DE1430536A1

DE1430536A1 - Selbstpumpendes,hydropneumatisches Federbein,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge mit zusaetzlicher Einrichtung zur Beeinflussung des Arbeitsdrucks

Info

Publication number: DE1430536A1
Application number: DE19621430536
Authority: DE
Inventors: Tuczek Dr-Ing Franz
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Boge GmbH
Priority date: 1962-12-07
Filing date: 1962-12-07
Publication date: 1969-04-24
Also published as: GB1035509A; US3222049A

Description

Selbstpumpend.es, hydropneumatisch.es Federbein» insbesondere für Kraftfahrzeuge mit zusätzlicher Einrichtung zur Beeinflussung des Arbeitsdrucks·

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstpumpendes ι hydropneumatisches Federbein, insbesondere für Kraftfahrzeuge) mit einer zusätzlichen Einrichtung zur Beeinflussung des Arbeitsdrucks«, Bei derartigen Federbeinen fördert die im Federbein enthaltene Pumpeinrichtung bei Relativbewegungen zwischen Achse und Aufbau des Fahrzeugs Flüssigkeit in die die Fahrzeuglast tragende Hochdruckkammer_e Nach Erreichen einer vorbestimmten Niveauhöhe des Fahrzeugs fließt Flüssigkeit über gesteuerte Kanäle aus der Hoohdruckkammer ab. Es wird auch ein überladenes Fahrzeug auf die vorbestimmte Niveauhöhe angehoben, wobei der Druck in der Hoohdruokkammer unzulässig hohe Werte annehmen kann, die zur Beschädigung des Federbeins führen« Außerdem ist auoh das Fahrzeug selbst gefährdet, weil eine Überladung sich nicht wie bei konventionellen Federungen durch einen abgesunkenen Aufbau bemerkbar macht»

Es sind selbstpumpende, niveauregulierende, hydropneumatisch^ Federungseinrichtungen bekannt, bei denen die Pumpe in einen besonderen Druckbehälter fördert, dessen Druck durch geeignete Mittel, z.B. durch ein Überdruckventil, begrenzt wird· Aus diesem Druckbehälter strömt Flüssigkeit bei Untersöhreitung der vorbestimmten Niveauhöhe in die eigentliche Hochdruokkammer des Federbeins über, die keine Sicherung gegen Überlastung besitzt·

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Aufgabe der Erfindung ist es, ein selbstpumpendesi hydropneumatisches Federbein mit einer Einrichtung zu versehen, welche das Überladen des Fahrzeugs und die damit verbundenen Folgen verhindert bzw_e den Überladungszustand des Fahrzeugs deutlich wahrnehmbar macht« Sie Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die .vom Fahrzeuggewicht belastete Hochdruckkammer ein bei einem vorbestimmten Druck öffnendes Überdruckventil aufweist· In einer vorteilhaften Ausführung mündet dieses Überdruckventil gemäß der Erfindung in die Vorratskammer des Federbeins und ist mit einer Verzögerungseinrichtung versehen· Die Verzögerungseinrichtung hat die Aufgabe, das Überdruckventil nur bei einer länger anhaltenden Überlastung ansprechen zu lassen, während es bei kurzzeitiger dynamischer Überlastung, wie sie z„B· durch Fahrbahn-Unebenheiten hervorgerufen wird, nicht anspricht« Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform mündet das Überdruckventil in die Pumpenkammer des Federbeins« Duroh diese Maßnahme wird ver*· hindertf daß bei einer quasistatischen Überlastung, wie sie z«B· bei einer längeren Kurvenfahrt auftritt, Flüssigkeit aus der Hochdruckkammer ausströmt und ein Absinken des Fahrzeugaufbaus im Sinne einer erhöhten Kurvenneigung verursacht©

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigern

Fig» 1 ein "selbstpumpendesι niveauregulierendes, hydropneumatisches Federbein mit einem Überdruckventil, welches in die Vorratskammer des Federbeins mündet,

Fig· 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Überdruckventils gemäß Fig· 1, welches mit einer Verzögerungseinrichtung versehen ist und

Fig· 3 ein Federbein, dessen Überdruckventil in die Pumpenkammer mündet«

Das Gehäuse 1 des Federbeins, dessen Boden einen Befestigungszapfen 2 aufweist, ist mit Hilfe eines Schraubrings 3 durch einen Deckel 4 verschlossen, aus dem die Kolbenstange 5 des Arbeitskolbens 6 aus-

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tritt» Die Kolbenstange wird durch Dichtringe 7 abgedichtet und weist ein Befestigungsauge 8 auf» Der Kolben gleitet in einem Zylinderrohr 9» welches zwischen dem Deckel 4 und einer Bodenplatte 10 eingespannt ist· Gehäuse 1 und Zylinderrohr 9 bilden die Vorratskammer 11, welche über dem Flüssigkeiten spiegel 12 mit Gas gefüllt ist* Zwischen dem Gehäuse 1 einerseits und der Bodenplatte 10 und einer Trennwand 15 anderer» seits ist eine schlauchförmige Membran 14 eingespannte Die Membran trennt das Gaspolster 13 von der Hochdruckkammer 16, welche mit Flüssigkeit gefüllt ist und über Kanäle 17 mit der Aussparung 1Θ in der Bodenplatte 10 Verbindung hat· Drosselkanäle 19 und/oder Drosselventile 20, welche in bekannter Veise zur Dämpfung dienen, verbinden die Aussparung 1Θ mit der Arbeitskammer 21 des Federbeins, die durch den Arbeitskolben 6 von der Pumpenkamaer 22 getrennt ist© Die Pumpenkammer ist über das Saugventil 23 mit der Vorratskammer 11 und über das Druckventil 24 mit der Arbeitskammer'21 verbundene

Eine Steuerbohrung 26 im Zylinderrohr 91 welche von der Steuerkante 27 des Arbeitskolbens 6 gesteuert wird_f verbindet bei entsprechender Kolbenstellung die Hochdruckkammer 21 mit der Vorratskammer 11· In der Trennwand 13 ist ein Überdruckventil 25 angeordnet· Dieses weist einen Stufenkolben 28 auf, der aus den Kolben 29 und 30 besteht, die sich über ein Zwischenstück 31 berühren· Der Zylinder 32 des Kolbens 29 hat einen Hals 33»«ait cLem er in einer Bohrung der Trennwand 13 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 34 vernietet ist» Der Zylinder 35 des Kolbens 30 ist mit dem Zylinder 32 Yerechraubt» Der Stufenkolben 28 wird durch die Feder 36 belastet, deren Vorspannung mit Hilfe einer Schraubhülse 37 verstellbar ist» Das Zwischenstück 31 bildet zusammen mit der Stirnseite des Zylinders 32 ein Sitzventil 45«

Ib Betrieb wird Flüssigkeit aus der Vorratskammer 11 in die Arbeitskammer 21 des Federbeins gepumpt, wobei sich der Abstand zwischen dem Sefeatigungszapfen 2 und dem Befestigungsauge 8 vergrößert, bis die Steuerkante 27 des Arbeitskolbens 6 die Steuer»

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bohrung 26 freigibt und die in die Arbeitskammer 21 geförderte Flüssigkeit in die Vorratskammer 11 zurückströmt· Steigt der Druck in der Hochdruckkammer 16 über einen durch die Feder 56 vorbestimmten Vert, so wird d*s Sitzventil 45 von zwischen dem Kolben 29 und dem Zylinder 32 durchtretender Flüssigkeit geöffnete Die Flüssigkeit gelangt in den Zylinder 35 und. verschiebt bei anhaltendem Überdruck den Kolben 30 soweit, bis die Steuerkanten 40 und 41 den Weg in die Vorratskammer 11 freigeben© Der Drosselspalt 42 zwischen dem Schaft 43 des Kolbens 29 und dem Zylinder 30, sowie der Drosselspalt zwischen dem Zwischenstück 31 und dem Zylinder 35 bewirken ein verzögertes Öffnen der Steuerkante 41° Nur bei einer langer andauernden Überlastung wird daher das Überdruckventil wirksam, bei kurzzeitiger dynamischer Überlastung spricht es nicht an₀ Das Sitzventil 45 verhindert Flüssigkeitsverluste aus der Hochdruckkammer bei normalem Betriebsdrücke

Das Gehäuse 301 des Federbeins gemäß Fig. 3» dessen Boden mit einem Befestigungszapfen 302 versehen ist, ist durch Umbördeln seines Endes

303 mit dem Deckel 304 verschlossene Aus diesem tritt die Kolbenstange 305 des Arbeitskolbens 306 aus, die durch den Diohtring 307 abgedichtet isto Die Kolbenstange ist hohl und an dem aus dem Deckel austretenden Ende durch einen Befestigungszapfen 3O8 verschlossene Das Zylinderrohr 309 wird zwischen dem Deekel 304 und einer Bodenplatte 310 gehalten_o Eine ächlauchförmige Membran 314 ist zwischen dem Gehäuse einerseits und der Bodenplatte 310, der Trennwand 313 und dem Deckel

304 andererseits eingespannte Oberhalb der Trennwand 313 trennt sie das Gaspolster 315 von der Hochdruckkammer 3160 Unterhalb der Trenn« wand 313 trennt sie ein weiteres Gaspolster 351 von der Niederdruck« kammer 3II0 Bohrungen 317 führen von der Hochdruckkammer 316 in eine Aussparung 318 im Boden des Gehäuses 3OI0 Drosselventile 320 verbinden die Aussparung 318 mit der Arbeitskammer 321 des Federbeins· Kanäle 352 stellen die Verbindung der Niederdruckkammer 311 mit der Ringkammer 353 her© In die von der hohlen Kolbenstange 305 gebildete · Pumpenkammer 354 taucht der Pumpenkolben 355 ein, welcher in der Bodenplatte¹ 310 kardanisch befestigt ist₀ Die Pumpenkammer 354 ist über das Saugventil 323 mit der Ringkammer 353 und über das Druckventil 324 mit der Arbeitskammer 321 verbunden© Ein Längskanal

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des Pumpenkolbens 355 mündet in die Aussparung 318 im Boden des Gehäuses 301· Gegenüber der Pumpenkammer 354 ist der Länggkanal 356 durch das federbelastete Ventil 357 verschlossen, dessen Öffnungsdruck mit Hilfe der Stellschraube 358 einstellbar ist.

Im Betrieb wird infolge von Relativbevegungen zwischen Pumpen·* kammer 354 und Pumpenkolben 355 Flüssigkeit aus der Ringkammer 353 in die Arbeitskammer 321 des Federbeins gepumpt. Sobald die Steuerkante 327 des Arbeitskolbens 306 die Steuerbohrung 326 im Zylinderrohr 309 freigibt) strömt die in die Arbeitskammer 321 gepumpte Flüssigkeit in die Niederdruckkammer 3II zurück. Die Stellung, die der Arbeitskolben 306 dabei relativ zum Gehäuse 3öl einnimmt, bestimmt die Niveauhöhe des Fahrzeugs· Übersteigt z.B. infolge statischer oder quasistatisoher Überlastung der Druck in der Arbeitskammer 321 den Öffnungsdruck des Ventils 357, so kann Flüssigkeit aus der Arbeitskammer 321 in die Pumpenkammer 354 zurückströmen. Bin weiterer Druokanetieg in der Arbeitskammer 321 ist daher unmöglich. Das Überdruckventil 357 is"t auch dann wirksam, wenn die Überströmbohrung 326 noch nicht freigegeben ist₀ Ein statiech über·· lastetes Fahrzeug wird daher die vorbestimmte Niveauhöhe nicht erreichen, so daß der Überladungszustand sichtbar auffällt· Bei quasistatischer Überlastung, Z₀B. infolge längerer Kurvenfahrt, tritt in der Arbeitskammer 321 kein Flüssigkeitsverlust ein, da die Pumpenkammer 354» in die das Überdruckventil 357 mündet, durch da» Saugventil 323 gegenüber der Niederdruckkammer 311 verschlossen ist· Eine erhöhte Kurvenneigung wird daher vermieden» Das Fahrzeug richtet sioh unmittelbar nach Beendigung der quasistatischen Überlastung wieder auf·

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Claims

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Patentansprüche t

Selbstpumpendes, hydropneumatisohes Federbein, insbesonderefür Kraftfahrzeuge, mit einer zusätzlichen Einrichtung zur Beeinflussung des Arbeitsdrucks, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Fahrzeuggewicht belastete Hochdruckkammer (16, 316) ein bei einem vorbestimmten Druck öffnendes Überdruckventil (25, 357) aufweist.

Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (25) in die Vorratskammer (ll) mündete

Federbein nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (25) mit einer Verzögerungseinrichtung versehen ist_e

Federbein nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (25) einen von einer .Feder (36) belasteten Stufenkolben (28) aufweist, wobei der Kolben (29) mit dem kleineren Durohmesser unmittelbar vom Druck der Hochdruckkammer (l6) belastet ist und der Kolben (30) mit dem größeren Durchmesser eine von dem Kolben (29) mit dem kleineren Durch·· "messer getrennte, stark gedrosselte Verbindung (42, 44) ^it Hochdruckkammer (l6) besitzt«

Federbein nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (28) ein als Sitzventil (45) ausgebildetes Zwischenstück (31) aufweist»

Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (357) in die !Huapenkammer (354) mündete

Federbein nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet; daß das Überdruckventil (357) in einem in die Pumpenkammer (354) mündenden Kanal (356) des Pumpenkolbens (355) angeordnet ist, der mit der Hochdruckkammer (316) Verbindung hat»

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