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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Fahrzeugdeckel-Betätigungsanordnung, insbesondere für ein Cabrioverdeck, mit einer Druckmittelpumpe und mehreren damit ausgangsseitig verbunde- nen Arbeitszylindern.
Bei derartigen Anordnungen sind zumeist neben den eigentlichen Betätigungszylindern auch Sperr- bzw. Verriegelungszylinder und ähnliche Hilfszylinder über eine Ventilsteuerung oder der- gleichen zum richtigen Zeitpunkt zu betätigen, wobei bei komplizierteren Betätigungsaufgaben, wie etwa dem Ausfahren und Verriegeln eines Faltverdeckes aus einem vorher und hinterher mit einem Deckel abgeschlossenen Ablageraum an einem Fahrzeug, einzelne der Bewegungsaufgaben auch durchaus gleichzeitig ablaufen können bzw. zur Verkürzung der Betätigungsphase insgesamt auch müssen. Probleme ergeben sich bei den bekannten Anordnungen der eingangs genannten Art immer dann, wenn verschiedene Arbeitszylinder bzw. Arbeitszylindergruppen für die jeweilige Be- wegungsaufgabe mit unterschiedlichen Drücken bzw.
Volumenströmen versorgt werden müssen, da dann die Druckmittelpumpe immer den jeweils höchsten Druck und höchsten Volumenstrom bereitstellen muss, was eine im Hinblick auf die anderen Funktionen unnötige Pumpengrösse und Antriebsleistung erfordert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Betätigungsanordnung der eingangs genann- ten Art so zu verbessern, dass die erwähnten Nachteile vermieden werden und dass insbesonders der Gesamtwirkungsgrad der Anordnung verbessert und eine Berücksichtigung der jeweiligen An- forderungen der einzelnen zu betätigenden Arbeitszylinder möglich wird.
Diese Aufgabe wird gemäss der vorliegenden Erfindung bei einer Betätigungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Druckmittelpumpe von einer ventilgesteuerten Radialkolbenpumpe mit mehreren gemeinsam angetriebenen Pumpenelementen gebildet ist, de- ren Ausgänge jeweils einzeln oder teilweise zusammengefasst mit einzelnen oder teilweise zusam- mengefassten Arbeitszylindern verbunden sind. Ventilgesteuerte Radialkolbenpumpen mit mehre- ren gemeinsam angetriebenen Pumpenelementen sind an sich bekannt und für vielfältigste Anwen- dungen, wie etwa als Kraftstoff-Hochdruckpumpe, im Einsatz. Zur Regelung der Fördermenge ist es bei derartigen Pumpen auch bekannt, selektiv einzelne der Pumpenelemente ausser Funktion zu nehmen, sodass ausgangsseitig nur das jeweils benötigte Druckmittelvolumen zur Verfügung steht.
Durch die erfindungsgemässe Verwendung einer derartigen Pumpe, deren Pumpenelemente nun ausgangsseitig einzeln abgreifbar sind und damit einzeln oder teilweise zusammen-gefasst mit einzelnen oder Gruppen von Arbeitszylindern verbindbar sind, ergibt sich die sehr vorteilhafte Möglichkeit, beispielsweise in jedem der ausgangsseitig bedienten Hydraulikkreise unterschied- liche Druckbereiche einzustellen, womit jeweils nur so viel Druck zur Verfügung steht, wie tatsäch- lich gerade benötigt wird und die Arbeitszylinder jeweils optimal dimensioniert werden können.
Zur gleichzeitigen Ansteuerung mehrerer separater Arbeitszylinder oder Arbeitszylindergrup- pen mit unterschiedlichen Druckniveaus sind in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung eigene Hydraulikkreise für jeden separat anzusteuernden Arbeitszylinder bzw. für jede Arbeitszylinder- gruppe vorgesehen und mit einzelnen oder Gruppen von Pumpenelementen verbunden.
Andererseits können nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zur Erzielung zeitlich variabler Hubgeschwindigkeiten zumindest eines Arbeitszylinders oder einer Gruppe zusammen- geschalteter Arbeitszylinder die Ausgänge der einzelnen Pumpenelemente über Steuerorgane zeit- lich gestaffelt einzeln oder in Gruppen mit dem (den) jeweiligen Arbeitszylinder(n) verbunden sein.
Es können also beispielsweise mit einer Radialkolbenpumpe mit drei separaten Pumpenele- menten drei Arbeitszylinder einer Betätigungsanordnung weitgehend unabhängig voneinander optimal betrieben werden. Durch getrennte hydraulische Schaltkreise können in jedem Schaltkreis optimale Druckwerte eingestellt werden, womit die erforderlichen Einbauräume für die Arbeits- zylinder minimiert werden können und der Gesamtwirkungsgrad verbessert wird, da nur soviel Druck zur Verfügung steht, wie benötigt wird.
Die Pumpenelemente selbst können dabei so ausge- legt sein, dass der Volumenstrom dem jeweiligen Arbeitszylinder bzw. dessen Funktion angepasst ist - wenn der jeweilige Hydraulikkreis keinen Volumenstrom benötigt, so kann das Volumen beispiels- weise über ein Druckbegrenzungsventil zum Tank abgesteuert werden ; wäre aber auch mög- lich, beispielsweise das Einlassventil des jeweiligen Pumpenelementes gesteuert offenzuhalten.
Durch wechselweises Zusammenschalten der Ausgänge der einzelnen Pumpenelemente kann der dem jeweiligen Kreis zugeführte Gesamtvolumenstrom bedarfsweise gestaffelt werden. Wenn jedes Pumpenelement beispielsweise 0,3 Liter pro Minute fördert, können auf diese Weise sehr
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einfach Volumenströme von 0,3, 0,6 und 0,9 Liter pro Minute zur Verfügung gestellt werden. Damit kann beispielsweise ein Arbeitszylinder langsam angefahren, dann mit maximaler Geschwindigkeit bewegt und am Ende des Hubes wieder mit minimaler Geschwindigkeit gefahren werden.
Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Schaltpläne näher erläutert. Fig. 1 zeigt dabei eine Betätigungsanordnung für ein Cabrioverdeck mit vier Gruppen von Arbeitszylindern und einer ventilgesteuerte Radialkolbenpumpe mit drei sepa- raten Pumpenelementen und Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer ähnlichen Anord- nung.
In Fig. 1 sind oben links die beiden Verdeckzylinder 1, rechts daneben die beiden Verdeck- kasten - Deckelzylinder 2, dann die beiden Verschlusszylinder 3 und ganz rechts die beiden Spann- bügelzylinder 4 eingezeichnet. Diese Arbeitszylinder sind auf hier nicht dargestellte Weise in einem Fahrzeug eingebaut und wirken mit entsprechenden Elementen zur Betätigung eines Cabriover- deckes zusammen. Die Zylinder 1 bis 4 sind jeweils über Leitungen 5 mit einer hydraulischen Steuereinheit 6 verbunden, in der neben dem Tank 7 und der Druckmittelpumpe 8 auch sämtliche Steuerelemente und Verbindungsleitungen untergebracht sind.
Die Druckmittelpumpe 8 ist von einer ventilgesteuerten Radialkolbenpumpe 9 mit drei gemein- sam angetriebenen Pumpenelementen 10 gebildet, deren Ausgänge hier drei separate hydrauli- schen Schaltkreise 11,12, 13 bedienen - die Rückleitung der jeweils ausgeschobenen Volumen- ströme erfolgt aus allen drei Kreisen gemeinsam über die zum Tank führende Leitung 14
Den Zylindern 1 bis 4 sind jeweils zwei 2/2-Wege-Ventile 15 zugeordnet, die hier einseitig federvorgespannt und elektromagnetisch betätigbar ausgebildet sind und mit denen auf bekannte Weise das Aus- bzw. Einfahren gesteuert werden kann.
Zusätzlich ist noch auf Ablaufdrosseln 16 und Rückschlagventile 17 zu verweisen, deren Funktion hier aber nicht näher interessiert
Alle drei separaten hydraulischen Kreise 11,12, 13 sind über separat einstellbare Druckbe- grenzungsventile 18 zum Tank 7 hin entlastbar, sodass in allen drei Kreisen unterschiedlich hohe Druckniveaus eingestellt werden können. Mit der dargestellten Anordnung ist es möglich, den Spannbügelzylinder 4, den Verschlusszylinder 3 und den Deckelzylinder 2 gleichzeitig zu bewegen, wobei in jedem der drei hydraulischen Kreise mit unterschiedlichen Drücken gearbeitet werden kann. Jedes Pumpenelement ist dabei so ausgelegt, dass der Volumenstrom für die jeweilige Auf- gabe ausreicht bzw. die erforderliche Hubgeschwindigkeit des jeweiligen Zylinders sicherstellt.
Wenn in einem Hydraulikkreis kein Volumenstrom benötigt wird, so fliesst das jeweilige Volumen über das zugeordnete Druckbegrenzungsventil 18 zum Tank 7 hin ab.
Bei der Anordnung nach Fig. 2 sind von der Funktion her gleiche Teile mit gleichen Bezugs- zeichen wie in Fig. 1 bezeichnet. Abweichend von Fig. 1 ist hier hauptsächlich, dass nur ein einziger hydraulischer Schaltkreis 11 vorliegt, und dass der in diesem Schaltkreis zur Verfügung stehende Volumenstrom über zwei zusätzliche 2/2-Wege-Ventile 19 gesteuert werden kann. Bei beispiels- weise gleich ausgelegten Pumpenelementen 10 kann durch entsprechende Schaltung dieser Ven- tile 19 der Gesamtvolumenstrom auf ein Drittel, zwei Drittel oder drei Drittel geregelt werden. Damit können die von den Zylindern 1 bis 3 gefahrenen Geschwindigkeiten bedarfsweise dem jeweiligen Bewegungsablauf angepasst werden.
Aus Fig. 2 ist auch unmittelbar einsichtig, dass beispielsweise durch ungeschaltete Verbindung zweier Pumpenelemente 10 dann auch nur zwei wählbare Volumenströme bzw. Geschwindigkei- ten zur Verfügung stehen. Abgesehen von den in Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnungen könnten mit dem beschriebenen Konzept natürlich auch weitere Kombinationen von einzelnen Pumpen- element-Ausgängen (beispielsweise auch in Gruppen zusammengefasst) mit einzelnen oder Grup- pen von Arbeitszylindern realisiert werden, womit insbesonders bei einer grösseren Anzahl separa- ter Pumpenelemente weitgehende Abstufungen hinsichtlich Druck- und/oder Volumenstrom für die jeweilige Anordnung möglich sind.
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The invention relates to a hydraulic vehicle cover actuation arrangement, in particular for a convertible top, with a pressure medium pump and a plurality of working cylinders connected to it on the output side.
In such arrangements, in addition to the actual actuating cylinders, locking or locking cylinders and similar auxiliary cylinders can also be actuated at the right time via a valve control or the like, with complicated actuation tasks such as extending and locking a folding top from before and after with storage compartment on a vehicle, some of the movement tasks can also run at the same time or also have to be shortened to shorten the actuation phase. Problems arise with the known arrangements of the type mentioned at the beginning whenever different working cylinders or working cylinder groups for the respective movement task with different pressures or
Volume flows must be supplied, since then the pressure medium pump must always provide the highest pressure and the highest volume flow, which requires an unnecessary pump size and drive power with regard to the other functions.
The object of the present invention is to improve an actuating arrangement of the type mentioned at the outset in such a way that the disadvantages mentioned are avoided and in particular that the overall efficiency of the arrangement is improved and consideration of the respective requirements of the individual working cylinders to be actuated becomes possible.
According to the present invention, this object is achieved in an actuation arrangement of the type mentioned at the outset in that the pressure medium pump is formed by a valve-controlled radial piston pump with a plurality of pump elements which are driven in common, the outputs of which are connected individually or partially combined with individual or partially combined working cylinders are. Valve-controlled radial piston pumps with several jointly driven pump elements are known per se and are used for a wide variety of applications, such as a high-pressure fuel pump. In order to regulate the delivery rate, it is also known in pumps of this type to selectively deactivate individual pump elements so that only the pressure medium volume required in each case is available on the output side.
The use of such a pump according to the invention, the pump elements of which can now be tapped individually on the output side and can thus be connected individually or partially combined with individual or groups of working cylinders, results in the very advantageous possibility of, for example, different pressure ranges in each of the hydraulic circuits operated on the output side to be set, so that only as much pressure is available as is actually required and the working cylinders can be optimally dimensioned.
For the simultaneous activation of several separate working cylinders or working cylinder groups with different pressure levels, in a preferred embodiment of the invention separate hydraulic circuits are provided for each working cylinder to be controlled separately or for each working cylinder group and connected to individual or groups of pump elements.
On the other hand, according to a further embodiment of the invention, in order to achieve time-variable lifting speeds of at least one working cylinder or a group of working cylinders interconnected, the outputs of the individual pump elements can be connected to the respective working cylinder (s) staggered in time, individually or in groups, via control elements .
For example, with a radial piston pump with three separate pump elements, three working cylinders of an actuation arrangement can be optimally operated largely independently of one another. Separate hydraulic circuits allow optimal pressure values to be set in each circuit, which minimizes the installation space required for the working cylinders and improves the overall efficiency, since only as much pressure is available as is required.
The pump elements themselves can be designed so that the volume flow is adapted to the respective working cylinder or its function - if the respective hydraulic circuit does not require a volume flow, the volume can be controlled to the tank, for example, via a pressure relief valve; it would also be possible, for example, to keep the inlet valve of the respective pump element open in a controlled manner.
By alternately interconnecting the outputs of the individual pump elements, the total volume flow supplied to the respective circuit can be staggered if necessary. If, for example, each pump element delivers 0.3 liters per minute, this can be very helpful
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volume flows of 0.3, 0.6 and 0.9 liters per minute can easily be made available. For example, a working cylinder can be started up slowly, then moved at maximum speed and at the end of the stroke it can be driven again at minimum speed.
The invention is explained in more detail below with reference to the circuit diagrams shown schematically in the drawing. 1 shows an actuation arrangement for a convertible top with four groups of working cylinders and a valve-controlled radial piston pump with three separate pump elements, and FIG. 2 shows another embodiment of a similar arrangement.
1 shows the two convertible top cylinders 1 on the top left, the two convertible top compartments on the right - cover cylinder 2, then the two locking cylinders 3 and on the far right the two clamping bracket cylinders 4. These working cylinders are installed in a vehicle in a manner not shown here and interact with corresponding elements for actuating a convertible top. The cylinders 1 to 4 are each connected via lines 5 to a hydraulic control unit 6, in which all the control elements and connecting lines are accommodated in addition to the tank 7 and the pressure medium pump 8.
The pressure medium pump 8 is formed by a valve-controlled radial piston pump 9 with three jointly driven pump elements 10, the outputs of which serve three separate hydraulic circuits 11, 12, 13 here - the return of the volume flows pushed out is carried out jointly from all three circuits the line leading to the tank 14
The cylinders 1 to 4 are each assigned two 2/2-way valves 15, which are spring-loaded on one side and designed to be electromagnetically actuated and with which the extension and retraction can be controlled in a known manner.
In addition, reference should also be made to discharge throttles 16 and check valves 17, but their function is not of interest here
All three separate hydraulic circuits 11, 12, 13 can be relieved towards the tank 7 via separately adjustable pressure limiting valves 18, so that differently high pressure levels can be set in all three circuits. With the arrangement shown, it is possible to move the clamping bracket cylinder 4, the locking cylinder 3 and the cover cylinder 2 at the same time, it being possible to work with different pressures in each of the three hydraulic circuits. Each pump element is designed so that the volume flow is sufficient for the respective task or ensures the required stroke speed of the respective cylinder.
If no volume flow is required in a hydraulic circuit, the respective volume flows to the tank 7 via the assigned pressure relief valve 18.
In the arrangement according to FIG. 2, the same parts have the same reference numerals as in FIG. 1 in terms of their function. 1, it is mainly the case that there is only a single hydraulic circuit 11 and that the volume flow available in this circuit can be controlled via two additional 2/2-way valves 19. In the case of pump elements 10, for example, of the same design, the total volume flow can be regulated to one third, two thirds or three thirds by appropriate switching of these valves 19. The speeds driven by cylinders 1 to 3 can thus be adapted to the respective movement sequence as required.
It is also immediately apparent from FIG. 2 that only two selectable volume flows or speeds are then available, for example, through an unswitched connection of two pump elements 10. Apart from the arrangements shown in FIGS. 1 and 2, the described concept could of course also be used to implement further combinations of individual pump element outputs (for example also combined in groups) with individual or groups of working cylinders, which is particularly the case with a larger one Number of separate pump elements, extensive gradations with regard to pressure and / or volume flow are possible for the respective arrangement.
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