der Ventile enthaltende elektrische
Schaltung dementsprechend einfacher ausgebildet ist.
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Übrigens werden bei dem erfindungsgemässen Kreislauf
alle mit dem obenbeschriebenen bekannten Kreislauf
verbundenen Vorteile, wie eine Haltwirkung in der
Ausfahrrichtung und in der Einfahrrichtung jeder
Kolben-Zylindervorrichtung aufrechterhalten wenn, wie vorgeschlagen in der
EP-A-0565190, 3/2 Ventile verwendet werden, welche mit
einem zusätzlichen Kugel-Rückschlagventil kombiniert sind.
Die Erfindung wird unten an Hand der Zeichnung
beispeilsweise näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine Perspektivdarstellung eines
Fahrzeuges des Kabriolettyps, dessen Faltdach in der teilweise
geöffneten Lage gezeigt wird und in der die (Sätze von)
hydraulischen Kolben-Zylindervorrichtungen zur Bedienung
des Faltdaches dargestellt sind;
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Fig. 2 zeigt einen simplifizierten hydraulischen
Kreislauf gemäss der vorliegenden Erfindung, mit vier
hydraulischen Kolben-Zylindervorrichtungen;
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Fig. 3A-3G zeigen sieben aufeinanderfolgende Schritte
des Schliessverfahrens bei dem Faltfach eines Fahrzeuges
des in Fig. 1 gezeigten Typs und
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Fig. 4A-4G illustrieren die aufeinanderfolgenden
Schritte des Öffnens des Faltdaches in schematischer
Weise.
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In Fig. 1 wird mit 1 das Faltdach bezeichnet, dessen
Vorderkante in der Schliesslage mit Verriegelelementen 2
in einer bekannten und also nicht weiter erläuterten Weise
zusammenarbeitet.
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Das Faltdach 1 wird in seiner vollständig gefalteten
Lage in dem mittels eines Deckels 4 abzuschliessenden
Lagerraum 3 gelagert.
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Das Faltdach 1 hat einen hinteren Bogen 5. In der
vollständig geschlossenen Dachposition stützt dieser Bogen
auf den den leeren Lagerraum 3 abschliessenden Deckel 4.
Zum Öffnen und Schliessen des Daches sind eine
Kolben-Zylindervorrichtung a und drei Sätze von hydraulischen
Kolben-Zylindervorrichtungen A-A', B-B' und C-C'
vorgesehen. Die Kolben-Zylindervorrichtungen jedes Satzes
arbeiten parallel und sind je an einer Seite des Fahrzeuges
angeordnet. Die Kolben-Zylindervorrichtung a wird zum
Verriegeln des Deckels 4 verwendet, der Satz A-A' wird zum
Öffnen und Schliessen des Deckels 4 verwendet, der Satz
B-B' zum Bewegen des Bogens 5 und der Satz C-C' zum Falten
und Strecken des eigentlichen Daches 1.
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In Fig. 1 ist ferner mit 6 eine hydraulische
Antriebseinheit bezeichnet, während mit 7 die Steuerventile für
die verschiedenen Kolben-Zylindervorrichtungen bezeichnet
sind, welche Ventile zu einer kompakten Einheit
zusammengebaut sind.
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Von der in Fig. 1 gezeigten Antriebsquelle 6 werden
im Schema nach Fig. 2 die von einem Elektromotor
getriebene Pumpe 8 und der Behälter 9 für hydraulische Flüssigkeit
gezeigt. Mit 10 ist die Druckleitung der Pumpe bezeichnet.
Die "Räume unterhalb des Kolbens" aller vier Zylinder
a, A, B und C sind je gesondert an der Druckleitung 10
durch ein elektrisches Steuerventil 11a bezw. 11A bezw.
11B bezw. 11C angeschlossen. Die "Räume oberhalb des
Kolbens" der Kolben-Zylindervorrichtungen a, A, B und C
sind miteinander und mit der Druckleitung durch ein
gemeinsames Elektroventils verbunden.
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Wie dem Schema nach Fig. 2 zu entnehmen ist, sind
alle elektrisch arbeitenden Ventile vom 3/2 Typ (drei
Anschlüsse und zwei Positionen) und weisen diese Ventile
je ein Kugel-Rückschlagventil 13a bezw. 13A bezw. 13B
bezw. 13C bezw. 14 in der betreffenden Verbindung mit der
Druckleitung 10 auf. Für eine detaillierte Beschreibung
dieser Ventile wird auf die EP-A-0 565 190 hingewiesen.
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Die Ventile 11a, 11A, 11B, 11B, 11C und 12 sind
zusammen mit dem elektrischen Antriebsmotor für die Pumpe
8 in einer elektrischen Steuerschaltung (nicht gezeichnet)
angeordnet, mittels welcher im Öffnungs- oder
Schliessverfahrens des Daches bestimmt wird in welcher Reihenfolge
die Ventile beaufschlagt und die zugeordneten Kolben-
Zylindervorrichtung a, A-C betrieben werden müssen.
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Im Schema nach Fig. 2 sind alle
Kolben-Zylindervorrichtungen a, A, B und C vollständig eingefahren, während
keines der fünf Ventile beaufschlagt wird, sodass die
beiden Zylinderenden aller vier
Kolebn-Zylindervorrichtungen mit dem Behälter 9 verbunden sind. Diese Situation
entspricht die Position, in der das Dach 9 in gefaltetem
Zustand im vom verriegelten Deckel 4 abschlossenen
Lagerraum 3 gelagert ist. In dieser Situation, welche
schematisch in Fig. 3A gezeigt wird, könnte das Dach im Falle
eines elektrischen Spannungsausfalls mit Hand in die
Schliesslage gebracht werden.
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An Hand der Fig. 3B-36 wird nunmehr erläutert, wie
das Dach elektrisch gesteuert in die Schliesslage gebracht
werden kann.
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Durch Bedienung eines Schalters "Dach schliessen"
(nicht gezeichnet) wird zunächst die hydraulische Pumpe 8
in Betrieb gesetzt und wird das Ventil 11a im Schema nach
Fig. 2 beaufschlagt um das Ausfahren des hydraulischen
Zylinders A und das Entriegeln des Deckels 4 (siehe Fig.
3B) zu bewirken. Zum Entriegeln des Deckels 4 ist ein
Druck von z. B. 50 Bar benötigt.
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Darauf wird, während die Pumpe 8 wirksam bleibt und
das Ventil 11a beaufschlagt bleibt, das Ventil 11A
beaufschlagt, wodurch der hydraulische Zylinder A ausfährt und
der Deckel 4 (siehe Fig. 3C) öffnet. Zum Öffnen des
Deckels 4 ist ebenfalls ein Druck von z. B. 50 Bar
erforderlich.
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Hiernach wird, während die Pumpe 8 wirksam bleibt und
die Ventile 11a und 11A beaufschlagt bleiben, das Ventil
11C beaufschlagt um das Ausfahren des hydraulischen
Zylinders C zu bewirken und dadurch das Dach 1 aus dem
Lagerraum 3 zu heben und in die Schliesslage zu bewegen.
Während dieses Schrittes wird der Bedienungszylinder D für
den hinteren Bogen 5 freilaufend von der Dachkonstruktion
(siehe Fig. 3D) mitgenommen. Es wird angenommen, dass der
für diesen Verfahrensschritt erforderliche Druck 25 Bar
ist. Durch die in den Druckanschlüssen der Ventile 11a und
11A vorgesehenen Kugel-Rückschlagventile 13a und 13A wird
verhindert, dass der Druck innerhalb der Zylinder a und A
bis 25 Bar abfällt, wodurch dir geöffnete Lage des Deckels
4 nicht mehr sichergestellt sein würde. In einer solchen
Situation könnte ein Windstoss im Moment, in dem das
entfaltende Dach aufwärts bewegt, den Deckel aus seiner
geöffneten Lage niederdrücken.
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In der darauffolgenden Phase wird - während die Pumpe
noch immer wirksam ist und die Ventile 11a, 11A und 11C
beaufschlagt bleiben, das Ventil B beaufschlagt um das
(weitere) Ausfahren des Zylinders B zu bewirken und damit
das Heben des hinteren Teils des Daches, einschlieslich
der hinteren Windscheibe, mit Hilfe des Bogens 5 zu
bewirken. Der letztere Schritt ist erforderlich, damit der
Deckel 4 wieder schliessen kann (siehe Fig. 3E).
Angenommen wird, dass für diesen Schritt ein Druck von 100 Bar
benötigt ist. Dieser Druck wird auch der Druckseite der
ausgefahrenen Zylinder a, A und C zugeführt.
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Während die Pumpe wirksam bleibt, wird die
Beaufschlagung des Ventiles 11A unterbrochen und wird das Ventil
12 beaufschlagt, während die Ventile 11a, 11B und 11C
beaufschlagt bleiben. Dies bewirkt das Hineinfahren des
Zylinders A und damit das Schliessen des Deckels 4.
Angenommen wird, dass für diese Bewegung ein Druck von 10 Bar
benötigt ist. Der gleiche Druck wird sich ergeben im
Zylinderraum oberhalb des Kolbens in den Zylindern a, B
und C, sodass die Kolben in letzteren Zylindern
"regenerativ" in den ausgefahrenen Lagen gehalten werden. Der
Deckel hat nunmehr die in Fig. 3F gezeigte geschlossene
Position erreicht. Während die Pumpe wirksam bleibt und
die Ventile 12, 11B und 11C beaufschlagt bleiben, wird
darauf die Beaufschlagung des Ventils 11a unterbrochen
wodurch der Zylinder a einfährt und der geschlossene
Deckel 4 verriegelt wird (sie auch Fig. 3F).
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In der letzten Phase des Schliessverfahrens, in der
nur die Ventile 12 und 11C beaufschlagt bleiben, wird die
Beaufschlagung des Ventils 11B unterbrochen, sodass der
Zylinder B einfährt und der hintere Bogen 5 abwärts
bewegt, wodurch das Dach an der hinteren Seite geschlossen
wird und gestreckt wird (siehe Fig. 3G). Die Pumpe wird
ausgeschaltet und die Beaufschlagung aller Ventile 11 und
12 wird beendet, sobald die in Fig. 3G gezeigte
Dachposition erreicht wird. In jener Position befinden sich die
Zylinder a, A und B in den eingefahrenen Positionen,
während der Zylinder C in der ausgefahrenen Position steht
und alle Ventile geöffnet sind. Die letztere (geöffnete)
Lage der Ventile ermöglicht eine Handbedienung des Daches
und zwar insbesondere auch in denjenigen Fällen, in denen
eine automatische Bedienung unmöglich ist, z. B. durch
Erschöpfung der elektrischen Kraftquelle.
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Falls die Pumpe in jedweder Zwischenphase des obigen
Verfahrens anhalten würde, z. B. durch Loslassen des
Schaltknopfes, können die Ventile beaufschlagt werden oder
beaufgschlagt bleiben, sodass die verschiedenen Kugel-
Rückschlagventile die zugeordneten Zylinder in ihren
letzten Positionen halten auch wenn der Pumpdruck ganz
wegfallen würde.
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Fig. 4A-4G zeigen die aufeinanderfolgenden Phasen,
welche durchlaufen werden, wenn das Dach aus der in Fig.
4A gezeigten geschlossenen Position geöffnet wird. Nach
der obigen Erläuterung an Hand der Fig. 3A-3G, sprechen
die Fig. 4A-4G für sich.
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Es wird klar sein, dass die gewünschte Reihenfolge
der Beaufschlagungen und Unterbrechungen der
Beaufschlagungen der verschiedenen Ventile einfach durch eine
entsprechende elektrische Schaltung der beiden den Zylindern
zugeordneten Begrenzungsschalter erhalten werden kann.