-
Einrichtung zum Antrieb von Hilfsvorrichtungen in Kraftfahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum doppelseitig gerichteten Antrieb von
Hilfsvorrichtungen in Kraftfahrzeugen, z. B. zum Öffnen und Schließen der Fenster
oder zum Falten des Verdecks, die aus einem doppelseitig wirkenden Servomotor, einem
Vorratsbehälter und einer mit dem Startermotor fest gekoppelten Pumpe für die Druckflüssigkeit
sowie einer Verteilervorrichtung besteht, die die Druckflüssigkeit wahlweise zum
Servomotor oder im Leerlauf, der Pumpe zurück zum Vorratsbehälter fließen läßt.
-
Bei bekannten Einrichtungen ist ein Servomotor verwendet, dem Druckflüssigkeit
auf beiden Seiten des Kolbens wahlweise zugeführt wird. Dies erfordert außer den
nötigen zwei Zuleitungen zum Servomotor auch ein Umsteuerventil verwickelten Aufbaus.
Die Anlage wird hierdurch kompliziert, raumsperrig und teuer.
-
Die Erfindung besteht darin, daß der Servomotor in an sich bekannter
Weise in der einen Richtung durch die Druckflüssigkeit und in der anderen durch
Federkraft angetrieben wird der Zufluß der Druckflüssigkeit vom Verteiler zum Servomotor
durch ein Steuerventil gesteuert wird, und der Verteiler im Zusammenhang mit dem
Steuerventil derart einstellbar ist, daß entweder die Pumpe die Druckflüssigkeit
in den Servomotor drückt oder aber daß die Pumpe den Rückfluß
der
Flüssigkeit in den Behälterbewirkt bzw. den durch die Federkraft des Servomotors
bewirkten Rückfluß der Flüssigkeit freigibt.
-
Hierdurch ergibt sich eine im. Aufbau einfachere Einrichtung. Ebenso
wird das Steuerventil vereinfacht und dadurch billiger und auch weniger störanfällig.
-Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In dieser
zeigt ' Fig. i ein - schematisches Schaltbild einer Anlage gemäß der Erfindung,
Fig. 2 den Flüssigkeitsverteiler im Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 4, Fig.
3 den Flüssigkeitsverteiler und -behälter in Ansicht in Richtung des Pfeiles 3 der
Fig. 4, Fig. 4 eine schematische Ansicht des Verteilers und Behälters von der linken
Seite der Fig. 3 gesehen, . Fig. 5 und 6 Teilschnitte des Verteilers, bei denen
verschiedene Stellungen des Reglerteils dargestellt sind.
-
Der Startermotor 2o (Fig. x) besitzt ein auf seiner Welle 22 aufgekeiltes
Ritzel 23, das mit Hilfe eines Hebels 24 in Eingriff mit der Verzahnung des
Schwungrades 2i gebracht werden kann. Der Hebel 24 wird von einem Anker 25 eines
Elektromagnets 26 betätigt. Der Anker kann durch die Haltewicklung 30 so
gehalten werden, daß der Überbrückungskontakt 27 die festen Kontakte 28 und 29 verbindet.
Ein Ende der Magnetwicklung 26 und der Kontakt 29 sind mit dem einen Ende der Motorfeldwicklung
31 verbunden, deren anderes Ende an der Bürste 32 liegt. Das andere Ende
der Magnetwicklung 26 und ein Ende der Haltemagnetwicklung 30 sind miteinander
und mit einer Klemme 33 des Schalters 34 verbunden. Die Klemmen 33 und 35 werden
durch die Überbrückungskontakte 37'bzw. 4o des Schalters über die Schalterkontakte
36 und 39 an die beiden Pole der Batterie 38 gelegt. Der Kontakt 36 liegt an Spannung,
der Kontakt 39 ist geerdet, ebenso wie der eine Pol der Batterie, Wenn der Schalter
34 geschlossen wird, bekommen die Magnetwicklungen 26 und 30 und die Motorfeldwicklung
31 Strom, um den Anker 25 anzuziehen.
-
Wenn der Anker 25 angezogen ist, verbindet sein Kontakt 27 die Kontakte
28 und 2g, um die Motorwicklung 31 voll zu erregen, damit der StartermOtor 20, dessen
Feld 31 beim Drücken des Schalters 34 für den Leerlauf nur schwach erregt wurde,
beim Kämmen des Ritzels 23 mit dem Schwungrad 2i nach Erregung des Ankers 25 die
Maschine anwerfen kann.
-
Eine hydraulische Pumpe 50 wird durch den Startermotor 2o angetrieben,
so oft dieser betätigt wird. Die Pumpe hat eine mit dem Flüssigkeitssammelbehälter
52 über die Leitung 9o verbundene Einlaßöffnüng 51 und eine Auslaßöffnung 53, die
bei 54 mit einem Kanal 75 (Fig. 2) im Verteiler 55 verbunden ist. Eine Auslaßöffnung
56 im Kanal 75 ist mit einem Servomotor 57 (Fig. i) verbunden, der einen Zylinder
58 mit darin arbeitendem Kolben 59 besitzt. Ein Steuerventil 6o'ist in die Verbindungsleitung
zwischen dem einen Ende des Zylinders 58 und der Ausla.ßöffnung 56 des Verteilers
55 eingesetzt. Eine Feder 61 drückt den Kolben 59 gegen das Ende des Zylinders 58,
in den die Druckflüssigkeit eingeführt wird. Das Steuerventil 6o wird von Hand durch
einen (nicht -dargestellten) Hebel geöffnet, des auch den mit der Motorfeldwicklung
31 elektrisch verbundenen Schaltarm 65 in Verbindung mit dem an die Batterie 38
angeschlossenen festen Kontakt 66 bringt. Der 'Schaltarm 65 schließt so einen anderen
Stromkreis zwischen der Batterie und dem Motorfeld 3i, um den Startermotor 2o anzutreiben,
ohne daß der Anker 25 angezogen wird,- so daß das Ritzel 23 nicht mit der Verzahnung
des Schwungrades 21 in Eingriff kommt. Gleichzeitig wird das Steuerventil 6o geöffnet,
damit Flüssigkeit unter Druck von der Pumpe 50 zum Zylinder 58 gefördert
und der Kolben 59 gegen die Feder 61 bewegt wird. Beim Schließen des Steuerventils
6o bewegt sich der Schaltarm 65 zurück in die Stellung der Fig. i, in der er den
Motorstromkreis unterbricht, und die Verbindung zwischen dem Zylinder 58 mit der
Pumpe 5o wird getrennt. Die Flüssigkeit ist nun im Zylinder 58 eingeschlossen und
hält den Kolben 59. Eine weitere Bewegung des Steuerventils 6o in der gleichen Richtung
bringt den Schaltarm 65 gegen seinen Anschlag 67 (Fig. i), läßt den Startermotor-Stromkreis
offen, öffnet aber auch das 'Steuerventil 6o, so daß der Zylinder 58 wieder in Verbindung
mit der Auslaßöffnung 56 des Verteilers 55 gebracht wird. Die Feder 61 drückt den
Kolben 59 zurück, und die Flüssigkeit fließt vom Zylinder 58 durch die Öffnung 56
in den Sammelbehälter 52 zurück.
-
Der Verteiler 55 befindet-sich in einem Gehäuse 7o mit einer Deckplatte
71 (Fig. 2 bis 6). Der Kanal 75 steht an einem Ende mit einer Bohrung 76 in Verbindung,
an seinem anderen Ende trägt er einen Ventilsitz 79, hinter dem sich eine Kammer
77 befinclet, die ein mit dem Ventilsitz 79 zusammenarbeitendes, nicht magnetisches
Nadelventil 87 enthält. Das den Ventilsitz tragende Ende des Kanals 75 ist als rohrartiger
Ansatz 78 ausgebildet, der den Spulenkörper einer Elektromagnetwicklung 8o trägt,
der seinerseits als Führung für einen Anker 85 dient, in dem das Nadelventil 87
befestigt ist. Der Anker hat auf seiner Umfangsfläche Längsnuten 86, damit bei offenem
Ventil die Flüssigkeit an ihm vorbeiströmen kann. Die Kammer 77 steht über eine
Aussparung 81 in der Deckplatte 71 in Verbindung mit einem Ende der zylindrischen
Bohrung 76.
-
Die Wicklung 8o des Nadelventil-Elektromagneten ist zwischen den Schaltarm
65 (Fig. i) und Erde gelegt, so daß der Magnet erregt wird und das Nadelventil schließt,
wenn der Startermotor 2o beim Öffnen des Steuerventils 6o zum Betätigen des Servomotors
57 Strom erhält.
-
In der Wand der zylindrischen Bohrung 76 ist zwischen deren Enden
eine Abflußöffnung 88 vorgesehen, die mit einem in den Sammelbehälter 52 mÜndenden
Rohr gi (Fig. 3) in Verbindung steht. Der Sammelbehälter 52 besteht aus einem Gefäß,
das flüssigkeitsdicht an der Grundplatte 89 des Gehäuses 7o befestigt ist.' Das
der- Deckplatte 71 benachbarte Ende der Bohrung 76 ist mit einer Buchse 95 ausgekleidet,
gegen deren hinteres Ende eine Scheibe 98 anliegt. Ein Kolben 96 mit einer Nut längs
seiner Umfangsfläche kann in der Buchse 95 gleiten, die mit ihm ein Ganzes bildende
Kolbenstange 97 tritt
durch die Scheibe 98. Auf die Kolbenstange
97 sind Unterlegscheiben 99 geschoben und bilden ein Widerlager für eine Schraubenfeder
ioo, die die Stange umgibt und sich mit ihrem anderen Ende an einer kurzen zylindrischen
Hülse ioi abstützt. Diese Hülse befindet sich in einem dichten Gleitsitz in dem
zum Kanal 75 gehenden Ende der Bohrung 76.
-
In der Hülse ioi ist eine Kugel 103 angeordnet, die ein Ventil zum
Regeln der Verbindung zwischen dem Kanal 75 und der zum hydraulischen Zylinder 58
führenden Auslaßöffnung 56 darstellt.
-
Die Hülse ioi hat einen Innenabsatz io2, gegen den sich die Kugel
legen kann, um den Flüssigkeitsdurchtritt durch die Hülse ioi zu verhindern.
-
Die Hülse ioi kann gegen die Schraubenfeder ioo gleiten und die Verbindung
zwischen der Auslaßöffnung 56 und der Abflußöffnung 88 sperren (Fig. 6). Normalerweise
wird jedoch die Hülse ioi durch die Schraubenfeder ioo am Ende der Bohrung 76 gehalten,
so daß eine freie Verbindung zwischen der Auslaßöffnung 56 und der Abflußöffnung
88 besteht (Fig. 5).
-
Die relative Stellung zwischen der Kugel 103 und der Hülse ioi wird
in bestimmten Fällen durch den Kolben 96 und seine Kolbenstange 97 geregelt. Beispielsweise
(Fig. 5) wird der Kolben 96 durch den Druck der von der Pumpe über das Nadelventil
87 und die Aussparung 81 geförderten Flüssigkeit gegen den Ansatz 98 gedrückt. Diese
Stellung wird eingenommen, wenn der Startermotor 2o die Maschine anwirft, das Steuerventil
6o geschlossen und der Schaltarm 65 geöffnet ist (Fig. i). Es wird also keine Flüssigkeit
unter Druck in den Servomotor 57 gepreßt. Wie Fig. 5 zeigt, hat der Kolben
96 über seine Kolbenstange 97 die Kugel 103 vom Sitz gehoben, so daß
der Weg vom Kanal 75 durch die Öffnung im Innenabsatz io2, die Bohrung 76 und die
Abflußöffnung 88, die durch das Rohr gi zum Sammelbehälter 52 führt, frei wird.
Befindet sich nun in den Räumen 75, 81, 95.und 76 noch Flüssigkeit unter geringem
Überdruck, so kann diese über die Längsnut im Kolben 96 und die Abflußöffnung 88
zum Behälter 52 zurückfließen. Wenn der Startermotor 2o die Maschine anwerfen soll,
wird auch die Pumpe 5o angetrieben. Diese wird zunächst Druckflüssigkeit aus dem
Behälter 52 durch die Öffnung 54 im Verteiler 55 in den Kanal 75 drücken. Da aber
der Weg zum Servomotor 57, wie erwähnt, jetzt versperrt ist, wird die Flüssigkeit
ohne merklichen Widerstand in den Behälter zurückfließen. Die Pumpe 50 läuft also,
solange der Schalter 34 gedrückt und das Steuerventil 6o geschlossen ist, leer und
belastet den Startermotcr 2o nur unwesentlich.
-
Wenn aber der Servomotor 57 arbeiten soll, wird das Steuerventil 6o
geöffnet und dabei der mit diesem gekoppelte Schaltarm 65 geschlossen, so daß sowohl
die Magnetwicklung 8o erregt als auch der Startermotor 2o angeschaltet wird. Die
Elektromagnetwicklung 8o drückt die Ventilnadel 87 auf den Sitz 79, wodurch der
hydraulische Kreis von der Pumpe 50 über den Kanal 75 und die Aussparung 81 zum
Kolben-Boden 96 unterbrochen wird. Jeder etwa noch auf den Kolben 96 wirkende Druck
gleicht sich über dessen Nut aus, so daß der Kolben 96 frei beweglich ist.
Wenn der Startermotor 2o anfängt, die Pumpe 50 anzutreiben, bildet sich Druck in
dem Kanal 75 aus und wirkt auf die Kugel 103. Die Kugel io wird auf den Innenabsatz
io2 in der Hülse ioi gedrückt, wodurch der Flüssigkeitsdurchtritt durch die Abflußöffnung
88 verhindert wird. Die Kugel 103 und die Hülse ioi bewegen sich dann unter Zusammendrücken
der Schraubenfeder ioo so weit vom Kanal 75 weg- (in Fig. 6 nach links), so daß
der Zugang vom Kanal 75 zur Abflußöffnung 88 und Rohr gi versperrt, dagegen der
Zugang vom Kanal 75 zur Öffnung 56 und zum Servomotor 57 frei wird. Dadurch wird
dem Zylinder 58 des Servomotors 57 Druckflüssigkeit zugeführt. Sollte der Druck
in diesem Kreis einen vorbestimmten Wert überschreiten, so wird die Hülse ioi noch
weiter gegen den Druck der Schraubenfeder ioo zurückgepreßt. Die Kugel 103 wird
jedoch durch die Kolbenstange 97 an einer weiteren Verschiebung gehindert (Fig.6).
Dadurch wird die Kugel 103 von dem Innenabsatz ioz in der Hülse ioi abgehoben, und
die Druckflüssigkeit strömt dann zwischen der Kugel 103, und der Hülse ioi
in den Mittelteil der Bohrung 76 und dann durch die Abflußöffnung 88 in den Sammelbehälter
52 zurück. Ist der Überdruck ausgeglichen, wird die Hülse ioi durch die Feder ioo
zurückgedrückt; bis der Innenansatz io2 wieder mit der Kugel 103 zusammentrifft.
-
Wenn das Steuerventil 6o wieder geschlossen wird, um den Servomotor
57 in seiner Arbeitsstellung zu halten, wird der Stromkreis des Startermotors 2o
durch den Schaltann 65 unterbrochen, und der Pumpendruck sinkt auf Null. Die Ventilanordnung
101, 103 wird dann durch die Feder ioo in die Stellung der Fig. 2 zurückgebracht,
in der die Auslaßöffnung 56 über die Bohrung 76 mit der Abflußöffnung 88 in Verbindung
steht. Gleichzeitig wird die Erregung des Elektromagneten 8o unterbrochen, damit
sich das Nadelventil 87 von seinem Sitz 79 abheben kann und dadurch die Verbindung
zwischen dem Kanal 75 und der Aussparung 81 bis zum Kolben 96 wiederhergestellt
wird. Wenn nun das Steuerventil 6o in die Auslaßstellung gebracht wird, strömt die
in dem Zylinder 58 eingeschlossene Druckflüssigkeit frei durch die Öffnungen 56
und 88 in den Sammelbehälter 52 zurück. Die Teile sind nun in ihre Normalstellung
zurückgekehrt und sind für die nächste Betätigung des Servomotors 57 bereit.