DE1292519B

DE1292519B - Niveauregelvorrichtung fuer pneumatische oder hydropneumatische Federungen von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1292519B
Application number: DEA45474A
Authority: DE
Original assignee: Alfa Romeo SpA
Current assignee: Alfa Romeo SpA
Priority date: 1963-03-14
Filing date: 1964-03-13
Publication date: 1969-04-10
Also published as: IT689599A; US3227466A; GB1015250A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Niveauregel- im zweiten Kreis vermieden, wie dies bei herkömmvorrichtung für pneumatische oder hydropneuma- liehen Steuerkolben der Fall ist.
tische Federungen von Kraftfahrzeugen mit einem Aufgabe der Erfindung ist es, eine Niveauregelzwischen den gefederten und den ungefederten vorrichtung der eingangs genannten Art für pneu-Massen des Fahrzeugs angeordneten Steuerschieber, 5 matische oder hydropneumatische Federung zu der die wechselseitige Druckmittelbeaufschlagung schaffen, bei welcher unter Ausnutzung der Vorteile eines zwischen Anschlägen frei beweglichen und des letztgenannten Systems die Konstruktion vereinbeiderseits federbelasteten Steuerkolbens, von dessen facht und damit verbilligt, dabei aber zuverlässiger Zylinder eine zu einem Federelement führende Druck- gestaltet ist. Mit dem letztgenannten System soll die mittelleitung ausgeht und der seinerseits die Zu- und ¹⁰ erfindungsgemäße Niveauregelvorrichtung vor allem Ableitung von Druckmittel zum Federelement beein- den Vorteil gemein haben, daß ihre Ansprechverflußt, in Abhängigkeit vom jeweiligen Abstand zwi- zögerung rein volumetrischer Art ist, so daß Visschen den gefederten und den ungefederten Massen kositätsänderungen des Druckmittels auf die Ansteuert. Sprechverzögerung nur einen geringen Einfluß be-

Eine solche Niveauregelvorrichtung ist bereits i5 sitzen.

durch die USA.-Patentschrift 1 990 517 bekannt- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gegeworden. Diese bekannte Vorrichtung weist zwei löst, daß der Zylinder des Steuerkolbens nur zwei getrennte Druckmittelkreise mit unterschiedlichen durch den Steuerkolben getrennte Kammern aufweist, darin herrschenden Drücken auf, von denen über den von denen eine Kammer über ein entsperrbares Steuerschieber der federbelastete Steuerkolben a° Rückschlagventil mit der Druckmittelleitung zum wechselweise beaufschlagbar ist und deren anderer Federelement in Verbindung steht, wobei beide Kamdas Arbeitsmittel für das Federelement liefert. mern durch den Steuerschieber bei Mittelstellung Schieberküken, wie Steuerkolben, sind hantelartig seines Schieberkükens miteinander und mit einer Abausgebildet, wobei eine Leitung ständig mit dem in flußleitung verbunden sind, während bei einer durch der Mitte des Schieberkükens bzw. Kolbens vornan- 25 Unterschreitung des Sollniveaus bewirkten Auslendenen Ringraum in Verbindung steht, während je kung des Schieberkükens aus der Mittelstellung die zwei weitere Leitungen durch die beiderseits an- vor dem Rückschlagventil liegende Kammer mit einer schließenden Flansche normalerweise abgeschlossen Drackmittelquelle und die andere Kammer mit der werden und nur bei Auslenkung des Schieberkükens Abflußleitung verbunden werden, so daß sich vor bzw. Steuerkolbens mehr oder weniger freigelegt 30 dem Rückschlagventil ein Druck aufbaut, der bei werden. Darüber hinaus stehen die beiderseits des Überschreiten des im Federelement herrschenden Steuerkolbens vorhandenen Zylinderräume ständig Druckes das Rückschlagventil aufdrückt und Druckmit gedrosselten Abflußleitungen in Verbindung, so mittel zum Federelement strömen läßt, bis das SoIldaß sich bezüglich der Stellung des Steuerkolbens niveau wieder erreicht ist, wogegen bei einer Überein Gleichgewichtszustand einstellt, der durch 35 schreitung des Sollniveaus das Schieberküken bei Drosselquerschnitte in Verbindung mit der Viskosität seiner Verschiebung aus der Mittelstellung die vor des Druckmittels bestimmt wird. dem Rückschlagventil liegende Kammer mit der Ab-

Ein Zweikreissystem mit einem Steuerschieber und flußleitung und die andere Kammer mit der Druck-

einem Steuerkolben, dessen Auslenkung allerdings mittelquelle verbindet, so daß durch den sich in der

volumetrisch bestimmt wird, geht aus der französi- 40 Kammer aufbauenden Druck der Steuerkolben gegen

sehen Patentschrift 1267 869 hervor. Dieser Kolben das Rückschlagventil verschoben wird und dieses ent-

ist zwecks Betätigung mit einer Membran verbunden, sperrt, wodurch Druckmittel aus dem Federelement

welche zwei Kammern voneinander trennt, die abfließen kann, bis das Sollniveau wieder erreicht ist.

wechselseitig mit einer Druckmittelquelle bzw. einem Die erfindungsgemäße Niveauregelvorrichtung

Auslaß zu verbinden sind. Der Steuerkolben selbst 45 arbeitet mithin mit nur einem Druckmittelkreis, aus

steuert in konventioneller Weise einen zweiten Druck- dem sowohl der Steuerkolben beaufschlagt als auch

mittelkreis, indem er eine zu dem Verbraucher, be- das Druckmittel in das Federelement gespeist wird,

spielsweise einem Federelement, führende Leitung Die den Steuerkolben beidseitig belastenden Federn

entweder mit einer Speiseleitung oder einem zur und die Feder des Rückschlagventils sind so aufein-

Atmosphäre hin offenen Auslaß verbindet. Der Aus- 50 ander abgestimmt, daß der sich in der Kammer vor

laßquerschnitt kann durch ein federbelastetes Ventil dem Rückschlagventil aufbauende Druck erst dann

begrenzt sein. zum öffnen des Rückschlagventils ausreicht, wenn

Ein solches System besitzt gegenüber dem erst- der Steuerkolben an seinem vom Rückschlagventil

genannten den Vorteil, daß zumindest die Stellung abgewandten Anschlag angelaufen ist und der Druck

des Steuerkolbens weitgehend von der Viskosität des 55 hierdurch stärker ansteigt.

Steuerdruckmittels, die sich bekanntlich in Abhängig- Die genannte USA.-Patentschrift 2 933 104 sieht

keit von der Temperatur erheblich ändern kann, un- kein in dieser Weise allein durch den Druck betätigtes

abhängig ist, sofern eine eine Auslenkung des Schie- Rückschlagventil vor. Vielmehr sind die dortigen ge-

bers herbeiführende Störung nur lange genug an- trennten Ventile für Druckmitteleinlaß und -auslaß

hält. 6o durch das genannte Glied in jedem Falle zwangs-

Ein ähnlich wirkendes System, bei dem jedoch kein gesteuert.

eigentlicher Steuerkolben, sondern ein von einer Weiterhin erscheint es bei der Erfindung zweck-Membran betätigtes Glied vorhanden ist, das ab- mäßig, die Druckmittelquelle in an sich bekannter wechselnd in der Nähe seiner beiden Endlagen ein Weise als volumetrische Pumpe auszubilden, die aus Einlaß- bzw. Auslaßventil in einem zweiten Druck- 65 einem unter Atmosphärendruck stehenden Vorratsmittelkreis öffnet, geht aus der USA.-Patentschrift behälter ansaugt, in den die Abflußleitung mündet. 2 933 104 hervor. Hier wird also eine nur allmäh- Dies ermöglicht eine leichte und einfache Konstrukliche Freigabe des Druckmitteleintritts oder -austritts tion. Im selben Sinne und und im Hinblick auf eine

Energieersparnis und Erhöhung der Lebensdauer der Pumpe, die dann nicht ständig gegen einen beträchtlichen Gegendruck arbeiten muß, ist es weiterhin angebracht, das Schieberküken so auszubilden, daß die von der Pumpe kommende Druckmittelleitung bei 5 Mittelstellung des Schieberkükens mit der Abflußleitung in Verbindung steht.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Niveauregelvorrichtung nach der Erfindung im Schnitt dargestellt, welche mit einem Federelement verbunden ist.

Ein zylindrisches Schieberküken 1 ist an einer Lasche 2 angelenkt, die an einer Fahrzeugachse 23 mit einem Fahrzeugrad 24 befestigt ist, während ein Schieberkörper 3 an einem Fahrzeugrahmen 25 über ein elastisches Lagerungsteil 4 befestigt ist. Eine Druckmittelleitung 5 verbindet eine volumetrische Pumpe 6 mit einem Ringraum 7 zwischen Schieberkörper und Schieberküken 1. Das Schieberküken 1 steuert bei seiner Verschiebung Durchlässe 8 und 9, welche den Ringraum 7 mit volumenveränderlichen Kammern 10 und 11 verbinden, die durch einen Steuerkolben 12 voneinander getrennt werden. Der Steuerkolben 12 ist in beide Richtungen verschiebbar und wird durch zwei Schraubenfedern 13 und 14 in der Mittellage gehalten. Wenn die Belastung des Fahrzeugs verringert wird, dann verschiebt sich das Schieberküken 1 nach unten (in der Zeichnung) und verbindet die Pumpe 6 über die Druckmittelleitung 5, den Ringraum 7 und den Durchlaß 9 mit der Kammer 11. Der Steuerkolben 12 wird dabei nach oben verschoben, und sobald er am Ende seines Hubes anlangt, öffnet er mechanisch mittels eines Zapfens 15 ein Rückschlagventil 16. Dieses Rückschlagventil 16 steht über eine Druckmittelleitung 17 mit einem Federelement 26 in Verbindung, das als hydropneumatischer Speicher ausgebildet ist und über eine Verbindungsleitung 27 mit einem am Fahrzeugrahmen 25 befestigten Tragzylinder 28 verbunden ist, in welchem ein mit der Fahrzeugachse 23 verbundener Tragkolben 29 verschiebbar ist.

Auf diese Weise wird der Abfluß von Druckmittel aus dem Federelement 26 durch die Druckmittelleitung 17, das Rückschlagventil 16, die Kammer 10, den Durchlaß 8 und eine Abflußleitung 18 ermöglicht, die zu einem Vorratsbehälter 19 führt. Während der Verschiebung des Steuerkolbens 12 nach oben fließt das Druckmittel aus der Kammer 10 ebenfalls durch den Durchlaß 8 und die Abflußleitung 18 in den Vorratsbehälter 19 ab.

Wenn hingegen die Belastung des Fahrzeugs größer wird, dann wird das Schieberküken 1 nach oben (in der Zeichnung) verschoben und verbindet die Pumpe 6 über die Druckmittelleitung 5, den Ringraum 7 und den Durchlaß 8 mit der Kammer 10. Der Steuerkolben 12 wird nun nach unten verschoben, ohne daß das Rückschlagventil 16 sich öffnet, da der durch Kraft der Schraubenfedern 13 und 14 in der Kammer 10 hervorgerufene Druck nicht ausreicht, um den in der Druckmittelleitung 17 herrschenden Druck zu überwinden, welcher im Verein mit der Kraft einer Ventilfeder 22 das Rückschlagventil 16 geschlossen hält. Sobald der Steuerkolben 12 hingegen in seiner tiefsten Lage angelangt ist, steigt der von der Pumpe 6 hervorgerufene Druck des Druckmittels schnell an, so daß das Rückschlagventil 16 sich öffnet und Druckmittel von der Pumpe 6 durch die Druckmittelleitung 5, den Ringraum 7, den Durchlaß 8, die Kammer 10, das Rückschlagventil 16 und die Druckmittelleitung 17 in das Federelement 26 gefördert wird. Während der Verschiebung des Steuerkolbens 12 nach unten fließt das in der Kammer 11 enthaltene Druckmittel durch den Durchlaß 9, einen Ringraum 20, eine Leitung 21 und die Abflußleitung in den Vorratsbehälter 19 ab. Bei stillstehendem Fahrzeug und beim Fehlen von Belastungsänderungen hält das Rückschlagventil 16 das Federelement dicht abgeschlossen.

Bei nur geringen Verschiebungen des Schieberkükens 1 infolge von Bodenunebenheiten ist die Pumpe 6 über Überläufe an den Durchlässen 8 und 9 und die Abflußleitung 18 unmittelbar mit dem Vorratsbehälter 19 verbunden. Bei stärkeren Stoßen infolge größerer Bodenunebenheiten kann das von der Pumpe 6 geförderte Druckmittel abwechselnd in die Kammern 10 und 11 gelangen, doch auch in diesem Fall bleibt die Druckhöhe der Pumpe sehr gering und vernachlässigbar, da die beiden Schraubenfedern 13 und 14 nur sehr geringe Belastungen darstellen.

Claims

Patentansprüche:

1. Niveauregelvorrichtung für pneumatische oder hydropneumatische Federungen von Kraftfahrzeugen mit einem zwischen den gefederten und den ungefederten Massen des Fahrzeugs angeordneten Steuerschieber, der die wechselseitige Druckmittelbeaufschlagung eines zwischen Anschlägen frei beweglichen und beiderseits federbelasteten Steuerkolbens, von dessen Zylinder eine zu einem Federelement führende Druckmittelleitung ausgeht und der seinerseits die Zu- und Ableitung von Druckmittel zum Federelement beeinflußt, in Abhängigkeit vom jeweiligen Abstand zwischen den gefederten und den ungefederten Massen steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder des Steuerkolbens (12) nur zwei durch den Steuerkolben (12) getrennte Kammern (10 und 11) aufweist, von denen eine Kammer (10) über ein entsperrbares Rückschlagventil (16) mit der Druckmittelleitung (17) zum Federelement (26) in Verbindung steht, wobei beide Kammern (10 und 11) durch den Steuerschieber bei Mittelstellung seines Schieberkükens

(I) miteinander und mit einer Abflußleitung (18) verbunden sind, während bei einer durch Unterschreitung des Sollniveaus bewirkten Auslenkung des Schieberkükens (1) aus der Mittelstellung die vor dem Rückschlagventil (16) liegende Kammer (10) mit einer Druckmittelquelle (Pumpe 6) und die andere Kammer (U) mit der Abflußleitung (18) verbunden werden, so daß sich vor dem Rückschlagventil (16) ein Druck aufbaut, der bei Überschreiten des im Federelement (26) herrschenden Druckes das Rückschlagventil (16) aufdrückt und Druckmittel zum Federelement (26) strömen läßt, bis das Sollniveau wieder erreicht ist, wogegen bei einer Überschreitung des Sollniveaus das Schieberküken (1) bei seiner Verschiebung aus der Mittelstellung die vor dem Rückschlagventil (16) liegende Kammer (10) mit der Abflußleitung (18) und die andere Kammer

(II) mit der Druckmittelquelle (Pumpe 6) verbindet, so daß durch den sich in der Kammer (11) aufbauenden Druck der Steuerkolben (12) gegen das Rückschlagventil (16) verschoben wird und

dieses entsperrt, wodurch Druckmittel aus dem Federelement (26) abfließen kann, bis das Sollniveau wieder erreicht ist.

2. Niveauregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Steuerkolben (12) beiderseits belastenden Federn (Schraubenfedern 13 und 14) so abgestimmt sind, daß der sich in der Kammer (10) vor dem Rückschlagventil (16) aufbauende Druck erst dann zum Öffnen des Rückschlagventils (16) ausreicht, wenn der Steuerkolben (12) an seinem vom Rückschlagventil (16) abgewandten Anschlag angelaufen ist und der Druck hierdurch stärker ansteigt.

3. Niveauregelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelquelle in an sich bekannter Weise aus einer volumetrischen Pumpe (6) besteht, die aus einem unter Atmosphärendruck stehenden Vorratsbehälter (19) ansaugt, in den die Abflußleitung (18) mündet, wobei bei der Mittelstellung des Schieberkükens (1) eine von der Pumpe (6) kommende Druckmittelleitung (5) mit der Abflußleitung (18) verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen