DE1083127B - Steuereinrichtung fuer zwei hydraulische Stellglieder - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung· für zwei hydraulische Stellglieder, insbesondere für eine hydraulische Aufhängung der Vorder- und Hinterachse eines Kraftfahrzeuges, und bezweckt, zwei hydraulische Stellglieder, insbesondere solche, die die vordere und die hintere Höhe eines Kraftfahrzeuges über dem Boden steuern·, selbsttätig¹ dadurch zu verstellen, daß ihnen die Druckflüssigkeit dann zugeführt wird, wenn ein Geber die Notwendigkeit einer Verstellung meldet, beispielsweise zur Korrektur der Höhe des aufgehängten Teiles in Abhängigkeit von dem nicht aufgehängten Vorder- oder Hinterteil eines Kraftfahrzeuges. Zur Vereinfachung der Konstruktion und der Arbeitsweise ist es vorteilhaft, in einer derartigen Anlage ein Flüssigkeitsumlaufsystem zu verwenden, das einen Vorratsbehälter und eine umlaufende Pumpe, jedoch keinen Druckspeicher umfaßt.

Es sind bereits derartige Anlagen bekanntgeworden, bei denen die Pumpe zu einem Ventil hin fördert, das, unter der Steuerung eines äußeren Stellmittels, das auch selbsttätig wirken kann, die Druckflüssigkeit einer der beiden Abzweigleitungen zuführt, die je für sich die beiden Stellglieder speisen. Eine gleichzeitige Beschickung beider Stellglieder ist jedoch mit der bekannten Anlage unmöglich, wie sie in den Anwendüngen gemäß der Erfindung und insbesondere in dem Falle erforderlich ist, wenn zwei die vordere und die hintere Höhe eines Fahrzeuges unabhängig voneinander regelnde Stellglieder beschickt werden sollen. Bei einer gleichzeitigen Überladung des Vorder- und des Hinterteiles kann nämlich der Fall eintreten, diaß beide Geber gleichzeitig die Notwendigkeit der Beschickung der ihnen zugeordneten Stellglieder melden.

Zu diesem Zwecke sind die beiden Abzweigleitungen, die die Pumpe mit den beiden Stellgliedern verbinden, durch zwei Steuerschieber bekannter Bauart gesteuert, von denen jeder zusätzlich zu dem durch eine der beiden Leitungen gebildeten Eingang einen, Rücklauf zu dem Behälter, einen Ablauf zur Beschickung des entsprechenden Stellgliedes und einen als Geber dienenden Steuerkolben umfaßt, der in seiner Ruhestellung 'den Ablauf verschließt und den Rücklauf öffnet, in seiner Arbeitsstellung¹ dagegen den Ablauf öffnet und den Rücklauf verschließt. Eine derartige Anlage arbeitet ohne weitere Zusatzelemente einwandfrei, wenn die Steuerkolben für beide Stellglieder gleichzeitig in ihre Arbeitsstellung bewegt werden. Dies trifft jedoch in dem sehr häufigen Falle, in dem nur der Steuerkolben eines einzigen. Steuerschiebers in die Arbeitsstellung gebracht wird, nicht zu. In diesem Falle würde die von der Pumpe zum Steuerschieber hin geförderte Flüssigkeit von, diesem weitergeleitet werden, im Stellglied auf einen gewissen Widerstand stoßen und daher mit

Steuereinrichtung für zwei hydraulische
Stellglieder

um so Anmelder:
Societe Anonyme Andre Citroen, Paris

Vertreter: Dr. phil. A. Mentzel, Patentanwalt,
Refrath bei Köln, Frankenforst 137

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 14. September 1956

Antoine Brueder, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

größerer Geschwindigkeit durch den noch offenen Umlaufkreis des anderen Steuerschiebers fließen, ohne jedoch irgendeine Wirkung auf das Stellglied auszuüben, in dessen zugeordnetem Steuerschieber der Steuerkolben verstellt worden ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für zwei hydraulische Stellglieder, insbesondere für eine hydraulische Aufhängung der Vorder- und Hinterachse eines Fahrzeuges, wobei die von diesen Achsen aufgenommenen Stöße auf die Kolben zweier Steuerschieber übertragen werden. Diese Steuervorrichtung besteht aus einem Flüssigkeitsbehälter und einer Pumpe, die die Flüssigkeit den parallel geschalteten Eingängen zweier zur Versorgung der Stellglieder vorgesehener Steuerschieber zuleitet. Jeder dieser Steuerschieber weist außer dem Anschluß für die Zuleitung noch einen weiteren für die Rückleitung zum Behälter und einen für das ihm zugeordnete Stellglied auf, wobei jeder der beiden Steuerkolben in seiner Ruhestellung den Rücklauf zum Behälter freigibt und den Ablauf zum Stellglied sperrt, in seiner Arbeitsstellung dagegen den Rücklauf sperrt und den Ablauf zum Stellglied öffnet. Die Erfindung· besteht darin, daß zwischen die Pumpe und die Zuleitungen zu den beiden Steuerschiebern ein Wähler-

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ventil mit einem zwischen einer Mittellage und zwei Seitenlagen verstellbaren, Schieberkolben eingeschaltet ist, der selbsttätig in seine eine oder andere Seitenlage verstellt wird, sobald nur einer der beiden Steuerschieber aus seiner Ruhelage entfernt wird, und der in seiner Mittelstellung die von der Pumpe geförderte Druckflüssigkeit gleichmäßig beiden Steuerschiebern zuleitet, bei Verlagerung aus der Mittellage heraus in seine eine oder andere Seitenlage dagegen die Druckflüssigkeit jeweils nur dem einen Steuerschieber zuleitet und, ihren Fluß zum anderen Steuerschieber sperrt.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung werden an Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung darstellt, näher beschrieben. In dieser Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung, der hydraulischen Steuereinrichtung, wobei sich deren Einzelteile in ihrer Ruhestellung befinden, ao

Fig. 1 a einen der beiden Steuerschieber, wobei sich dessen Steuerkolben in Arbeitsstellung befindet,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Steuerschieber,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie HI-III in Fig. 2,

Fig. 4, 5, 6 und 7 vereinfachte Schnitte nach den Linien IV-IV, V-V, VI-VI und VII-VII in Fig. 2,

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Steuerschieber und Fig. 9 einen Längsschnitt durch das Wählerventil.

Von einem Flüssigkeitsbehälter R führt eine Rohrleitung 1 zu einer Pumpe P, die durch eine Rohrleitung 2 mit einem Wählerventil 5¹ verbunden ist. Erforderlichenfalls kann an die Rohrleitung 2 ein Sicherheitsventil 3 angeschlossen sein. Die Ausgänge des Wählerventils 5 sind durch Rohrleitungen 4 und 5 mit den Eingängen zweier Steuerschieber D₁ und D₂ verbunden. Das Wählerventil S umfaßt einen Schieberkörper 6 mit einer zylindrischen Bohrung 7, in. der ein Schieberkolben 8 gelagert ist. Der Durchmesser der Kolbenenden Sa und Sb ist geringer als der Durchmesser der Bohrung 7. Die Kolbenteile 8 c und Sd weisen genau den Durchmesser der Bohrung auf, während der Durchmesser des Mittelteils 8 e dem Durchmesser der Kolbenenden 8a und Sb gleicht. In die Bohrung 7, in deren mittlerer Querebene, mündet ein Einlaßkanal 9 ein, der über die Rohrleitung 2 mit der Pumpe P verbunden ist. Die Leitungen 10 und 11, an die sich jeweils die zu den Eingängen der Steuerschieber D₁ und D₂ führenden Rohrleitungen 4 und 5 anschließen, münden gegenüber dem Einlaßkanal 9 in die Bohrung 7 ein. In den. die Rohre 10 und 11 aufnehmenden Bohrungen des Schieber körpers 6 sind Kugelventile 10a und 11a angeordnet, die als Rückschlagventile arbeiten und deren Wirkungsweise an anderer Stelle der Beschreibung näher erläutert wird. Die Kolbenenden 8a und Sb ragen jeweils in eine Kammer 12 bzw. 13 am linken bzw. rechten Ende des Schieberkörpers (Fig. 9). Genau abgestimmte Federn 14 und 15j die sich jeweils gegen den Boden ihrer Kammer abstützen, halten den Schieberkolben: über Scheiben 16 und 17 in der in Fig. 9 dargestellten mittleren Lage. In die beiden Kammern 12 und 13 münden zwei Leitungen 18 und 19, die über Rohrleitungen 20 und 21 (Fig. 1) mit den Wählerkanälen der Steuerschieber D₁ und D₂ in Verbindung stehen. Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Sicherheitsventil 3 kann vorzugsweise, wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, am Gehäuse des Wählerventils angeordnet sein.

Der Aufbau der einander gleichen Steuerschieber wird nachfolgend an Hand der Fig. 2 bis 8 näher beschrieben. Jeder Steuerschieber besteht im wesentlichen aus einem Schieberkörper 22 mit einer zylindrischen Bohrung 23, in der ein Steuerkolben 24 geführt ist. Die Enden dieses. Steuerkolbens sind bei 24a und 24 b abgesetzt. Zwei am Steuerkolben vorgesehene Ringnuten 24 c und 24 a¹ unterteilen ihn in drei voneinander abgesetzte Teile 24 e, 24/ und 24g, die im Durchmesser der Bohrung entsprechen. In die Bohr rung 23 münden der Auslaßkanal 25 (Fig. 3), der mit dem Stellglied verbundene Ablaufkanal 26, der mit der entsprechenden Rohrleitung 20 oder 21 (Fig. 5) in Verbindung stehende Wählerkanal 27 und der mit dem Behälter R verbundene Pumpenrücklaufkanal 28 (Fig. 6). Der Eingangskanal 29 ist über eine Ringnut 30 und einen Querkanal 31 (Fig. 7) mit der Bohrung 23 über eine Ringnut 33 und eine Längsnut 32 mit dem Wählerkanal 27 sowie über einen Querkanal 31 α mit der Bohrung 23 verbunden. Ferner weist der Körper des Steuerschiebers einen Kanal 34 von genau festgesetztem Querschnitt auf, der zwei Kammern 35 und 36 miteinander verbindet. Dieser Kanal soll den Flüssigkeitsstrom gedrosselt aus einer der beiden Kammern in die andere leiten, sobald der Steuerkolben 24 in der Bohrung 23 verschoben wird.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung an Hand der schemattischen Darstellung in Fig. 1 beschrieben.

Die Steuerschieber D₁ und Z)₂ können zwei Stellgliedern zugeordnet sein, wie sie bei den vorderen und hinteren hydraulischen Abfederungen eines Fahrzeuges verwendet werden. Diese Stellglieder dienen dazu, die Abfederungen in Abhängigkeit von der Belastung der Höhe nach derart zu verstellen, daß die Höhe des Wagenkastens über dem. Boden gleichbleibt.

In der Ruhestellung befinden sich der Kolben 8 des Wählerventils 5¹, der Kolben 24: A des Steuerschiebers D₁ und der Kolben 245 des Steuerschiebers D₂ in der in Fig. 1 dargestellten mittleren Lage. Die Flüssigkeit fließt dann einmal vom Behälter R aus über die Rohrleitung 1 zur Pumpe P und von dieser durch die Rohrleitung 2 in die Bohrung 7, durch das Ventil 10 a über die Leitung 10 bzw. 4 in den Eingangskanal 29, von dort über die Ringnut 30 und den Querkanal 31 in die Bohrung 23 und schließlich durch den Rücklaufkanal 28 und die Rückleitung 37 wieder zum Behälter R zurück. Über die Längsnut 32, die Umfangsnut 33, den Wählerkanal 27 und die Rohrleitung 21 herrscht dann Niederdruck in der Kammer 13 des Wählerventils 5*. Ein ähnlicher Umlaufkreis wird durch die Rohrleitung 5, den Steuerschieber D₂ und die Rückleitung 38 gebildet. In der Kammer 12 des Wählerventils 5" herrscht der gleiche Druck wie in der Kammer 13. Wird nun der Steuerschieber D₁ verstellt, d. h. wird dessen Steuerkolben 24^4, der dem Stellglied der hinteren Abfederung zugeordnet ist, nach links verschoben, so wird eine Flüssigkeitsverbindung vom Eingangskanal 29 über die Umfangsnut 30, die Längsnut 32 und die Bohrung 23 in den Ablaufkanal 26 hergestellt. Der Druck der Flüssigkeit steigt so weit an, daß er den Widerstand des Stellgliedes überwinden kann. Wäre das Wählerventil S nicht vorhanden, so könnte der Druck der Flüssigkeit infolge des geringen Widerstandes des Weges nicht ansteigen, den der in Ruhestellung befindliche Steuerschieber D₂ hergestellt hat. Wenn der Steuerkolben 24^4 nach links verschoben und dadurch die Rückflußleiitung 28 geschlossen wird, steigt der Druck in der

Bohrung 23 infolge des Einschaltens des Stellgliedes kurzzeitig an. Diese kurzzeitige Druckerhöhung wird sofort über die Leitung 21 auf die Kammer 13 des Wählerventils S übertragen, deren Sehieberkolben 8 dadurch nach links verschoben wird und mit seinem Teil 8 d den Kanal 11 schließt. Der Zutritt der Druckflüssigkeit zum Steuerschieber D₂ hört auf, und der Flüssigkeitsdruck kann in der Ablaufrichtung 26 weiter ansteigen, wodurch das Stellglied wirksam wird, bis der Steuerkolben 24 A wieder in seine Ruhestellung gelangt. Bei unvollständigem Schließen des Kanals 31a kann diese Wirkungsweise aber gestört werden, indem die Druckflüssigkeit dann drucklos durch die Längsnut 32, die Umfangsnut 30, den Querkanal 31, den Eingangskanal 29, die Leitung· 4, die Bohrung 7, die Leitung 5 und den in der Auslaßlage befindlichen Steuerschieber D₂ entweichen kann. Um dies zu vermeiden,, ist das Rückschlagventil 10 a in der Leitung 4 vorgesehen, das sich schließt und dadurch das Ansteigen des Druckes in dem vo>r ihm liegenden Leitungsabschnitt, also auch in dem Wählerkanal 27, der Rohrleitung 21 und der Kammer 13 ermöglicht. Der Schieberkolben 8 wird dadurch nach links verschoben, d. h., der Steuerschieber D₂ wird ausgeschaltet. Da die von der Pumpe geförderte Druckflüssigkeit nicht ungehindert zum Steuerschieber D₂ fließen kann, steigt der Druck in der Bohrung 7 an; dieser Druckanstieg überträgt sich über die Leitung 4 und den Steuerschieber D₁ auf das zugeordnete Stellglied. Die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit kann dabei das Rückschlagventil 10 a in dessen Durchlaßrichtung ohne weiteres passieren. Sobald der Steuerkolben wieder in seine Ruhestellung gelangt, fällt der Druck in der Leitung 21 ab und erreicht in der Kammer 13 infolge Wiederherstellung der Verbindung mit dem Behälter R wieder den Ausgangswert. Die vorgenannte Verbindung umfaßt 'den Wählerkanal 27, die Umfangsnut 33, die Längsnut 32, den Querkanal 31, die Bohrung 23, den Rücklaufkanal 28 und die Rückleitung 37. Der Schieberkolben 8 des Wählerventils 6* kehrt damit in seine Ruhestellung zurück.

Der Steuerschieber D₂ arbeitet in der gleichen Weise.

Es werde nun angenommen, daß der Steuerkolben, 24t A des Steuerschiebers D₂ bereits verstellt wurde und sich in seiner linken Arbeitsstellung befindet und daß der Steuerkolben des Steuerschiebers D₂ jetzt verstellt wird. Da der Schieberkolben 8 des Wählerventils Sj wie beschrieben, bereits nach links verschoben wurde, erhält die Rohrleitung 5 keine Druckflüssigkeit von der Pumpe P. Durch die Verstellung des Steuerkolbens 245 nach links wird eine Verbindung zwischen dem Ablauf kanal 265 und dem Wählerkanal 275 hergestellt. Der Gegendruck des Stellgliedes wird über die Leitung 20 auf die Kammer 12 des Wählerventils JT übertragen und wirkt auf den Kolbenteil 8 a ein, wodurch der Kolben 8 in seine Ruhestellung zurückkehrt, in der beide Steuerschieber gleichzeitig mit Druckflüssigkeit beschickt werden;. Die über die Leitung 5 geförderte Druckflüssigkeit ge langt dann durch den Steuerschieber D₂ und den Ablaufkanal 265 zu dem dem Steuerschieber D₂ zugeordneten Stellglied.

Die Rückstellgeschwindigkeit des Schieberkolbens 8 ist von den Druckabfällen in der Steuervorrichtung, von der Kraft der Federn 12, 13 und von, den zwischen der Pumpe und den Stellgliedern herrschenden Druckunterschieden abhängig. In allen Fällen können die Stellzeiten sehr kurz eingestellt werden, und die !Herstellung der beiden Stellglieder erfolgt störungslos nacheinander.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für zwei hydraulische Stellglieder, insbesondere für eine hydraulische Aufhängung der Vorder- und Hinterachse eines Fahrzeuges, wobei die von diesen Achsen aufgenommenen Stöße auf die Kolben zweier Steuerschieber übertragen werden, bestehend aus einem Behälter für die Druckflüssigkeit und einer Pumpe, die die Druckflüssigkeit den parallel geschalteten Eingängen zweier zur Versorgung der Stellgliader vorgesehener Steuerschieber zuleitet, deren jeder außer dem Eingang noch einen Anschluß für eine Rückleitung zum Behälter und einen; Anschluß für das ihm zugeordnete Stellglied aufweist, wobei jeder der beiden Steuerkolben in seiner Ruhestellung den Rücklauf zum Behälter freigibt und den Ablauf zum Stellglied sperrt, in seiner Arbeitsstellung dagegen den Rücklauf sperrt und den Ablauf zum Stellglied öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Pumpe (P) und die Leitungen (4, 5) zu den Eingängen der beiden Steuerschieber (D₁, D₂) ein Wählerventil (S) mit einem Schieberkolben (8) eingeschaltet ist, der zwischen einer Mittellage und zwei Seitenlagen verstellbar ist, der selbsttätig in seine eine oder andere Seitenlage verstellt wird, sobald nur einer der beiden Steuerschieber aus seiner Ruhelage entfernt wird, und der in seiner Mittelstellung die von der Pumpe geförderte Druckflüssigkeit gleichmäßig den beiden Steuerschiebern zuleitet, bei Verlagerung aus der Mittellage heraus in seine eine oder andere Seitenlage dagegen die Druckflüssigkeit jeweils nur dem einen Steuerschieber zuleitet und ihren Fluß zum anderen Steuerschieber sperrt.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden (8 a, Sb) des Schieberkolbens (8) des Wählerventils (S) in zwei seitliche Kammern (12,13) hineinragen, die durch Leitungen (20, 21) mit zusätzlichen Ausgängen (27, 275) der beiden Steuerschieber (D₁, D₂) verbunden sind,, durch die bai Verstellung des einen Steuerkolbens (24^4 bzw. 245) in seine Arbeitsstellung der einen Kammer (12 bzw. 13) des Wählerventils Druckflüssigkeit zugeführt und dadurch der Schieberkolben (8) in diejenige seiner beiden Seitenlagen verstellt wird, in der das Wählerventil die Druckflüssigkeit nur dem in Arbeitsstellung befindlichen Steuerschieber zuführt, sie dagegen zum anderen Steuerschieber sperrt.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den beiden Kammern (12, 13) Druckfedern (14,15) angeordnet sind, die den Schieberkoiben (8) des Wählerventils in seiner Mittellage halten, solanga sich entweder die Steuerkolben (24^4, 245) der Steuerschieber (D₁, D₂) in ihren Ruhelagen befinden und die beiden Kammern (12, 13) folglich unter geringem Flüssigkeitsdruck stehen oder solange sich beide Steuerkolben (2AA, 245) gleichzeitig in ihrer Arbeitslage befinden und die beiden Kammern infolgedessen unter gleichem Überdruck stehen.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch in dem Wählerventil (S) im Zuge der Leitungen (4, 5) zu den beiden Steuerschiebern (D₁, D₂) angeordnete Rückschlagventile (10 a, lla), die beim Verstellen des Steuerkolbens eines

Steuerschiebers jeden Rückfluß der Druckflüssigkeit von diesem Steuerschieber über seinen Eingang zu der mittleren Kammer (7) des Wählerventils verhindern und dadurch in der mit diesem Steuerschieber verbundenen seitlichen Kammer

(12 bzw. 13) ein schnelles Ansteigen des Druckes sicherstellen.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 658 342.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen