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Die Erfindung betrifft einen Hydraulikkreis gemäß dem
Oberbegriff von dem Anspruch.
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Ein solcher Kreis ist beispielsweise in der EP-A-0 425 156
offenbart.
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Separate Kolben-Zylinder-Anordnungen oder Paare von
Kolben-Zylinder-Anordnungen sind oft erforderlich, um verschiedene Teile
des Faltdachs zu steuern und um eine Haube zum Verschließen
eines Raums innerhalb des Fahrzeugs zur Aufnahme des Dachs im
gefalteten Zustand zu betätigen. In dem gut bekannten Kreis
werden die Ventile, die jeder Kolben-Zylinder-Anordnung oder jedem
Paar von Zylinderanordnungen zugeordnet sind, entweder durch
Solenoid gesteuerte Spulenventile der 4/3-Art, d. h. Ventile,
die vier Verbindungspunkte haben und eine Mittelstellung
zusätzlich zu zwei Arbeitsstellungen haben, oder durch Solenoid
gesteuerte Spulenventile der 3/2-Art, die in Kombination mit
einer umschaltbaren Pumpenartarbeiten, gebildet.
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In Verbindung mit dem Wunsch und der Tendenz, die hydraulische
Steuerungsausrüstung in einem möglichst kleinen Raum
anzuordnen, werden im allgemeinen Kolben-Zylinder-Anordnungen von
ziemlich kleinem Durchmesser und entsprechend hohe Pumpendrücke
verwendet, während die Größe der Ventile auch sehr klein ist.
Solche Ventile sind sehr teuer und sind, in der Mittelstellung,
nicht in der Lage, den Druck eines gesteuerten Zylinders zu
halten, wenn anschließend der nächste Zylinder mit einem
wesentlich niedrigeren Druck gesteuert werden soll. In einem solchen
Fall kann eine Leckage von Öl über den notwendigen Spalt
zwischen der Ventilbohrung und der Ventilspule, wenn sich die
letztere in ihrer Mittelstellung befindet, kaum vermieden werden,
weshalb der Druck in dem entsprechenden Zylinder auf einen Wert
abfallen kann, der wesentlich unterhalb des Drucks liegt, der
zur Betätigung des Zylinders erforderlich ist. Es kann somit
passieren, daß ein Dachspannbügel, der von dem Stauraum durch
Betätigung eines bestimmten Zylinders angehoben worden ist,
sich anschließend teilweise in den Stauraum als ein Ergebnis
eines Druckabfalls in dem Zylinder zurü.ckbewegt und dabei mit
der Haube, die sich in diesem Moment unter einem relativ
niedrigen Druck in ihre geschlossene Stellung bewegt, zusammenstößt.
Versuche, diese ungewünschten Zwischenfälle zu vermeiden, indem
eine Präzisionspassung zwischen der Ventilbohrung und der
Ventuspule verwendet wird, haben zu Situationen geführt, in denen
die durch die Erregung eines Ventus ausgeübte Kraft nicht
ausreichend erschien, um die Ventilspule in ihrer Bohrung zu
verstellen.
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Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, die obigen Nachteile in
einer einfachen und effektiven Weise zu lösen, indem Ventile
einfacheren und daher weniger teueren Aufbaus verwendet werden,
die eine bessere Sicherheit gegen einen Druckverlust in den
entsprechenden Zylindern bieten.
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Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel durch die Merkmale
erreicht, die in dem Kennzeichnungsteil des Anspruchs definiert
sind.
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Das gemäß der Erfindung verwendete Kugelsitzsteuerventil ist
von einem wesentlich einfacheren und weniger teueren Aufbau,
während das ihm zugeordnete zusätzliche Kugelabsperrventil ein
gut arbeitendes ist.
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Die Erfindung wird hiernach weiter anhand eines Beispiels unter
Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert werden.
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Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht eines
Motorfahrzeugs der Cabrioletart, dessen Faltdach in
einer teilweise geöffneten Stellung gezeigt
ist, wobei auch die Paare von hydraulischen
Kolben-Zylinder-Anordnungen zur Betätigung des
Dachs gezeigt sind;
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Figur 2 zeigt einen vereinfachten Hydraulikkreis gemäß
der Erfindung mit drei hydraulischen Kolben-
Zylinder-Anordnungen;
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Figuren 3A-F zeigen sechs aufeinanderfolgende Phasen des
Schließvorgangs des Faltdachs eines Fahrzeugs
der Art gemäß der Figur 1;
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Figuren 4A-F zeigen in schematischer Weise die
aufeinanderfolgenden Phasen des Öffnungsvorgangs des
Faltdachs und
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Figur 5 zeigt einen Längsschnitt eines 3/2-Ventils der
Kugelsitzart, bei dem - gemäß der
Erfindung - ein zusätzliches Absperrventil der
Kugelventilart verwendet wird.
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Mit Bezugnahme auf die Figur 1 ist das Faltdach mit 1
bezeichnet. In der geschlossenen Stellung wirkt die Vorderkante dieses
Dachs mit den Verriegelungselementen 2 in einer Weise zusammen,
die gut bekannt ist und daher nicht weiter beschrieben werden
wird.
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In der vollständig gefalteten Stellung ist das Faltdach 1 in
dem Raum 3 angeordnet, der durch eine Haube oder Abdeckung 4
geschlossen sein kann.
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Das Faltdach 1 hat einen nach hinten gerichteten Spannbügel 5.
In der geschlossenen Stellung des Dachs liegt dieser Bügel auf
der Abdeckung 4, die den leeren Raum 3 schließt.
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Zum Öffnen und Schließen des Dachs sind drei Paare von
hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnungen A-A', B-B' und C-C'
vorgesehen. Die Kolben-Zylinder-Anordnungen von jedem Paar arbeiten
parallel zueinander und sind jeweils an einer Seite des
Fahrzeugs angeordnet. Das Paar A-A' dient zum öffnen und Schließen
der Abdeckung 4, das Paar B-B' zum Bewegen des Spannbügels 5
und das Paar C-C' zum Falten und Spannen des Dachs.
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Weiterhin ist eine hydraulische Krafteinheit in Figur 1 mit 6
bezeichnet, während die Steuerventile 4 für die verschiedenen
Kolben-Zylinder-Anordnungen zu einer Einheit montiert sind, die
mit 7 bezeichnet ist. Die Kolben-Zylinder-Anordnungen 8 und 9
mit den zugehörigen Ventilblöcken 10 und 11, die auch in Figur
1 gezeigt sind, dienen jeweils zur Verriegelung der Abdeckung 4
und des Spannbügels 5 und werden nachfolgend außer Betrachtung
gelassen.
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Aus Gründen der Einfachheit zeigt die schematische Ansicht von
Figur 1 nur jeweils eine Kolben-Zylinder-Anordnung A, B und C
von jedem Paar von gleichzeitig arbeitenden
Kolben-Zylinder-Anordnungen A-A', B-B' und C-C'. Die Krafteinheit, die in Figur 1
bei 6 gezeigt ist, ist in Figur 2 so gezeigt, daß sie eine
elektrisch angetriebene Pumpe 12 und einen Hydraulikfluidtank 13
aufweist. Weiterhin sind die beiden Steuerventile, die jeder
Kolben-Zylinder-Anordnung A, B und C jeweils zugeordnet sind,
jeweils bei 14A, 15A; 14B, 15B und 14C und 15C gezeigt. Die
Druckleitung, die von der Pumpe 12 wegführt, ist mit 16
bezeichnet, während die Rückführleitung zu dem Tank mit 17 bezeichnet
ist.
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Wie in der schematischen Darstellung von Figur 2 gezeigt ist,
sind die Ventile 14A bis 14C und 15A bis 15C elektrisch
betätigte Ventile der 3/2-Art (das heißt drei Verbindungen und zwei
Stellungen). Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein
Kugelabsperrventil 18A, 18B und 18C jeweils in der Verbindung von der
Druckleitung 16 mit jedem Ventil 14A bis 14C vorgesehen,
während in einer ähnlichen Weise jedes Ventil 15A bis 15C in
seiner Verbindung zur Druckleitung 16 jeweils ein
Kugelabsperrventil 19A, 19B und 19C hat. Die Ventile 14A bis 14C und 15A bis
15C sind, zusammen mit dem elektrischen Motor der Pumpe 12,
Teil einer elektrischen Schaltung (nicht gezeigt), die die
Sequenz bestimmt, in der beim Öffnungs- und Schließvorgang des
Dachs jeweils die verschiedenen Ventile betätigt werden und die
zugehörigen Kolben-Zylinder-Anordnungen A bis C betätigt
werden.
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In der schematischen Darstellung befinden sich alle
Kolben-Zylinder-Anordnungen A bis C in der zurückgezogenen Position,
während keines der sechs Ventile 14A bis 14C und 15A bis 15C
erregt ist, so daß beide Zylinderenden von allen drei
Kolben-Zylinder-Anordnungen A bis C mit dem Tank 13 verbunden sind.
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In dieser Stellung ist das Dach 1 in seinem gefalteten Zustand
in dem Raum 3 aufgenommen, der durch die Abdeckung 4
geschlossen ist. Diese Stellung ist schematisch in Figur 3A gezeigt.
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Mit Bezug auf die Figuren 3B bis F wird nun beschrieben werden,
wie das Dach in seine geschlossene Stellung bewegt wird.
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Das Niederdrücken eines Schalters "Dach schließen" (nicht
gezeigt) führt dazu, daß die Hydraulikpumpe 12 in Betrieb gesetzt
wird, um das Ventil 15A in dem Diagramm von Figur 2 zu erregen,
woraufhin der Hydraulikzylinder A in die ausgestreckte Stellung
bewegt wird, um die Abdeckung 4 zu öffnen (vgl. Figur 3B). Es
wird angenommen, daß ein Druck von se bar zum Öffnen der
Abdekkung 4 erforderlich ist.
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Während die Pumpe 12 weiter rotiert und das Ventil 15A in der
erregten Stellung gehalten wird, wird als nächstes das Ventil
15C erregt, wodurch der Hydraulikzylinder 6 gestreckt wird und
das Dach 1 in dem Raum 3 angehoben wird und in die geschlossene
Stellung bewegt wird. In dieser Phase wird der Zylinder B für
den Spannbügel 5 - im Leerlauf - durch die Dachanordnung in die
gestreckte Stellung mitgenommen (vgl. Figur 3C). Es wird
angenommen, daß ein Druck von 25 bar für diesen Schritt
erforderlich
ist. Es ist das Kugelabsperrventil 19A in der
Druckverbindung des Ventils 15A, welches verhindert, daß der Druck in dem
Zylinder A auch auf 25 bar absinkt, bei welchem Druck die
geöffnete Stellung der Abdeckung 4 nicht mehr gewährleistet sein
würde. In einer solchen Situation könnte die Abdeckung
beispielsweise durch einen Windstoß aus seiner geöffneten Stellung
gestoßen werden und dadurch mit dem vorbeistreichenden Dach, das
sich aus dem Raum 3 entfaltet, zusammenstoßen.
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In der nachfolgenden Phase wird das Ventil 18B erregt - während
die Pumpe weiter arbeitet und die Ventile 15A und 15C erregt
gehalten werden -, wodurch der Zylinder B wieder zurückgezogen
wird und der Spannbügel 5 den hinteren Teil des Dachs
(einschließlich des Heckfensters) anheben wird. Der letztere
Schritt ist erforderlich, um in der Lage zu sein, die Abdeckung
4 wieder zu schließen (vgl. Figur 3D). Es wird angenommen, daß
dieser Schritt einen Druck von 100 bar erfordert. Dies wird
dazu führen, daß die Druckseite der ausgestreckten Zylinder A und
C auch diesem Druck unterworfen werden.
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Anschließend wird das Ventil 15A - während die Pumpe weiter
rotiert - enterregt und wird das Ventil 14A erregt, während die
Ventile 14B und 15C erregt gehalten werden. Dies führt dazu,
daß sich der Zylinder 8 zurückzieht. Es wird angenommen, daß
diese Zurückziehbewegung einen Druck von 10 bar benötigt. In
dieser Stufe verhindern die Kugelabsperrventile 18B und 19C,
daß der Druck innerhalb des Zylinders C und insbesondere der
innerhalb des Zylinders B auf einen Wert von 10 bar absinken.
Es ist insbesondere hinsichtlich des Drucks innerhalb des
Zylinders B von Wichtigkeit, weil der Spannbügel einer wesentlichen
Zugkraft unterliegt, so daß eine wesentliche Verringerung des
Drucks innerhalb des Zylinders B es dem Spannbügel erlauben
würde, sich nach unten zu bewegen und möglicherweise mit der sich
schließenden Abdeckung zusammenzustoßen. Dies führt zu der in
Figur 3E gezeigten Situation. In der letzten Stufe des
Schließvorgangs des Dachs wird das Ventil 14B enterregt und das Ventil
15B wird erregt, während die Pumpe weiter arbeitet und die
Ventile 14A und 14C erregt bleiben. Dies führt dazu, daß der
Zylinder B gestreckt wird, wodurch das Dach an der Rückseite
geschlossen und gespannt wird (vgl. Figur 3F). Sobald die in
Figur 3F gezeigte Stellung erreicht ist, hält die Pumpe an und
werden alle Ventile 14 und 15 enterregt. Die Zylinder A und B
werden gestreckt, während der Zylinder C die zurückgezogene
Position einnimmt, und alle Ventile sind "offen". Die letztere
Stellung der Ventile ermöglicht es, das Dach von Hand zu
öffnen, und zwar auch in denjenigen Fällen, in denen eine
automatische Steuerung, beispielsweise weil die elektrische
Energiequelle erschöpft ist, nicht möglich ist.
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Wenn in irgendeiner Zwischenstufe des oben beschriebenen
Öffnungsvorgangs die Pumpe anhalten würde, beispielweise durch
Lösen des Steuerknopfs, können die Ventile erregt werden und
erregt gehalten werden und können die verschiedenen
Kugelabsperrventile - auch in dem Fall, daß der Pumpendruck vollständig
verlorengeht - die entsprechenden Zylinder in ihren letzten
Stellungen halten.
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Die Figuren 4A bis 4F zeigen die aufeinanderfolgenden Stufen,
die durchlaufen werden, wenn das Dach aus der in Figur A
gezeigten geschlossenen Stellung geöffnet wird. Nach der obigen
Erläuterung unter Bezugnahme auf die Figuren 3A bis 3F werden die
Figuren 4B bis 4F als aus sich selbst verständlich angesehen.
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Die Figur 5 zeigt ein 3/2-Ventil der sogenannten Kugelsitzart,
dem gemäß der vorliegenden Erfindung ein zusätzliches
Kugelabsperrventil zugefügt ist. Der Ventilteil oberhalb der Linie x-x
ist gut bekannt und umfaßt im wesentlichen ein Ventilgehäuse
21, das dichtend in einer Bohrung eines Ventilblocks (vgl.
Figur 1) mit zwischenlegten O-Ringen montiert sein kann. 22
bezeichnet eine Ventilkugel, deren zugeordneter Sitzring 22a fest
in einer zentralen Bohrung 23 des Ventilgehäuses 21 montiert
ist. Beabstandet oberhalb des Sitzrings 22a ist ein zweiter
Sitzring 25a fest in der Bohrung 23 montiert. Ein
Führungskörper 24a (aus beispielsweise Kunststoffmaterial), der zwischen
den beiden Sitzringen 22a und 25a vorgesehen ist, führt ein
Nadelelement 24, das sich mit einem wesentlichen Abstand durch
die Ventilöffnungen der beiden Sitzringe 22a und 25a erstreckt.
Der Sitzring 25a wirkt mit einer Ventilkugel 25 zusammen, die
an dem unteren Ende einer Steuerstange 29 vorgesehen ist. Die
Steuerstange 29 wird durch eine Feder 35 in ihre obere Stellung
gedrückt, in der das obere Ende der Stange sich mit einem
bestimmten Abstand oberhalb der Oberseite des Ventilgehäuses 21
erstreckt.Ein Kopfstück, das einen Solenoid 27 und einen Kern
28 aufweist, ist an dem oberen Ende des Ventilgehäuses 21
plaziert.
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In dem in der Zeichnung gezeigten enterregten Zustand nimmt der
Kern 28 seine obere Stellung ein. In diesem enterregten
Zustand, in dem das Kugelventil 25 frei von seinem Sitz ist, sind
die beiden Verbindungen 30 und 31 über Kanäle innerhalb des
Führungskörpers 24a miteinander verbunden.
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Bei einer Erregung wird der Kern 28 nach unten gezogen und
drückt die Steuerstange 29 entgegen der Federwirkung nach
unten. Das Kugelventilende 25 der Steuerstange 29 wird dadurch
auf seinen Sitz gedrückt, so daß die Verbindung zwischen dem
sogenannten T-Verbindungsstück 31 (mit dem der
Hydraulikflüssigkeitstank zu verbinden ist) und dem sogenannten
A-Verbindungsstück 3G (das mit dem entsprechenden Zylinderraum zu verbinden
ist) unterbrochen wird. Das Nadelelement 24 wird durch das
Kugelventilende 25 nach unten gedrückt und drückt wiederum die
Ventilkugel 25 von ihrem Sitz, so daß über das untere Ende der
zentralen Bohrung 23 Hydraulikfluid unter Druck zugeführt
werden kann, das dann über die freie Ventilöffnung in dem Sitzring
22a und das Verbindungsstück 3e in Richtung des entsprechenden
Zylinderraums strömen kann.
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Gemäß der Erfindung ist ein Kugelabsperrventil, das mit 21
bezeichnet ist, in dem unteren Teil der zentralen Bohrung 23 -
unterhalb der Linie x-x - vorgesehen. Der Sitzring 33 des
letzteren Ventils ist fest innerhalb der Bohrung montiert. Der
Betrieb dieses zusätzlichen Absperrventils ist schon oben
beschrieben worden.