DE69508316T2

DE69508316T2 - Hydraulischer Kreislauf

Info

Publication number: DE69508316T2
Application number: DE69508316T
Authority: DE
Inventors: Laurentius A.G. Nl-7483 Ac Haaksbergen Mentink
Original assignee: Applied Power Inc
Current assignee: Enerpac Tool Group Corp
Priority date: 1994-07-20
Filing date: 1995-07-11
Publication date: 1999-07-15
Anticipated expiration: 2015-07-12
Also published as: EP0693389B1; US5666809A; FI953491A; EP0693389A1; DE69508316D1; KR960004025A; FI953491A0; JPH0930267A; NL9401190A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Kreislauf, mit mindestens zwei doppelwirkenden Kolben- Zylindervorrichtungen zum Öffnen und Schliessen eines Faltdaches eines Fahrzeuges des Kabriotyps, welcher Kreislauf des weiteren einen Behälter für hydraulische Flüssigkeit, eine mit letzterem verbundene, von einem Elektromotor angetriebene Hydraulikpumpe und für jede Kolben-Zylindervorrichtung ein Elektroventil enthält, welches Ventil mit dem Raum unterhalb des Kolbens der betreffenden Kolben-Zylindervorrichtung verbunden ist um diesen Raum wahlweise mit der Pumpe oder mit dem Behälter zu verbinden, welche Pumpe vom Typ ist, wobei eine Umkehrung der Drehrichtung eine Wechslung der Druck- und Saugseiten bewirkt.
Der oben verwendete Begriff "Raum unterhalb des Kolbens" ist als der von der Kolbenstange abgekehrte Zylinderraum zu verstehen, während "Raum oberhalb des Kolbens" als der am Kolbenstangenende des Zylinders befinliche Zylinderraum zu verstehen ist.
Ein derartiger Kreislauf ist zum hydraulischen Öffnen und Schliessen von Faltdächern bei Fahrzeugen des Kabriotyps bekannt.
Als Beispiel wird auf die holländische Patentanmeldung 9200628 hingewiesen. Dabei werden drei (Paare von) Kolbenzylindervorrichtungen angewandt, welche in einer bestimmten Reihenfolge beaufschlagt werden müssen. In einem solchen Fall spricht man von einem hydraulischen Kreislauf mit einer Anzahl von Zylinderfunktionen (drei in diesem Fall).
Beim bekannten Kreislauf geschieht die Beaufschlagung mittels einer Pumpe mit umkehrbarer Drehrichtung, in Kombination mit einem Steuerventilblock, welcher für jede (doppelwirkende) Zylinderfunktion zwei Ventile enthält. Solche Ventile sind verhältnismässig teuer und machen eine hydraulische Vorrichtung zum Öffnen und Schliessen eines Faltdaches bei einem Fahrzeug des Kabriotyps, je nach der Anzahl von zu beaufschlagenden Zylinderfunktionen, ziemlich aufwendig.
Ein anderes Beispiel kann der GB-A-2 2S6 930 entnommen werden. Die darin offenbarten Zylindervorrichtungen sind jedoch parallel geschaltet, sodass sie nur eine einzige Zylinderfunktion ausführen.
Mit der Erfindung wird beabsichtigt die Nachteile der bekannten Kreisläufe zu beheben.
Erfindungsgemäss wird dieser Zweck dadurch erreicht, dass die Pumpe vom Typ ist, wobei eine Umkehrung der Drehrichtung eine Wechslung der Druck- und Saugseiten bewirkt, wobei die Saug/Druckanschlüsse der Pumpe einerseits über ein Saugwechselventil mit dem Behälter und andererseits über die den Kolben-Zylindervorrichtungen zugeordneten Elektroventile und über pumpenseitig von den Elektroventilen vorgesehene Rückschlagventile mit der ersten bzw. zweiten Kolben-Zylindervorrichtung verbunden sind, wobei der Raum oberhalb des Kolbens jeder Kolben- Zylindervorrichtung mit der gleichen Saug(druck)leitung der Pumpe verbunden ist, in der Weise, dass der eine Kolben-Zylindervorrichtung pumpenseitig mit dem betreffenden Rückschlagventil verbunden ist und die weitere Kolben- Zylindervorrichtung mit einer Stelle zwischen dem betreffenden Rückschlagventil und dem zugeordneten Elektroventil verbunden ist.
Infolge der erfindungsgemässen Massnahmen kann die Beaufschlagung von z. B. zwei Zylinderfunktionen, z. B. eine zum Öffnen und Schliessen des Daches und die zweite zum Verriegeln und Entriegeln des Daches, mittels nur eines Steuerventils pro Kolbenzylindervorrichtung bewirkt werden, während die zusätzlichen Ventile, wie das Saugwechselventil und die Rückschlagventile billige Teile sind.
Zu bemerken ist, dass die Anwendung einer hydraulischen Pumpe mit umkehrbaren Drehrichtung in hydraulischen Kreisläufen, welche auf eine einzige Zylinderfunktion eingerichtet sind, an sich bekannt ist. Beispielsweise kann auf die europäische Patentanmeldung 0248505 hingewiesen werden. Diese Anmeldung lehrt jedoch nicht, wie der Kreislauf zum Beaufschlagen von mehreren Zylinderfunktionen auszubilden ist.
Die Erfindung wird unten an Hand der Zeichnung mit einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges mit einem Faltdach, das sich in der Endphase des Schliessvorganges befindet;
Fig. 2 zeigt eine Kurve, welche in der letzten Phase der Schliessbewegung vom vorderen Rand des Faltdaches durchlaufen wird und
Fig. 3 zeigt ein Beispiel des erfindungsgemässen hydraulischen Kreislaufes.
Das Faltdach wird in Fig. 1 in einer teilweise geschlossenen Lage gezeigt und enthält einen hinteren Abschnitt 1a und einen vorderen Dachabschnitt 1b, welche Abschnitte gelenkig miteinander verbunden sind und - im gezeigten Beispiel - von einem einzigen Paar Kolbenzylindervorrichtungen (= einer einzigen Zylinderfunktion) gesteuert werden. In der in Fig. 1 gezeigten Lage ist der hintere Faltdachabschnitt 1a bereits in der Schliessrichtung gestreckt worden und braucht nur noch der vordere Dachabschnitt 1b durch eine Schwenkbewegung nach unten geschlossen zu werden. Der vordere Rand des Dachabschnitts 1b durchläuft dabei die in Fig. 2 gezeigte Kurve. Bevor diese Kurve beschrieben werden wird, wird zunächst das Hydraulikschema nach Fig. 3 erläutert.
In diesem Schema sind mit A und Al zwei Kolbenzylindervorrichtungen bezeichnet, welche je an einer Seite angeordnet sind und in Zusammenarbeitung das Faltdach 1a, 1b aus der geöffneten, zusammengefaltenen Lage in die Schliesslage und umgekehrt bewegen.
B bezeichnet eine Kolbenzylindervorrichtung zur Bedienung eines (in der Zeichnung nicht gezeigten) Riegels, mit Hilfe dessen das Dach in der Schliesslage verriegelt werden kann.
Im Kreislauf ist eine hydraulische Pumpe mit 2 bezeichnet, welche von einem Motor M in entgegengesetzten Richtungen angetrieben werden kann und deren Saug/Druckseiten an Leitungen 3 und 4 angeschlossen sind, welche abwechselnd als Saug- bzw. Druckleitung arbeiten und zwar je nach der Drehrichtung des Motors M, und welche Leitungen beide an einem Behälter 5 für hydraulische Flüssigkeit angeschlossen sind. Parallel zur Pumpe 2 ist ein Saug- Wechselventil 6 vorgesehen.
Die Leitung 3 ist über ein erstes Elektroventil 11 vom 3/2 Typ und über ein an der Pumpenseite jenes Elektroventils vorgesehenes Rückschlagventil 11a mit dem Raum unterhalb des Kolbens von beiden Kolbenzylindervorrichtungen A und A' verbunden.
Die Leitung 4 ist über ein zweites Elektroventil 12 und ein an der Pumpenseite dieses Elektroventils vorgesehenes Rückschlagventil 12a mit dem Raum unterhalb des Kolbens der zweiten Kolbenzylindervorrichtung B verbunden.
An einer Stelle p an der Pumpenseite des ersten Rückschlagventils 11a ist von der Leitung 3 ein Verbindungsleitung 13 zum Raum oberhalb des Kolbens der beiden Kolbenzylindervorrichtungen A und A' abgezweigt.
An einer Stelle q zwischen dem Ventil 12 und dem Ventil 12a ist von der Leitung 4 eine Verbindungsleitung 14 zum Raum oberhalb des Kolbens der Kolbenzylindervorrichtung B abgezweigt.
Weiterhin sind die Leitungen 3 und 4 an einer Stelle zwischen den Ventilen 11 und 11a einerseits und den Ventilen 12 und 12a andererseits miteinander verbunden durch eine Leitung 15, in der ein (normalerweise geschlossenes) Überlastungsventil 7 und ein normalerweise geschlossenes, aber mit der Hand zu öffnendes Hilfsventil 8 vorgesehen sind.
Im Schema nach Fig. 3 befinden sich die 3/2 Ventile 11 und 12 in dem unbeaufschlagten, unwirksamen Zustand (d. h. dass der Raum unterhalb des Kolbens der Zylinder A, A' bzw. des Zylinders B mit dem Behälter 5 verbunden sind).
Mit S1-S4 sind Schalter bezeichnet, deren Funktion unten bei der Beschreibung der Wirkung des hydraulischen Systems erläutert werden wird.
Zur Beschreibung der Wirkung des obigen Kreislaufs wird angenommen, dass das Faltdach vollständig geschlossen und verriegelt ist. Dies bedeutet, dass die beiden Hauptzylinder A, A1 ausgefahren sind, während der Hilfszylinder B, welcher das Dach mittels eines am vorderen, ortsfesten Dachrand vorgesehenen Riegels in der Schliesslage verriegelt, vollständig eingefahren ist. Beide Ventile 11 und 12 sind de-aktiviert.
Indem ein Schalter "Dach öffnen" (nicht gezeignet) bedient wird, wird der Motor der Pumpe 2 in einer Richtung (im Diagramm nach rechts) beaufschlagt, wobei die linke Leitung 3 als Saugleitung und die rechte Leitung 4 als Druckleitung arbeitet. Zugleicherzeit wird das Ventil 12 aktiviert (während das Ventil 11 de-aktiviert bleibt) sodass hydraulische Flüssigkeit über das Saugwechselventil 6 und das Ventil 12 dem Zylinder B an beiden Enden zugeführt wird, wodurch der letztere (regenerativ) ausfährt und damit den Riegel in die unwirksame Position bringt.
Beim Erreichen der unwirksamen Position (also während der Zylinder B ausgefahren ist) wird der Schalter S2 geschlossen, wodurch die Drehrichtung der Pumpe umgekehrt wird. Hydraulische Flüssigkeit wird nunmehr der Kolbenstangenseite der Zylinder A und A' zugeführt, wodurch diese einfahren. Das Ventil 12 bleibt aktiviert.
Sobald die Zylinder A-A' vollständig eingefahren sind und das Dach damit vollständig geöffnet worden ist, bewirkt das Schliessen des Begrenzungsschalters S4, dass das Ventil 12 de-aktiviert wird und die Verbindung mit dem Behälter wiederhergestellt wird. Die De-aktivierung des Ventils 12 hat zur Folge, dass nur die Kolbenstangenseite des Zylinders B unter Druck stehen bleibt, sodass dieser Zylinder B einfahren wird und damit den betreffenden Riegel in seine (versteckte) Verschliesslage bewegt.
Der Schalter S3 schliesst wodurch der Pumpenmotor ausgeschaltet wird.
Wenn von der letzten Situation (d. h. Dach vollständig offen) ausgegangen wird, wird das Drücken auf den Knopf "Dach schliessen" den Pumpenmotor in betrieb setzen, sodass die Pumpe in der Uhrzeigerrichtung angetrieben wird, während das Ventil 12 aktiviert wird. Die Leitung 3 arbeitet nunmehr als Saugleitung und Leitung 4 als Druckleitung. Der Zylinder B fährt aus bis der Schalter S2 bedient wird, wonach auch das Ventil 11 aktiviert wird um das Ausfahren der Zylinder A-A' zu bewirken. Im Moment der Bedienung des Schalters S1 am vorderen, festen Dachrand (mittels des bewegenden vorderen Dachrandes) werden die Ventile 11 und 12 de-aktiviert und damit in die "Flüssigkeitsrücklauf-Position" gebracht. Dies bewirkt das sofortige Einfahren des Verriegelzylinders B, während andererseits der vordere Dachabschnitt vom Druck entlastet wird, sodass er nicht zu weit nach vorne bewegen wird.
In der in Fig. 2 gezeigten Graphik wird mit Y die Endlage eines Daches angegeben, das unter Einfluss einer zu grossen Schliesskraft zu weit nach vorne bewegt worden ist. Die Bahn gemäss dem gewünschten Kurvenverlauf mit der Endlage X wird durch den erfindungsgemässen Kreislauf dadurch gefördert, dass die Hauptzylinder A-A' während der Endphase des Schliessens und des Verriegelns des Daches möglichst schnell vom Druck entlastet werden. Sobald der vordere Dachabschnitt im "Fanggebiet" des Riegels gelangt wird also:
a. der Riegelzylinder schnell schliessen und werden
b. die Hauptzylinder A-A' schnell vom Druck entlastet.
Durch eine Entlastung des Daches vom Druck in der Schliessrichtung während des Verriegelns wird also verhindert, dass das Dach sich weiter in der Richtung der Stelle "Y" bewegt. In dieser Weise wird das Verriegeln ziemlich glatt verlaufen. Für eine zuverlässige Wirkung gilt jedoch die Voraussetzung, dass das Verriegelmechanismus schnell reagiert, damit ein "Fehleingriff", infolge der Neigung des Daches unter der Einfluss der Spannung zurückzufedern, vermieden wird.
In Notfällen, wenn Handbedienung erforderlich ist, kann das Hilfsventil 8 mit Hand geöffnet werden um die Leitung 15 mit dem Behälter zu verbinden und damit jede hydraulische Blockierung zu vermeiden.

Claims

1. Hydraulischer Kreislauf, mit mindestens zwei doppelwirkenden Kolben-Zylindervorrichtungen (A, A'; B) zum Öffnen und Schliessen eines Faltdaches eines Fahrzeuges des Kabriotyps, welcher Kreislauf des weiteren einen Behälter (5) für hydraulische Flüssigkeit, eine mit letzterem verbundene, von einem Elektromotor (M) angetriebene Hydraulikpumpe (2) und für jede Kolben-Zylindervorrichtung (A, A'; B) ein Elektroventil (11; 12) enthält, welches Ventil (11; 12) mit dem Raum unterhalb des Kolbens der betreffenden Kolben-Zylindervorrichtung verbunden ist um diesen Raum wahlweise mit der Pumpe (2) oder mit dem Behälter (5) zu verbinden, welche Pumpe (2) vom Typ ist, wobei eine Umkehrung der Drehrichtung eine Wechslung der Druck- und Saugseiten bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Saug/Druckanschlüsse der Pumpe einerseits über ein Saugwechselventil (6) mit dem Behälter (5) und andererseits über die der Kolben-Zylindervorrichtungen zugeordneten Elektroventile (11; 12) und über pumpenseitig von den Elektroventilen (11; 12) vorgesehene Rückschlagventile (11a; 12a) mit der ersten (A, A') bzw. zweiten Kolben- Zylindervorrichtung (B) verbunden sind, wobei der Raum oberhalb des Kolbens jeder Kolben-Zylindervorrichtung (A, A'; B) mit der gleichen Saug(druck)leitung der Pumpe verbunden ist, in der Weise, dass der eine Kolben-Zylindervorrichtung (A, A') pumpenseitig mit dem betreffenden Rückschlagventil (11a) verbunden ist und die weitere Kolben-Zylindervorrichtung (B) mit einer Stelle (q) zwischen dem betreffenden Rückschlagventil (12a) und dem zugeordneten Elektroventil (12) verbunden ist.

2. Hydraulischer Kreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die beiden Saug/Druckleitungen an zwischen den Elektroventilen und den betreffenden Rückschlagventilen liegenden Stellen verbunden sind und dass in der Verbindungsleitung ein normalerweise geschlossenes, mit Hand zu öffnendes Ventil vorgesehen ist.