DE1285899B - Pneumatische oder hydropneumatische Federung fuer Kraftfahrzeuge mit Hoehenregelung des Aufbaues und willkuerlich einstellbarer Federhaerte - Google Patents

Pneumatische oder hydropneumatische Federung fuer Kraftfahrzeuge mit Hoehenregelung des Aufbaues und willkuerlich einstellbarer Federhaerte

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DE1285899B DEC26446A DEC0026446A DE1285899B DE 1285899 B DE1285899 B DE 1285899B DE C26446 A DEC26446 A DE C26446A DE C0026446 A DEC0026446 A DE C0026446A DE 1285899 B DE1285899 B DE 1285899B
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische stand des Fahrgestelles zur Fahrbahn gewährleistet, oder hydropneumatische Federung für Kraftfahrzeuge wobei außerdem der Fahrer die Empfindlichkeit bzw. mit Höhenregelung des Aufbaues und willkürlich die Härte der Federung willkürlich einstellen und einstellbarer Federhärte, bei der sich die Radkräfte dem Straßenzustand anpassen kann, zweier Räder über ein mechanisches und/oder 5 Diese Aufgabe wird bei der Federung nach der Erhydraulisches Gestänge gegen je einen von zwei in findung dadurch gelöst, daß die Einstellung der einem gemeinsamen Zylinder gegenläufig hinterein- Federhärte durch willkürliche Veränderung des ander angeordneten, doppeltwirkenden Kolben ab- Druckes in der mittleren Kammer und die Höhenstützen, die in dem gemeinsamen Zylinder eine regelung in an sich bekannter Weise durch Zu- und mittlere und zwei äußere Kammern bilden, die im Be- io Ableitung von Druckmittel in jede der drei Kammern triebszustand mit einem unter Druck stehenden Gas erfolgen, wobei dje mittlere Kammer über ein will- oder einer von einem Gaspolster belasteten Flüssig- kürlich betätigbäres Druckeinstellventil mit einer keit gefüllt sind. .. Druckmittelquelle oder mit einem Abfluß verbunden
Durch die französische Patentschrift 1151 204 ist ist und wobei die Kolben und/oder ihre Kolbenbereits eine Federung für Kraftfahrzeuge mit Höhen- 15 stangen in an sich bekannter Weise gleichzeitig als regelung des Aufbaues bekanntgeworden, bei der Steuerschieber für die Höhenregelung dienen und die sich die Radkräfte zweier Räder gegen je einen von Zuleitung von Druckmittel von der Druckmittelquelle zwei in einem gemeinsamen Zylinder gegenläufig zu der entsprechenden äußeren Kammer sowie die hintereinander angeordneten Kolben abstützen, die Ableitung von Druckmittel aus dieser zum Abfluß in dem gemeinsamen Zylinder eine mittlere und zwei so so steuern, daß bei Verschiebung eines oder beider äußere Kammern bilden. Bei dieser bekannten Kolben aus ihrer Mittelstellung die Druckdifferenz Federung sind die beiden Kolben durch eine mittlere zwischen der mittleren Kammer und der entsprechen- und zwei äußere Federn beaufschlagt, wobei die den äußeren Kammer verändert wird und die Kolben mittlere Kammer mit einem Flüssigkeitsbehälter in unabhängig von dem in der mittleren Kammer einVerbindung steht. Diese Anordnung bewirkt, daß 25 gestellten Druck und unabhängig voneinander selbstimmer die gleiche Federungshärte vorliegt, die vom tätig in ihre Mittelstellung zurückgeführt werden. Fahrer nicht willkürlich eingestellt werden kann. Da In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der
die in der mittleren Kammer befindliche Flüssigkeit Erfindung dargestellt: In allen Fällen sind ein Zydrucklos ist, kann sie nur als Dämpfungsmittel linder mit 1, zwei Kolben mit 2 und 3, von den dienen. 30 Kolben zu den Rädern führende Kolbenstangen mit
Durch die deutsche Patentschrift 447 445 ist eine 5 und 6, eine mittlere Kammer mit 7, zwei äußere Luftfederung mit Höhenregelung bekannt, bei der Kammern mit 8 und 9 und eine Druckmittelzuleitung zwei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnete mit 13 bezeichnet.
Kolben zwei äußere und zwei mittlere Kammern Die Einfederungsrichtung liegt entweder in Druck-
bilden, die im Betriebszustand mit unter Druck 35 richtung, wie bei den Ausführungsbeispielen nach stehender Luft gefüllt sind. Hier ist die dem einen den Fig. 1 und 2, oder in Zugrichtung, wie bei den Kolben zugeordnete innere Kammer mit der dem Ausführungsbeispielen nach den F i g. 3 bis 7. Im anderen Kolben zugeordneten äußeren Kammer ver- ersten Fall ist der Druck in der mittleren Kammer 7 bunden. Dadurch wird eine Stabilisierung und eine größer als in den beiden äußeren Kammern 8 und 9. Verminderung von Schwankungen erreicht. Eine 40 Im letzteren Falle, wenn die Einfederungsrichtung in willkürliche Änderung.der Federhärte wird aber auch Zugrichtung liegt, ist der Druck in den äußeren hier nicht erzielt. Kammern 8 und 9 größer als in der mittleren
Bei anderen bekannten Federungen werden mehr Kammer 7. Zwecks Höhenregelung sollen die Kolben als ein Zylinder für ein Räderpaar benötigt. So sind bei Verschiebung aus ihrer Mittelstellung selbsttätig bei der Federung nach der deutschen Auslegeschrift 45 in diese zurückgeführt werden. Hierzu werden die 1 092 781 zwei Zylinder mit je einem Kolben und bei einzelnen Kammern miteinander oder mit der Druckder Federung nach der französischen Patentschrift mittelzuleitung bzw. mit einer Abflußleitung ver-1 276 562 sogar drei Zylinder mit je einem doppelt- bunden. Diese Verbindung läßt sich auf verschiedene wirkenden Kolben und zusätzlich noch Federn vor-·; Art verwirkliehen: ■ ■· -/· gesehen. Trotz dieses hohen Aufwandes ist bei diesen 50 Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1, die eine Federungen eine Höhenregelung und zugleich erne hydropneumatische Federung zeigt, sind zu diesem willkürliche Änderung und Einstellung der Feder- Zweck in dem Kolben 2 Kanäle I1 und 2?, im härte nicht möglich. ■ , ■-_ ,· . - - Kolben 3 Kanäle 3X und 32 angeordnet, die-winkel-
Einen einfacheren Aufbau hat zwar die Federung förmig von den Kolbenstirnseiten zu den Kolbennach der französischen Patentschrift 1133 352, bei 55 wandungen verlaufen. In den Zylinder münden welcher die beiden mit den Rädern verbundenen Leitungen 18 und 19, die von den äußeren Kolben in einem gemeinsamen Zylinder angeordnet Kammern 8 und 9 zu Weiter innenliegenden Stellen sind. Jeder dieser Kolben wird einseitig von einer des Zylinders "führen, die bei Mittelstellung der Spiralfeder beaufschlagt, die sich gegen einen Kolben 2 und 3 durch diese abgedeckt sind. Die weiteren Kolben abstützt. Diese Innenkolben werden 60 Druckmittelzuleitung 13 mündet unmittelbar über ein auf ihrer anderen Seite von einem Drucköl beauf- vom Fahrer willkürlich betätigbares DruckeinstellschJagt. Mit dieser Federung ist ein Raddruck- ventil 14 und einen Ablaßhahn 15 in die mittlere ausgleich, aber keine Höhenregelung des Fahrzeuges Kammer 7. Vom Zylinder führen zwei Abflußmöglich, leitungen 16 und 17 weg, deren Öffnungen bei Mittel-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, 65 stellung der Kolben von diesen abgedeckt sind, eine Federung von vergleichsweise einfachem Aufbau Die Wirkungsweise ist folgende: Bei Ausgangs-
zu schaffen, die sich selbsttätig auf die Fahrzeug- stellung, solange die Antriebsmaschine stillsteht und belastung einstellt und einen gleichbleibenden Ab- die Federung noch drucklos ist, sind die beiden
3 4
Kolben 2 und 3 einander genähert, so daß das werden, die zum Tragen der Fahrzeuglast einen Volumen der mittleren Kammer 7 klein ist. Wenn größeren Druck aufweisen müssen als die mittlere nun die Druckmittelquelle eingeschaltet wird, strömt Kammer 7. In allen Fällen ist daher die Druckdas Druckmittel durch die Druckmittelzuleitung 13 mittelzuleitung 13 mit Leitungen 13X und 132 verüber das Druckeinstellventil 14 in die mittlere 5 sehen, die mit den äußeren Kammern 8 und 9 verKammer 7, schiebt die Kolben auseinander und füllt bunden werden können.
die äußeren Kammern 8 und 9 über den Kanal Z1 Bei der Federung nach F i g. 3 sind die Kolben mit und die Leitung 18 bzw. 3X und Leitung 19, bis der Kanälen Z1 und Z1 versehen, die in Verbindung mit Druckunterschied auf beiden Seiten der Kolben der Leitungen 13j und 132, die von der Druckmittel-Belastung entspricht und die Kolben 2 und 3 ihre io zuleitung 13 abzweigen, die Füllung der äußeren Mittelstellung einnehmen. Die absolute Höhe der Kammern 8 und 9 zur Inbetriebnahme der Federung Drücke in den Kammern und damit die Härte der ermöglichen. Der Abfluß von den äußeren Kammern Federung ist von der Einstellung des Druckeinstell- in die mittlere Kammer 7 erfolgt durch eine dreiventils 14 abhängig. armige am Zylinder 1 angeordnete Leitung 26. In
Wenn nun während der Fahrt infolge von Unregel- 15 einer von der mittleren Kammer 7 wegführenden mäßigkeiten im Straßenzustand Erschütterungen oder Abflußleitung 27 ist ein Druckeinstellventil 27 an-Stöße auftreten, bewirken diese mehr oder weniger geordnet, durch welches der Druck in der Kammer 7 starke Hin- und Herbewegungen der Kolben 2 und 3. willkürlich begrenzt werden kann. Falls diese Je nach Richtung dieser Bewegungen werden dabei Federung hydropneumatisch betrieben werden soll, die Kanäle Z1 bzw. 3t mit den Leitungen 18 bzw. 19 20 sind, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 oder die Kanäle Z2 bzw. 32 mit den Abflußleitungen beschrieben, mit Membranen 1O1, H1 und 12t ver-16 bzw. 17 verbunden. Im ersten Fall strömt das sehene Hohlkörper 10,11 und 12 an den Druckmittel von der mittleren Kammer 7 in die Kammern 7,8 und 9 vorgesehen. In diesem Fall äußere Kammer 8 bzw. 9, im zweiten Fall von den können an der mittleren Kammer 7 zwei Hohlkörper äußeren Kammern 8 bzw. 9 in die Abflußleitungen 25 11 angeordnet sein. Auch hier hat jede durch einen 16 bzw. 17. In beiden Fällen werden dadurch die Stoß oder eine Belastungsänderung verursachte BeKolben selbsttätig in ihre Mittelstellung zurück- wegung eines Kolbens aus seiner Mittellage das geführt. Nachströmen des Druckmittels entweder in die
Da die Federung hydropneumatisch arbeiten soll, äußere Kammer oder das Durchströmen von der sind, wie aus F i g. 1 hervorgeht, am Zylinder 1 im 30 äußeren in die mittlere Kammer und damit die RückBereich der drei Kammern 7, 8 und 9 Hohlkörper führung des Kolbens in seine Mittellage zur Folge.
10,11 und 12 dicht befestigt, deren druckgasgefüllte Bei den weiteren Ausführungsbeispielen ist zu-Innenräume von den mit Flüssigkeit gefüllten sätzlich zu den von der primären Druckmittelzu-Kammerräumen durch dehnbare Membrane 1O1, H1 leitung 13 abzweigenden Leitungen 13j und 132 eine und 12j getrennt sind. 35 zweite unmittelbar zu der mittleren Kammer 7 ' Der Ablaßhahn 15 ermöglicht es, für Reparatur- führende Druckmittelzuleitung 20 vorgesehen, in zwecke beide Räder zu entlasten und vom Boden welcher das Druckeinstellventil 14 und der Ablaßhochzuheben, indem man den Fahrzeugaufbau zu- hahn 15 angeordnet sind.
nächst durch Druckmittelzufuhr in seine Hoch- Bei der pneumatischen Federung nach F i g. 4 sind
stellung bringt, dann unterbockt und schließlich das 4° in den Kolben außer den Kanälen Z1 bzw. S1 noch die
Druckmittel durch den Ablaßhahn 15 ablaufen läßt. Kanäle 22 bzw. 32 angeordnet. Am Zylinder be-
Bei der Federung nach F i g. 2, die rein pneu- finden sich die Abflußleitungen 16 und 17, die je matisch arbeitet, weisen die Kolben 2 und 3 nur je nach Stellung der Kolben 2 und 3 sowohl mit den einen axial durchgehenden Kanal Z3 bzw. 33 auf, der Kanälen Z1 bzw. S1 als auch mit den Kanälen 22 die mittlere Kammer 7 mit den äußeren Kammern 8 45 bzw. 32 in Verbindung gebracht werden können, und 9 verbindet, sofern in den Kanälen angeordnete wodurch im einen Fall der Druck in den äußeren Klappen 24a und 242 geöffnet sind. Die Abfluß- Kammern 8 und 9, im anderen Fall der Druck in der leitungen 16 und 17 sind an beide Kammern 8 und 9 mittleren Kammer 7 verringert wird. In der Grundangeschlossen und werden durch Klappen 243 bzw. stellung der Kolben stehen die Kanäle Z1 und 3t mit 244 verschlossen. Die Klappen 24j und 242 werden 50 den Leitungen 13Χ bzw. 132 in Verbindung,
durch den am Zylinder befestigte Stößel 25^ und 252 Bei der Federung nach F i g. 5 weisen die Kolben und die Klappen 243 und 244 durch an den Kolben- keine Kanäle auf. Die von der Druckmittelzuleitung stangen 5 und 6 befestigte Stößel S1 und 6t betätigt. 13 abzweigenden Leitungen Ii1 und 132 führen Die Wirkungsweise dieser Federung ist grundsätzlich urmittelbar in die äußeren Kammern 8 bzw. 9, die gleiche wie die der Federung nach Fig. 1. Wenn 55 während von dort unmittelbar die Abflußleitungen sich ein oder beide Kolben nach außen bewegen, 34 und 35 wegführen. Die Druckmittelzuleitungen öffnen die Stößel 2S1 bzw. 252 die Klappen 24t bzw. sind durch Klappen 2S1 bzw. 282, die Abflußleitungen 24,, so daß die Druckluft von der mittleren Kammer durch Klappen 243 bzw. 244 verschlossen. Betätigt in die äußeren Kammern 8 bzw. 9 strömen kann. werden diese Klappen einerseits durch an den Kolben Wenn die Kolben nach innen bewegt werden, öffnen 60 angeordnete Stößel 253 bzw. 254, andererseits durch die Stößel S1 bzw. 6X die Klappen 243 bzw. 244, so die an den Kolbenstangen angeordneten Stößel 5j daß die Druckluft aus den äußeren Kammern in die bzw. 6r Die Wirkungsweise ist ähnlich den bisher be-Abflußleitungen 16 bzw. 17 entweichen kann. schriebenen. Die Kammer 7 wirkt hier nur als Puffer.
Bei den im folgenden beschriebenen Federungen Bei der Federung nach F i g. 6 weisen die
liegt die Einfederungsrichtung in Zugrichtung. In der 65 Kolben 2 und 3, ähnlich wie bei der Federung nach
Ausgangsstellung befinden sich die Kolben an den Fig. 2, axiale Kanäle23 bzw. 33 auf, die die äußeren
Zylinderenden. Zur Inbetriebnahme muß das Druck- Kammern 8 und 9 mit der mittleren Kammer 7 ver-
mittel den äußeren Kammern 8 und 9 zugeführt binden, wenn die in den Kanälen angeordneten
Klappen 24X bzw. 242 geöffnet sind. Betätigt werden diese Klappen durch an den Klappen selbst befestigte Stößel 3O1 bzw. 362, die in am Zylinder befestigten Rohren 29t bzw. 292 geführt und mit Anschlägen versehen sind. Die Klappen 24j und 242 werden geöffnet, wenn die Kolben aus ihrer Mittellage sich gegeneinander bewegen. Der Kolben 2 ist noch mit einer zweiten axialen Bohrung 30 versehen, die über das ausgebohrte Ende der Kolbenstange 5 und einen daran befestigten Schlauch 33 den Abfluß aus der mittleren Kammer ermöglicht, wenn die in der Bohrung 30 angeordnete Klappe 31 geöffnet ist. Die Klappe 31 wird gesteuert durch einen Stößel 32, der im Kolben 3 geführt ist. Durch einen Anschlag wird die Klappe 31 geöffnet, wenn die beiden Kolben sich voneinander entfernen. Auch hier werden die Kolben selbsttätig in ihre Mittellage zurückgeführt. Wie F i g. 6 ferner zeigt, können in den verschiedenen Leitungen Rückschlagventile 37 angeordnet sein, die eine Gewähr dafür bieten, daß die Druckmittel nur in der gewünschten Richtung strömen können.
Die Federung nach Fig. 7 ist der Federung nach F i g. 5 insofern ähnlich, als auch hier Klappen 28X und 282 bzw. 243 und 244 in den von der Druckmittelzuleitung 13 abzweigenden Leitungen 13X und 132 bzw. in den Abflußleitungen 34 und 35 angeordnet sind. Auch hier werden die Klappen 28X und 282 durch die Stößel 2S3 und 254 betätigt. Die Klappen 243 und 244 werden hier nicht durch die Kolbenstangen S und 6, sondern durch die Kolben 2 und 3 mittels in ihnen geführter Stößel 363 bzw. 364 betätigt. Außerdem sind hier, wie bei der Federung nach F i g. 4, die Kanäle 22 und 32 in den Kolben und die Abflußleitungen 16 und 17 angeordnet, die das Ausströmen des Druckmittels aus der mittleren Kammer 7 ermöglichen.
In allen Fällen können noch Dämpfungsvorrichtungen in den Druckmittelzuleitungen, in den Abflußleitungen oder in beiden angeordnet sein.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Pneumatische oder hydropneumatische Federung für Kraftfahrzeuge mit Höhenregelung des Aufbaus und willkürlich einstellbarer Federhärte, bei der sich die Radkräfte zweier Räder über ein mechanisches und/oder hydraulisches Gestänge gegen je einen von zwei in einem gemeinsamen Zylinder gegenläufig hintereinander angeordneten, doppeltwirkenden Kolben abstützen, die in dem gemeinsamen Zylinder eine mittlere und zwei äußere Kammern bilden, die im Betriebszustand mit einem unter Druck stehenden Gas oder einer von einem Gaspolster belasteten Flüssigkeit gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Federhärte durch willkürliche Veränderung des Druckes in der mittleren Kammer (7) und die Höhenregelung in an sich bekannter Weise durch Zu- und Ableitung von Druckmittel in jede der drei Kammern (7,8 und 9) erfolgen, wobei die mittlere Kammer (7) über ein willkürlich betätigbares Druckeinstellventil (14 oder 27t) mit einer Druckmittelquelle (Druckmittelzuleitung 13 oder 20) oder mit einem Abfluß (Abflußleitung 27) verbunden ist und wobei die Kolben (2 und 3) und/oder ihre Kolbenstangen (5 und 6) in an sich bekannter Weise gleichzeitig als Steuerschieber für die Höhenregelung dienen und die Zuleitung von Druckmittel von der Druckmittelquelle (mittlere Kammer 7 oder Druckmittelzuleitung 13) zu der entsprechenden äußeren Kammer (8 bzw. 9) sowie die Ableitung von Druckmittel aus dieser zum Abfluß (Abflußleitung 16 bzw. 17 oder mittlere Kammer 7 oder Abflußleitung 34 bzw. 35) so steuern, daß bei Verschiebung eines oder beider Kolben (2 und/oder 3) aus ihrer Mittelstellung die Druckdifferenz zwischen der mittleren Kammer (7) und der entsprechenden äußeren Kammer (8 und/oder 9) verändert wird und die Kolben (2 und/oder 3) unabhängig von dem in der mittleren Kammer (7) eingestellten Druck und unabhängig voneinander selbsttätig in ihre Mittelstellung zurückgeführt werden.
2. Federung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Hochstellen des Fahrzeugaufbaues und zum Hochheben des Rades nach erfolgter Unterbockung des Fahrzeugaufbaues in an sich bekannter Weise zusätzlich ein Auslaßhahn (15) angeordnet ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
DEC26446A 1961-03-10 1962-03-09 Pneumatische oder hydropneumatische Federung fuer Kraftfahrzeuge mit Hoehenregelung des Aufbaues und willkuerlich einstellbarer Federhaerte Pending DE1285899B (de)

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