DE1049718B - Fullungsregler fur Luftfederungen insbesondere von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Füllungsregler für Luftfederungen der Kolben- oder Gummibalgbauart, durch die der Druck in der Lüftfeder so reguliert wird, daß der Abstand zwischen Achse und Wagenkasten an die Belastung angepaßt, insbesondere konstant gehalten wird. Bei Füllungsreglern dieser Art arbeiten Federglieder, Verzögerungsorgane und Steuerorgane so zusammen, daß die Regelung nur bei Abstandsänderungen zwischen Achse und Aufbau einsetzt, die durch eine Belastungsänderung des Federelementes infolge Änderung des Beladungszustandes oder durch Zentrifugalkräfte bei der Kurvenfahrt des Fahrzeuges hervorgerufen werden, aber nicht bei Schwingungen der Achse und des Aufbaus infolge der Straßenunebenheiten.

Bei den bekannten Füllungsreglern ist der Aufwand für die gesamte Luftfederung, die aus den Luftfederelementen selbst, den meist hydraulischen Schwingungsdämpfern und den Organen für die Füllungsregelung besteht, sehr groß und soll durch die Erfindung verringert werden.

Der Füllungsregler gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein nach einer Seite hin offener zylindrischer Topf, in dem ein durch gegengespannte Federn belasteter und mit einer Steuerstange das Steuerventil betätigender \^erzögerungskolben arbeitet, innerhalb des ölvolumens eines an sich bekannten hydropneumatischen Dämpfers angeordnet und mit dem Kolben oder dem Gehäuse des Dämpfers fest verbunden ist. In vorteilhafter Weise können so sämtliche Organe für die Füllungsregelung innerhalb des sowieso erforderlichen Schwingungsdämpfers untergebracht werden. Noch größer ist der Vorteil, wenn der hydropneumatische Dämpfer zugleich die Last des Fahrzeuges ganz oder zum Teil trägt. In diesem Falle wird ein hydropneumatisches Luftfederelement geschaffen, das die Füllungsregelung in sich einschließt und durch Leitungsanschlüsse direkt mit den für die Füllungsregelung erforderlichen Behältern verbunden ist.

Die vorgespannten Federn, die den Verzögerungskolben belasten, stützen sich einerseits an dem zylindrischen Topf und andererseits an dem Gehäuse oder dem Kolben des Schwingungsdämpfers ab. Der Verzögerungskolben kann auch direkt in dem verlängerten Arbeitszylinder des Dämpfers laufen, so· daß ein besonderer zylindrischer Topf entfällt.

Die Zeichnung zeigt zwei Beispiele der Erfindung, und zwar

Abb. 1 einen Füllungsregler für Luftfederungen in Verbindung mit einem hydropneumatischen Dämpfer, unter dessen Kolben der zylindrische Topf angeordnet ist, und

Abb. 2 einen Füllungsregler für eine Luftfederung Füllungsregler für Luftfederungen,
insbesondere von Kraftfahrzeugen

Anmelder:
ίο Böge G.m.b.H., Eitorf/Sieg, Bogestr.40

Dipl.-Ing. Franz Tuczek, Weyerhof bei Eitorf/Sieg,
ist als Erfinder genannt worden

in Verbindung mit einem hydropneumatischen Federbein, bei dem der Verzögerungskolben direkt in dem Arbeitszylinder des Dämpfers arbeitet.

Der hydropneumatische Dämpfer besteht aus dem Arbeitszylinder 1 mit dem oberen Deckel 2 und dem unteren Boden 3, der ein Befestigungsauge 4 trägt, das mit der Achse des Fahrzeuges verbunden ist. Die nach oben austretende Kolbenstange 5 wird mit ihrem oberen Ende 6 mit dem Aufbau des Fahrzeuges verbunden, während sie am unteren Ende den Dämpferkolben 5 α mit den schematisch angedeuteten Drosselventilen 5b und 5c trägt. Der Druck des Luftpolsters la lastet auf dem Flüssigkeitsspiegel Ib, bis zu dem der Arbeitszylinder 1 mit Druckflüssigkeit gefüllt ist. Unterhalb des Kolbens 5a ist der zylindrische Topf 7 mit dem Verzögerungskolben 8 angeordnet, der von oben durch die sich am Topf 7 abstützende Feder 9 und von unten durch die sich am Boden 3 abstützende Feder 10 belastet ist. Vom Verzögerungskolben 8 führt die Steuerstange 11, deren Durchtritt aus dem Topf 7 mit Hilfe der Dichtung 12 abgedichtet ist, innerhalb der hohlen Kolbenstange 5 zu dem Steuerventil, das als Kolbenschieber 13 ausgebildet ist und den zu dem Luftfederelement führenden Kanal 13 σ bei Längsverschiebungen gegenüber der Kolbenstange 5 mit den Kanälen 13 b bzw. 13 c verbindet. Der Verzögerungskolben 8 ist mit der engen Drosselbohrung 14 versehen, an deren Stelle auch eine andere bekannte Drosseleinrichtung treten kann. Der Raum 15 über dem Reglerkolben 8 ist in bekannter Weise durch eine kleine Undichtheit oder eine andere bekannte Einrichtung in den Arbeitszylinder 1 hinein entlüftet, so daß die Luft aus dem Raum 15 in den

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Luftraum 1 α des hydropneumatischen Dämpfers gelangt. Der Verzögerungskolben 8 kann sich innerhalb des Topfes 7 nur bewegen, indem Öl durch die Drosselbohrung 14 hindurch von einer auf die andere Seite strömt. Schnellen Bewegungen setzt der Verzögerungskolben 8 erheblichen Widerstand entgegen, da das öl dann mit hoher Geschwindigkeit durch die enge Drosselbohrung 14 hindurchströmen muß. Dies ist für eine Bewegung des Verzögerungskolbens 8 nach oben ohne weiteres klar, da dann der Kolben 8 auf dem Ölpolster in dem Raum 15 aufsitzt. Der Widerstand entsteht jedoch auch bei einer Bewegung nach unten, da auf der ganzen Fläche des Verzögerungskolbens der Druck des pneumatischen Polsters 1 α ruht. Der Arbeitszylinder 1 kanu sich gegenüber dem als feststehend betrachteten Kolben 5 a und damit auch feststehenden Topf 7 auf und ab bewegen. Hierbei werden auf den Verzögerungskolben 8 durch die sich ändernde Federspannung der Feder 10 Kräfte ausgeübt. Die Feder 9 ist vorzugsweise viel härter als die Feder 10 ausgeführt, damit der Raum 15 möglichst niedrig gehalten werden kann. Die freien Kräfte der Federn 9 und 10 bewirken bei schnellen Bewegungen des Arbeitszylinders 1 keine Bewegung des Verzögerungskolbens 8 gegenüber dem Topf 7. Der Verzögerungskolben 8 und mit ihm die Steuerstange 11 bleiben relativ zur Kolbenstange 5 in Ruhe und ändern die Lage des Kolbenschiebers 13 nicht. Wenn infolge von Belastungsänderungen die freien Federkräfte der Federn 9 und 10 längere Zeit auf den Verzögerungskolben 8 einwirken, so findet eine Bewegung desselben sowie auch des Kolbenschiebers 13 gegenüber der Kolbenstange 5 statt. Bei steigender Belastung, d. h. bei sich verkürzendem Dämpfer, bewegt sich der Kolbenschieber 13 nach oben, und der zum Luftfederelement führende Kanal 13 a wird mit dem Kanal 13 b, der mit dem Nachfüllbehälter bekannter Art verbunden ist, in Verbindung gebracht und so die Luftmenge bzw. der Druck im Federbein erhöht.

Umgekehrt wird bei abnehmender Belastung eine Verbindung zwischen Kanal 13 a und Kanal 13 c hergestellt, durch den Luft aus dem Federelement abgelassen werden kann.

Wenn der hydropneumatische Dämpfer zugleich als Luftfederelement fungiert, sind nur die Kanäle 13 b und 13 c erforderlich, und aus dem Ringraum 13 d kann eine direkte Verbindung, z. B. durch die hohle Kolbenstange, zu dem Luftpolster la hergestellt werden.

In Abb. 2 sind die der Abb. 1 entsprechenden Teile mit einem Strich versehen. Der Verzögerungskolben 8' arbeitet direkt in dem Arbeitszylinder 1', und seine Steuerstange 11' betätigt den Schieber 13' innerhalb des Bodens 3', der über die Leitung 18 direkt den Druck im Luftpolster 1 α' regelt.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 1 ist die Steuerkraft bei kleinen Verschiebungen des Verzögerungskolbens 8 aus der Mittellage des Schiebers 13 sehr klein, da die resultierende Kraft der gegengespannten Federn 9 und 10 stetig mit Null beginnt und nur langsam steigt. Günstiger ist ein Federkraftverlauf, der in der Mittellage einen Sprung aufweist, damit auch bei kleinen Verschiebungen aus der Mittellage eine genügend große Steuerkraft zur Verfügung steht. Dies kann, wie Abb. 2 zeigt, dadurch erreicht werden, daß die Feder 10' nicht unmittelbar auf den Verzögerungskolben wirkt, sondern unter Zwischenschaltung einer Platte 16, deren Bewegung in der sich vom. Kolben entfernenden Richtung durch einen mit dcni Kolben 5 a' verbundenen Anschlag 17 begrenzt ist. In der Mittellage des Steuerventils ist die Spannung der Feder 10' größer, beispielsweise doppelt so groß wie die Spannung der Feder 9' ausgelegt, und der Verzögerungskolben 8' sitzt auf der Platte 16 auf. Bei Bewegungen des Arbeitszylinders 1' nach unten wird die Verbindung zwischen Verzögerungskolben 8' und Platte 16 bzw. Feder 10' gelöst, so daß die ganze Vorspannung der Feder 9' als Steuerkraft zur Verfugung steht. Bei Bewegungen des Arbeitszylinders 1'

ίο aus der Mittellage nach oben wird die Feder 10' zusammengedrückt, deren Vorspannung die Spannung der Feder 9' überwiegt, so daß die Differenz der Spannungen dieser beiden Federn sofort als Steuerkraft zur Verfügung steht. In Abb. 1 müßte die Platte 16 in entsprechender Weise mit dem Boden 3 in Verbindung stehen, um dieselbe Wirkung zu erreichen.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeichneten Beispiele beschränkt, insbesondere wird bei einem Dämpfer mit nach unten austretender Kolbenstange sinn-

ao gemäß der Raum zwischen Kolben 5 a und Deckel 2 für die Unterbringung des Füllungsreglers benutzt. Statt der Drosselbohrung im Verzögerungskolben 8' kann eine Umgehungsleitung von einer auf die andere Kolbenseite vorgesehen werden, in die eine außen verstellbare Drosseleinrichtung eingebaut ist, um den Widerstand des Verzögerungskolbens verstellen zu können.

Claims (8)

Patent an sp β (?CHE:

1. Füllungsregler für Luftfederungen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, der aus einem Federglied, einem Verzögerungsorgan und einem Steuerorgan besteht, dadurch gekennzeichnet, daß ein nach einer Seite hin offener zylindrischer Topf (7), in dem ein durch gegengespannte Federn (9 und 10) belasteter und mit einer Steuerstange (11) das Steuerventil (Kolbenschieber 13) betätigender Verzögerungskolben (8) arbeitet, innerhalb des ölvolumens (Ic) eines an sich bekannten hydropneumatischen Schwingungsdämpfers oder Federbeines angeordnet und mit dem Kolben (5 a) des Dämpfers fest verbunden ist.

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2. Füllungsregler nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß der zylindrische Topf (7') eine Verlängerung des Arbeitszylinders (1') des Dämpfers darstellt.

3. Füllungsregler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegengespannten Federn (9 und 10) sich einerseits an dem Topf (7) und andererseits an dem Gehäuse des Dämpfers, z. B. dessen Boden (3), oder an dem Kolben (5 a') des Dämpfers abstützen.

4. Füliungsregler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Verzögerungskolben (8) die Steuerstange (11) durch die hohle Kolbenstange (5) zu dem Kolbenschieber (13) führt.

5. Füllungsregler nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß vom Verzögerungskolben eine Steuerstange (H') zu einem Schieber (13') innerhalb des Bodens (3') oder des Deckels führt.

6. Füllungsregler nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der offenen Seite des Topfes (7) sich befindende Feder (10) weicher ist als die Feder, die zwischen dem Verzögerungskolben (8) und dem Boden (7 a) des zylindrischen Topfes (7) angeordnet ist.

7. Füllungsregler nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Feder (10') auf der offenen Seite des zylindrischen Topfes durch einen Anschlag (17) begrenzt ist, der mit dem Teil des Dämpfers fest verbunden ist, an dem sich die Feder (10') abstützt.

8. Füllungsregler nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise eine mit Drosseleinrichtungen versehene Umgehungsleitung von einer auf die andere Kolbenseite des Verzögerungskolbens (8) vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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