DE1430536C - SeIbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstpumpen- der Erfindung nicht gelöst werden. Eine Verbindung

des hydropneumatisches Federbein mit innerer der Hochdruckkammer mit der Vorratskammer wird

Niveauregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei durch das erwähnte Sicherheitsventil nicht hergestellt,

dem eine durch die Federbewegungen angetriebene Die französische Patentschrift 1 253 864 gibt keine

Pumpe zur Niveauregelung Flüssigkeit aus einer un- 5 Anregung für die Erfindung.

ter geringerem Druck stehenden Vorratskammer in Eine zweite Lösung der gestellten Aufgabe besteht eine ständig von· der jeweiligen Federkraft des Feder- darin, daß zur Verhinderung einer Überlastung des beins belastete Hochdruckkammer fördert und bei Federbeins die Hochdruckkammer zusätzlich ein dem diese Flüssigkeit bei Überschreiten einer vor- Überdruckventil aufweist, das bei Überschreitung gegebenen Niveäuhöhe über eine Abregeleinrichtung io eines vorbestimmten Druckes in der Hochdruckkamin die Vorratskammer zurückfließen kann. .·. mer diese, wie bei Druckspeichern an sich bekannt,

Mit einem derartigen Federbein, wie es z.B. aus selbsttätig mit der Pumpenkammer verbindet. Hierder deutschen Auslegeschrift 1 135 779, insbesondere durch wird die Pumpe kurzgeschlossen und die För-Abb. 2, bekanntgeworden ist, wird auch ein über- derung der Flüssigkeit aus der Vorratskammer in die ladenes Fahrzeug auf die vorgegebene Niveauhöhe 15 Hochdruckkammer unterbunden. Vorteilhafterweise gehoben, wobei der Druck in der Hochdruckkammer wird verhindert, daß bei einer quasistatischen Überin nachteiliger Weise unzulässig hohe Werte anneh- · lastung, z. B. bei längerer Kurvenfahrt, Flüssigkeit men kann, die eine Beschädigung des Federbeins aus der Hochdruckkammer ausströmt und ein Abherbeiführen können. Außerdem ist nachteilig, daß sinken des Aufbaus im Sinne einer erhöhten Kurven-" das Fahrzeug selbst gefährdet ist und sich eine Über- 20 neigung verursacht.

ladung nicht wie bei konventionellen Federungen Bei dem aus der deutschen Auslegeschrift 1 117 412

durch einen abgesunkenen Aufbau bemerkbar bekannten Federbein wird aus der Vorratskammer

macht. . Flüssigkeit in einen Druckspeicher mit eijjem Druck· ζ

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gepumpt, der größer ist als der maximale Druck in

Hochdruckkammer mit einer Einrichtung zu verse- 25 der Hochdruckkammer. Im Druckspeicher ist ein

hen, die das Überladen des Fahrzeuges verhindert Überdruckventil vorgesehen, das nicht anders zu be-

bzw. einen Überladungszustand deutlich wahrnehm- werten ist als das Überdruckventil nach der schon

bar macht. Dabei genügt es nicht, die Hochdruck- erwähnten deutschen. Auslegeschrift 1 089 282 und

kammer mit einem einfachen Überdruckventil zu ver- nicht die Aufgabe der Einrichtung lösen kann, ein

sehen. Dieses würde bei dynamischer Überlastung, 30 überladen des Fahrzeuges und die damit verbunde-

z. B. beim Überrollen von Hindernissen oder bei nen Folgen zu verhindern bzw. den Überladungszu-

Kurvenfahrt schlagartig ansprechen und ein plötz- stand des Fahrzeuges deutlich wahrnehmbar zu

liches Absinken des Aufbaus verursachen, wodurch machen. Die Erfindung ist durch den Gegenstand der

die Fahrsicherheit in gefährlicher Weise beeinträch- deutschen Auslegeschrift 1 117 412 nichf nahegelegt,

tigt.wäre. 35 denn die Lehre, daß das Überdruckventil entweder

Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß in die Pumpenkammer münden muß oder mit einer darin, daß zur Verhinderung einer Überlastung des Verzögerungseinrichtung zu versehen ist, wenn es Federbeins die Hochdruckkammer zusätzlich ein mit direkt in die Vorratskammer mündet, kann dieser einer Verzögerungseinrichtung versehenes Überdruck- Auslegeschrift nicht entnommen werden,
ventil aufweist, das bei Überschreitung eines vor- ,40 Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erbestimmten Druckes in der Hochdruckkammer diese, findung dar. Es zeigt

wie bei Druckspeichern an sich bekannt, selbsttätig F i g. 1 ein Federbein mit einem Überdruckventil,

mit der Vorratskammer verbindet. Die Verzögerungs- welches in die Vorratskammer des Federbeins

einrichtung bewirkt in vorteilhafter Weise, daß das mündet, _{: (}

Überdruckventil nur bei länger anhaltender Über- 45 Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung des v-

lastung, z. B. bei Überladung des Fahrzeuges an- Überdruckventils gemäß Fig. 1, welches mit einer

spricht und macht das oben geschilderte plötzliche Verzögerungseinrichtung versehen ist, und

Absinken des Aufbaus bei dynamischer Belastungs- Fig. 3 ein Federbein, dessen Überdruckventil in

änderung unmöglich. '■■■ die Pumpenkammer mündet.

Eine selbstpumpende, niveauregelnde, hydropneu- 50 Ein Gehäuse 1 des Federbeins nach Fig. 1, dessen

mätische Federungseinrichtung ist aus der deutschen Boden einen Befestigungszapfen 2 aufweist, ist mit

Auslegeschrift 1 089 282 bekannt, bei der die Pumpe Hilfe eines Schraubringes 3 durch einen Deckel 4

in einen Druckspeicher fördert, dessen Druck durch verschlossen, aus dem eine Kolbenstange 5 eines

ein Überdruckventil begrenzt wird. Aus diesem Arbeitskolbens 6 austritt. Die Kolbenstange 5 wird

Druckspeicher strömt Flüssigkeit bei Unterschreitung 55 durch Dichtringe 7 abgedichtet und weist ein Befe-

der Niveauhöhe in die Hochdruckkammer eines stigungsauge 8 auf. Der Arbeitskolben 6 gleitet in

Federbeins, das keine Sicherung bei Überlastung auf- einem Zylinderrohr 9, welches zwischen dem Dek-

weist. Diese Schrift konnte nicht Lehre für die Erfin- kel 4* und einer Bodenplatte 10 eingespannt ist. Ge-

dung sein. häuse 1 und Zylinderrohr 9 bilden eine Vorratskam-

Aus der französischen Patentschrift 1 253 864 ist 60 mer 11, welche über einem Flüssigkeitsspiegel 12 mit eine Einrichtung bekannt, bei der die Verhinderung Gas gefüllt ist. Zwischen dem Gehäuse 1 einerseits einer Überladung des Fahrzeuges mittels eines und der Bodenplatte 10 und einer Trennwand 13 anSicherheitsventils von der Verhaltensweise des Fah- dererseits ist eine schlauchförmige Membran 14 einrers abhängig gemacht und dessen Willen unter- gespannt. Die Membran 14 trennt ein Gaspolster 15 worfen ist. Dem Fahrer ist die Möglichkeit gegeben, 65 von einer Hochdruckkammer 16, welche mit Flüseinen Kolben hydraulisch so weit zu verschieben, sigkeit gefüllt ist und über Kanäle 17 mit einer Ausdaß jede gewünschte Last auf jedes gewünschte sparung 18 in der Bodenplatte 10 Verbindung hat. Niveau hochgepumpt wird. Hiermit kann die Aufgabe Drosselkanäle 19 und/oder Drosselventile 20, welche

Claims (5)

in bekannter Weise zur Dämpfung dienen, verbinden die Aussparung 18 mit einer Arbeitskammer 21 des Federbeins, die ein Teil der Hochdruckkammer 16 ist und durch den Arbeitskolben 6 von einer Pumpen-. kammer 22 getrennt ist. Die Pumpenkammer 22 ist über ein Saugventil 23 mit der Vorratskammer 11 und über ein Druckventil 24 mit der Arbeitskammer 21 verbunden. · . Eine Steuerbohrung 26 im Zylinderrohr 9. welche "von einer Steuerkante 27 des Arbeitskolbens 6 ge-. steuert wird, verbindet bei entsprechender Kolbenstellung die Arbeitskammer 21 mit der Vorratskammer 11 und stellt die Abregeleinrichtun» dar. In der Trennwand 13 ist ein Überdruckventil 25 angeordnet. Dieses weist nach F i g. 2 einen Stufenkolben 28 auf, der "aus den Kolben 29 und 30 besteht, die sich über ein Zwischenstück 31 berühren. Ein Zylinder 32 des Kolbens 29 hat einen Hals 33, mit dem er in einer . Bohrune der Trennwand 13 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 34 vernietet ist. Ein Zylinder 35 des Kolbens 30 ,ist mit dem Zylinder 32 verschraubt. Der _ Stufenkolben 28 wird durch eine Feder 36 belastet, j ) deren Vorspannung mit Hilfe einer Schraubhülse 37 verstellbar ist. Das Zwischenstück 31 bildet zusammen mit der unteren Stirnseite des Zylinders 32 ein Sitzventil 45. '-'■ ' Im Betrieb wird Flüssigkeit aus der Vorratskammer 11 in die Arbeitskammer 21 des Federbeins gepumpt,, wobei sich der Absfand zwischen dem Befestigungszapfen 2 und dem Befestigungsaiige 8 vergrößert, bis die Steuerkante 27 des Arbeitskolbens 6 die Steuerbohrüng 26 freigibt und die in die Arbeitskammer 21 geförderte Flüssigkeit in die Vorratskammer 11 zurückströmt. . . Steigt der Druck in der Arbeitskammer 21 und somit in der Hochdruckkammer 16 über einen durch .die Feder 36 vorbestimmten Wert, so wird das Sitzventil 45 von zwischen dem Kolben 29 und dem Zvlinder 32 durchtretender Flüssigkeit geöffnet. Die Flüssigkeit gelangt in den Zylinder 35 und verschiebt bei anhaltendem Überdruck den Kolben 30 so weit, bis Steuerkanten 40 und 41 den Weg in die Vorratskammer 11 freigeben. Ein Drosselspalt 42 zwischen ι ~\ einem Schaft 43 des Kolbens 29 und dem Zylinder -^ 32 sowie ein Drosselspalt 44 zwischen dem Zwischenstück 31 und dem' Zylinder 35 bewirken ein verzögertes öffnen der Steuerkante 41. Nur bei einer langer andauernden Überlastung wird das Überdruckventil 25 wirksam, bei kurzzeitiger dynamischer Überlastung spricht es nicht an. Das Sitzventil 45 verhindert Flüssigkeitsverluste aus der Hochdruckkammer 16 bei normalem Betriebsdruck. , . · ·. Ein Gehäuse 301 des Federbeins gemäß F i g. 3, dessen Boden mit einem Befestigungszapfen 302 versehen ist, ist durch Umbördeln seines Endes 303 mit einem Deckel 304 verschlossen. Aus diesem tritt eine Kolbenstange 305 eines Arbeitskolbens 306 aus, die durch einen Dichtring 307 abgedichtet ist. Die Kolbenstange 305 ist hohl und an dem aus dem Deckel 304 austretenden Ende durch einen Befestigungszaofen 308 verschlossen. Ein Zylinderrohr 309 wird zwischen dem Deckel 304 und einer Bodenplatte 310 gehalten. Eine schlauchförmige Membran 314 ist zwischen dem Gehäuse 301 einerseits und der Bodenplatte 310, einer Trennwand 313 und dem Deckel 304 andererseits eingespannt. Oberhalb der Trennwand 313 trennt die Membran 314 ein Gaspolster 315 von einer Hochdruckkammer 316. Unterhalb der Trennwand 313 trennt sie ein weiteres Gaspolster 351 von einer als Niederdruckkammer ausgebildeten Vorratskammer 311. Bohrungen 317 führen von der Hochdruckkammer 316 in eine Aussparung 318 im Boden des Gehäuses 301. Drosselventile 320 verbinden die Aussparung 318 mit einer Arbeitskammer 321 des Federbeins, die ein Teil der Hochdruckkammer 316 ist. Kanäle 352 stellen eine Verbindung ίο der Vorratskammer 311 mit einer von dem Arbeitskolben 306 und der Kolbenstange 305 gebildeten Rinskammer 353 her, die ein Teil der Vorratskammer 31USt. In eine von der hohlen Kolbenstange 305 gebildete. Pumpenkammer 354 taucht ein Pumpenkolben 355 ein, welcher in der Bodenplatte 310 kardanisch befestigt ist. Die Pumpenkammer 354 ist über ein Saugventil 323 mit der Ringkammer 353 und über ein Druckventil 324 mit der Arbeitskammer 321 verbunden. Ein Kanal 356 des Pumpenkolbens 365 mündet in die Aussparung 318 im Boden des Gehäuses 301. Gegenüber der Pumpenkammer 354 ist der K'anal " . 356 durch ein federbelastetes Überdruckventil 357 verschlossen, dessen öffnungsdruck mit Hilfe einer Stellschraube 358 einstellbar ist. Im Betrieb wird infolge von Relativbewegüngen zwischen Pumpenkammer 354 und Pumpenkolben 355 Flüssigkeit aus der Ringkammer 353 in die Arbeitskammer 321 des Federbeins gepumpt. Sobald eine Steuerkante 327 des Arbeitskolbens 306 eine Steuerbohrung 326 im Zylinderrohr 309 freigibt, strömt die in die Arbeitskammer 321 gepumpte Flüssigkeit in die Vorratskammer 311 zurück. Die Stellung, die der Arbeitskolben 306 dabei relativ zum Gehäuse 301 einnimmt, bestimmt die Niveauhöhe des Fahrzeuges. Übersteigt z.B. infolge statischer oder quasistatischer Überlastung der Druck in der Hochdruckkammer 316 den öffnungsdruck des Überdruckventils 357, so kann Flüssigkeit aus der Hochdruckkammer 316 in die Pumpenkammer 354 strömen. Ein weiterer Druckanstieg in der Hochdruckkammer 316 ist daher unmöglich. Das Überdruckventil 357 ist auch dann wirksam, wenn die Steuerbohrung 326 noch nicht freigegeben ist und das Fahrzeug tiefer steht, als der Niveauhöhe entspricht. Ein statisch überlastetes Fahrzeug wird daher die vorbestimmte Niveauhöhe nicht erreichen, so daß der Uberladungszustand sichtbar auffällt. Bei quasistatischer Überlastung,· z. B. infolge längerer Kurvenfahrt, tritt in der Arbeitskammer 321 kein Flüssigkeitsverlust ein, da die Pumpenkammer 354, in die das Überdruckventil 357 mündet, durch das Saugventil 323 gegenüber der Vorratskammer 311 verschlossen ist. Eine erhöhte Kurvenneigung wird dadurch vermieden. Das Fahrzeug richtet sich unmittelbar nach Beendigung der quasistatischen Überlastung wieder auf. • Patentansprüche: .

1. Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem eine durch die Federbewegungen angetriebene Pumpe zur Niveauregelung aus einer unter geringerem Druck stehenden Vorratskammer in eine ständig von der jeweiligen Federkraft des Federbeins belastete Hochdruckkammer fördert und bei dem diese Flüssigkeit bei Überschreiten einer vorgegebenen

Niveauhöhe über eine Abregeleinrichtung in die Vorratskammer zurückfließen kann, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung einer Überlastung des Federbeins die Hochdruckkammer (16) zusätzlich ein. mit einer Verzögerungseinrichtung versehenes Überdruckventil (25) aufweist, das bei Überschreitung eines vorbestimmten Druckes in der Hochdruckkammer (16) diese, wie bei Druckspcichcrn an sich bekannt, selbsttätig mit der Vorratskammer (11) verbindet.

2. Sclbstpumpcndcs hydropncumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem eine durch die Fedcrbcwcgungen angetriebene Pumpe zur Niveauregelung Flüssigkeit aus einer unter geringerem Druck stehenden Vorratskammer in eine ständig von der jeweiligen Federkraft des Federbeins belastete Hochdruckkammer fördert und beim dem diese Flüssigkeit bei überschreiten einer vorgegebenen Niveauhöhe über eine Abregelcinrich- ao tung in die Vorratskammer zurückfließen kann, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung einer Überlastung des Federbeins die Hochdruckkammer (316) zusätzlich ■ ein überdruckventil (357) aufweist, das bei Überschreitung eines vor- «5 bestimmten Druckes in der Hochdruckkammer (316) diese, wie bei Druckspeichern ah sich bekannt, selbsttätig mit der Pumpenkammer (354) verbindet. ':..'■'.'■'¹I- "■''"...'

3. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das überdruckventil (25) einen von einer Feder (36) belasteten, mit Steuerkanten (40 und 41) versehenen Stufenkolben (28) aufweist, dessen Kolben (29) mit kleinerem Durchmesser unmittelbar vom Druck der Hochdruckkammer (16) belastet ist und dessen Kolben (30) mit größerem Durchmesser eine von dem Kolben (29) mit kleinerem Durchmesser getrennte, stark gedrosselte Verbindung (Drosselspalte 42 und 44) mit der Hochdruckkammer (16) besitzt.

4. Federbein nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (28) ein als Sitzventil (45) ausgebildetes Zwischenstück (31) aufweist.

5. Federbein nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (357) in einem in die Pumpenkammer (354) mündenden Kanal (356) des Pumpenkolben (355) angeordnet ist. der mit der Hochdruckkammef (316) Verbindung hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen