DE1530712B - Hydropneumatisches Federbein mit selbsttätiger Höhenregelung- für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydropneumatisches Federbein mit selbsttätiger Höhenregelung für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem flüssigkeitsgefüllten Arbeitsraum, der unter dem Überdruck eines die eigentliche Feder darstellenden Gaspolsters steht und in den ein an einer Kolbenstange befestigter Kolben eintaucht, einem Vorratsraum oder einem Druckspeicher für die Flüssigkeit, einer als Ventil ausgebildeten Uberströmeinrichtung, die hubabhängig, d. h. bei Überschreitung einer vorgegebenen Volumenänderung des Arbeitsraumes, den Übertritt von Flüssigkeit zwischen dem Arbeitsraum und dem Vorratsraum oder Druckspeicher entgegen der Förderrichtung einer vom Vorratsraum in den Arbeitsraum bzw. vom Arbeitsraum in den Druckspeicher fördernden Pumpe ermöglicht, wobei diese Überströmeinrichtung außer einem Ventil eine auf das Ventil einwirkende Feder umfaßt, die zwischen dem Ventil und einem durch die Abfederungsbewegungen relativ dazu verschiebbaren Teil angeordnet ist, so daß nach Überschreiten einer bestimmten Spannung der Feder das Ventil geöffnet wird.

Derartige Federungen sind bekannt. Die Überströmeinrichtung wird bei diesen bekannten Federungen entweder von einer Längsnut oder von Bohrungen gebildet. Sowohl die Längsnut als auch die Bohrungen dienen zum Überbrücken einer Dichtung zwischen Arbeits- und Vorratsraum. Die Nachteile dieser Ausführung bestehen darin, daß zusätzlich zur Abdichtung des Federbeines nach außen eine weitere Dichtung zwischen Arbeits- und Vorratsraum erforderlich ist, und darin, daß, falls die Uberströmeinrichtung bei einer relativ kleinen Vergrößerung des Arbeitsraumes zur Wirkung kommen soll, eine Verlängerung des Federaggregates erforderlich wird, da die Nut bzw. die Bohrungen an der ausfahrenden Kolbenstange innerhalb der Außendichtung bleiben muß bzw. müssen. Eine weiterer Nachteil der bekannten Überströmeinrichtung ist darin zu sehen, daß die Längsnut bzw. die Bohrungen sich im Bereich der Dichtung zwischen Arbeitsraum und Vorratsraum bewegen und die Dichtungslippe dadurch abgenutzt wird.

Auch sind Uberströmeinrichtungen an Federbeinen bekannt, bei denen ein federbelastetes Überströmventil vorhanden ist, das über Stifte abhängig von einer Membrane gesteuert wird (USA.-Patentschrift 2 802 664). Durch diese Ventilausführung wird die Pumpwirkung des selbstpumpenden Federbeines in Normallage nicht beeinflußt, so daß das Pumpaggregat, solange sich das Fahrzeug in Bewegung befindet, infolge der Unebenheiten der Straße dauernd in Tätigkeit ist.

Ferner ist eine Konstruktion bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 117 412), bei der eine federbelastete Kugel als Überströmeinrichtung wegabhängig aufgestoßen wird. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß nur eine sehr kurze Hubbewegung des Kolbens zum öffnen des Ventils ausgenutzt werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine überaus einfache Überströmeinrichtung für hydropneumatische Federbeine entsprechend dem Gattungsbegriff vorzuschlagen, bei der die Nachteile der bekannten Ausführungen nicht vorhanden sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ventil der Überströmeinrichtung als an sich bekanntes Plattenventil ausgebildet ist, dessen auf einem Ventilsitz aufliegende und in der Ruhelage . eine Öffnung abdeckende Ventilplatte von der Feder beaufschlagt ist, die an einer Stelle der Ventilplatte zur Anlage kommt, deren Gegenseite frei liegt, wodurch nach Überschreiten einer bestimmten Spannung der Feder abhängig vom Federungshub die Ventilplatte zumindest örtlich von ihrem Ventilsitz abgehoben und die Öffnung zwischen dem Vorratsraum oder Druckspeicher und dem Arbeitsraum frei- gegeben wird, wobei die Ventilplatte des Plattenventils gleichzeitig als Pumpventil ausgebildet ist. Durch eine derartige Ausbildung der Uberströmeinrichtung werden wesentliche Vorteile erzielt. Die Gesamtlänge des Federaggregates wird gegenüber den bekannten Federbeinen verringert. Eine von der Kolbenstange durchsetzte Dichtung zwischen Arbeitsraum und Vorratsraum ist nicht erforderlich; daher wird der Bauaufwand wesentlich verringert und der Aufbau des Federbeines vereinfacht. Nuten oder Bohrungen an der Kolbenstange sind nicht mehr erforderlich, wodurch auch die Fertigung dieses Teiles vereinfacht wird. Den Öffnungsbeginn der Uberströmeinrichtung kann man auf einfache Weise durch eine Änderung der Länge der Feder verschieben, die zwischen Ventilplatte und einem relativ dazu bewegten Teil zur Wirkung kommt. Die Betriebseigenschaften der erfindungsgemäßen Überströmeinrichtung sind überaus günstig, denn es wird durch die allmählich ansteigende Kraft der auf die Ventilplatte einwirkenden Feder ein kontinuierlicher Öffnungsvorgang der Uberströmeinrichtung bewirkt. Durch die Übernahme zweier Funktionen durch ein einziges Teil, nämlich das Plattenventil, wird der Bauaufwand für die Federung weiter reduziert. Das Federbein kann im übrigen in bekannter Weise entweder so ausgebildet werden, daß im Vorratsraum ein gegenüber dem Arbeitsraum niedriger Innendruck herrscht, so daß die freigegebene Öffnung den Übertritt von Druckmittel aus dem Arbeitsraum in den Vorratsraum und damit eine Verkürzung des Federbeins bewirkt. Es kann aber auch, wie ebenfalls bekannt, eine Anordnung vorgesehen werden, bei der in einem als Druckspeicher ausgebildeten Vorratsraum ein gegenüber dem Arbeitsraum höherer Innendruck herrscht, so daß die freigegebene Öffnung den Übertritt von Druckmittel aus dem Vorratsraum in den Arbeitsraum erlaubt, was eine Vergrößerung der Federaggregatlänge zur Folge hat.

Eine weitere Vereinfachung des Federaggregates kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch erzielt werden, daß sich der Ventilsitz der Ventilplatte an der den Pump- und Dämpfungsraum begrenzenden Wand, also am Zylinder, befindet.

Ist der Vorratsraum innerhalb der hohl ausgebildeten Kolbenstange angeordnet, so ist es entsprechend einem Merkmal der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn sich der Ventilsitz der Ventilplatte am Kolben befindet.

Eine besonders günstige Ausführungsform ergibt sich nach einem Merkmal der Erfindung dadurch, daß die Ventilplatte in an sich bekannter Weise als starre Platte ausgebildet ist und auf der dem Ventilsitz abgewendeten Seite der Ventilplatte eine Ventilfeder zur Anpressung der Ventilplatte auf den Ventilsitz vorgesehen ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Ventilplatte in an sich bekannter Weise als Federplatte ausgebildet sein.

3 4

Soll bei einer gleichzeitig als Saugventil dienenden angeordneten Zylinder 2, in dem an einer Kolben-Überströmeinrichtung, wie sie die Erfindung zum Ge- stange 3 ein Kolben 4 verschiebbar geführt ist. Die genstand hat, ein besonders großer Querschnitt beim Kolbenstange 3 trägt außerdem einen Fortsatz 5, desPumpen und eine gewisse Verzögerung beim Ablas- sen Durchmesser größer als der Durchmesser der sen von Flüssigkeit erzielt werden, so ist eine beson- 5 Kolbenstange 3 ist. Der Zylinder 2 weist an seinem dere Ausgestaltung der Überströmeinrichtung erfor- oberen Ende einen Flansch 12 auf, dessen Außenderlich. Diese kann nach einem Merkmal der Erfin- durchmesser dem Innendurchmesser des Behälterdung darin bestehen, daß der Ventilsitz der Ventil- rohres 1 entspricht. Dieser Flansch 12 weist in der platte in an sich bekannter Weise mit öffnungen bzw. Mitte eine Bohrung 13 auf, in die bei eingefahrener Gruppen von Öffnungen verschiedener Querschnitts- io Stellung des Kolbens 4 der Fortsatz 5 eintaucht, bzw. Gesamtquerschnittsfläche versehen ist und die Außerdem ist im Flansch 12 noch eine Ventilein-Ventilplatte Lappen im Bereich der Öffnungen kleine- richtung vorgesehen, die aus Bohrungen 15 und einer ren Querschnittes aufweist, während sie im Bereich Federplatte 14 besteht. Der Flansch 12 dient im der Öffnungen größeren Querschnittes ausgespart ist, übrigen als Trennwand zwischen einem Federraum so daß sich die Feder zur Betätigung der Ventilplatte 15 11 und einem Vorratsraum 9 mit Gasfüllung 10. Der nur im Bereich der kleineren Öffnungen auf der Ven- Kolben 4 trägt zwei Gruppen von Ventilen, die durch tilplatte abstützt. Durch diese Ausbildung wird der Bohrungen 6 und Ventilplatten 7 gebildet werden. Vorteil erzielt, daß das Pumpen und das Ablassen Ein Abschlußdeckel 20 ist mit der erfindungsgemäßen über verschiedene öffnungen erfolgt und diese ent- Überströmeinrichtung ausgerüstet. Diese besteht aus sprechend den speziellen Bedürfnissen eines jeden 20 Bohrungen 19 und einer auf einem Ventilsitz 18 aufVorganges ausgelegt werden können, z. B. ist es mög- liegenden Ventilplatte 17. Eine Feder 16 dient zur lieh, zur Verzögerung des Ablassens diese Öffnungen Einwirkung auf die Ventilplatte 17, sobald der KoI-sehr klein zu halten, während gleichzeitig die Saug- ben 4 eine bestimmte Ausfahrstellung erreicht hat, öffnungen zum Zwecke einer guten Pumpleistung wobei dann die Feder 16 zusammengedrückt wird, groß ausgebildet werden. 25 Der Zwischenraum zwischen dem Zylinder 2 und dem

Je nach Anordnung der Ventilplatte kann es nach Behälterrohr 1 ist teilweise mit Flüssigkeit gefüllt und einem weiteren Anspruch der Erfindung angezeigt stellt den Vorratsraum 9 dar. Die Flüssigkeit im Vorsein, den Ventilsitz auf der von der Feder zur Be- ratsraum 9 steht unter dem Druck der vorgespannten tätigung der Ventilplatte abgewendeten Seite der Gasfüllung 10. Das Innere des Zylinders 2 dient als Ventilplatte anzuordnen, oder aber es ist günstiger, 30 Pump- und Dämpfungsraum 8. Der Federraum 11 wenn die Feder zur Betätigung der Ventilplatte auf enthält teilweise Flüssigkeit und teilweise eine Hochder Seite des Ventilsitzes sich befindet, wobei die druckgasfüllung, die als eigentliche Feder wirkt. Für Ventilplatte am Rand fest eingespannt ist. die Befestigung am Fahrzeug ist am Behälterrohr ein

Für die konstruktive Ausführung des Erfindungs- Auge 21 vorgesehen. Die Kolbenstange 3 kann eine

gegenstandes sind verschiedene Möglichkeiten gege- 35 ähnliche Einrichtung aufweisen, nur ist diese aus

ben. Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung wer- Platzmangel nicht dargestellt.

den im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert. Die Wirkungsweise des Federbeines nach Fig. 1

Die Zeichnungen stellen im einzelnen folgendes dar ist folgende: Man kann drei Arbeitsphasen unter-

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Federbein ge- scheiden, die durch die Stellung des Kolbens 4 defi-

mäß der Erfindung, bei der das Plattenventil eine 40 niert werden.

Federplatte aufweist, Befindet sich der Kolben 4 in der in F i g. 1 dar-

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Federbein ent- gestellten Mittelstellung, so findet nur eine Abfede-

sprechend der Erfindung mit gegenüber der F i g. 1 rung der Kolbenstange 3 gegenüber dem Behälter^

abgewandelter Pumpeinrichtung, rohr 1 statt. Diese Abfederungsbewegung wird, da

F i g. 3 einen Teillängsschnitt durch ein Federbein 45 die Flüssigkeit im Pump- und Dämpfungsraum 8

mit einer gegenüber den F i g. 1 und 2 geänderten durch die Bohrungen 6 im Kolben 4 strömen muß,

Ventilausbildung, durch die Ventilplatte 7 gedämpft. Die Flüssigkeits-

Fig. 4 eine weitere Ausbildungsvariante des Plat- Verdrängung im Pump- und Dämpfungsraum 8 und

tenventils ebenfalls an Hand eines Teillängsschnittes im Federraum 11 ergibt sich aus dem Volumen des

durch das Federbein, 5° einfahrenden Kolbenstangenabschnittes. Diese Mittel-

F i g. 5 eine Ausbildung des Federplattenventils mit stellung wird durch den Beginn des Eintauchens des

fest eingespannter Federplatte, Fortsatzes 5 in die Bohrung 13 einerseits und anderer-

F i g. 6 eine Ventilausbildung mit starrer Ventil- seits durch den Beginn der Zusammenpressung der

platte, Feder 16 begrenzt, der eintritt, sobald der Kolben

F i g. 7 einen Längsschnitt durch ein Federbein, bei 55 zur Anlage an der Feder gelangt. Eine Höhenregedem der Vorratsraum innerhalb der hohlen Kolben- lung findet in dieser Arbeitsphase nicht statt,
stange und die als Saugventil ausgebildete Über- Taucht der Kolben 4 durch eine Belastungsströmeinrichtung am Kolben angeordnet ist, erhöhung tiefer in das Innere des Zylinders 2 ein,

Fi g. 8 einen Querschnitt durch eine Anordnung und zwar so weit, daß der Fortsatz 5 die Bohrung 13 entsprechend der F i g. 7, jedoch bei geschlossener 60 erreicht, so wird der Federraum 11 vom Pump- und

Stellung der Überströmeinrichtung, Dämpfungsraum 8 abgetrennt, was den Pumpvorgang

F i g. 9 eine weitere Abwandlung der Überstrom- auslöst und damit das Federbein nach einiger Zeit

einrichtung in der Weise, daß für Pumpen und Ab- wieder in seine Mittelstellung zurückbringt. Der

lassen verschiedene Öffnungen vorgesehen werden, Pumpvorgang wird durch die Abfederungsbewegun-

F i g. 10 einen Querschnitt nach Linie IX-IX durch 65 gen bewerkstelligt, und zwar tritt bei der Einwärts-

die F i g. 9. bewegung des Kolbens 4 auf Grund der Durchmesser-

Das in F i g. 1 dargestellte Federbein besteht aus Verschiedenheit zwischen Kolbenstange 3 und Fortdem Behälterrohr 1 und einem in dessen Innenraum satz 5 ein gegenüber dem austretenden Volumenanteil

des Fortsatzes 5 kleinerer Volumenanteil der Kolben- Tritt der Kolben durch eine Erhöhung der äußeren stange 3 in den Pump- und Dämpfungsraum 8 ein. Belastung in den Bereich des Zylinders 2 ein, in dem Es entsteht dadurch in diesem Raum ein Unterdruck, die Wand keine Nuten aufweist, so wird der Pumpder zum Abheben der Ventilplatte 17 von ihrem Vorgang ausgelöst. Beim Eintauchen der Kolben-Ventilsitz 18 führt, wodurch die Bohrungen 19 frei- 5 stange 3 in den Zylinder 2 wird in diesem Bereich gegeben und Flüssigkeit aus dem Vorratsraum 9 in Flüssigkeit durch die Bohrungen 19 in den Pumpden Pump- und Dämpfungsraum 8 gesaugt wird. Die und Dämpfungsraum 8 unterhalb des Kolbens 4 ge-Ventilplatte 17 wirkt in dieser Phase also als Saug- saugt, denn es entsteht in diesem Raum ein Unterventil. Bewegt sich der Kolben 4 in dem Bereich, in druck. Bewegt sich die Kolbenstange 3 im Pumpdem der Fortsatz 5 in die Bohrung 13 eintaucht, nach io bereich aus dem Zylinder 2 heraus, so wird die Federaußen, so kommt ein gegenüber dem ausfahrenden platte 23 auf Grund des im Raum unterhalb des KoI-Volumenanteil der Kolbenstange 3 größerer VoIu- bens 4 entstehenden Überdruckes von ihrem Sitz abmenanteil des Fortsatzes 5 in den Pump- und Dämp- gehoben und gibt die Bohrungen 22 frei, durch die fungsraum 8. In diesem entsteht dadurch ein Über- Flüssigkeit in den abgeschlossenen Federraum 11 druck, wodurch die Federplatte 14 abgehoben und 15 oberhalb des Kolbens 4 gelangt. Der Pumpvorgang Flüssigkeit durch die Bohrung 15 in den Federraum findet nur statt, solange sich der Kolben 4 in dem 11 befördert wird. Diese Flüssigkeitszufuhr hat eine Bereich des Zylinders 2 bewegt, der keine Nuten aufVerschiebung des Fortsatzes 5 und damit der Kolben- weist. Durch die Flüssigkeitszufuhr oberhalb des Kolstange 3 nach außen zur Folge.. Das Federbein hat bens 4 entsteht bei dem Federbein die Tendenz, die die Tendenz, in seine Mittellage zurückzugehen. 20 Kolbenstange nach außen zu drücken und den KoI-

Wird durch eine Verringerung der von außen auf ben wieder in seine Mittelstellung zu bringen,

das Federbein wirkenden Last die Kolbenstange 3 Die dritte Arbeitsphase, die durch eine Verminde-

durch den Gasdruck im Federraum 11 nach außen rung der von außen auf das Federbein einwirkenden

gedrückt, so ergibt sich eine Vergrößerung des Feder- Last gekennzeichnet ist, läuft in derselben Weise ab,

raumes, die die Überströmeinrichtung in Tätigkeit 25 wie bei der Ausführung nach Fig. 1.

setzt, sobald der Kolben 4 an der Feder 16 zur An- In den F i g. 3 bis 5 sind Ausführungsvarianten der

lage gelangt. Durch eine Zusammenpressung der erfindungsgemäßen Uberströmeinrichtung dargestellt.

Feder 16 wird nämlich die Ventilplatte 17 schirm- In F i g. 3 weist die Feder 16 zum Unterschied ge-

förmig verformt, und dadurch werden die Bohrungen genüber den F i g. 1 und 2 einen großen äußeren

19 freigegeben. Durch den höheren Druck im Feder- 30 Durchmesser auf, so daß die Feder nicht durch die

raum 11 und damit auch im Punu> und Dämpfungs- Kolbenstange 3, sondern durch die innere Wand des

raum 8 wird sich nun ein Flüssigkeitsstrom vom Zylinders 2 geführt wird. Der Ventilsitz des als Uber-

Pump- und Dämpfungsraum 8 in den Vorratsraum 9 Strömeinrichtung dienenden Plattenventils, in dessen

einstellen. Durch diesen Flüssigkeitsverlust im Feder- Bereich sich auch die Bohrungen 19 befinden, schließt

raum 11 entsteht bei dem Federbein die Tendenz, in 35 sich unmittelbar an die Kolbenstange 3 an, während

seine Mittellage zurückzukehren, d. h., die Kolben- die Ventilplatte 17 an ihrem äußeren Rand frei liegt,

stange 3 wird sich einwärts bewegen. In dieser Ar- In der F i g. 4 ist eine exzentrisch angeordnete Über-

beitsphase wirkt die Ventilplatte 17 als Überström- Strömeinrichtung dargestellt, bei der die Feder 16 ver-;

einrichtung. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung setzt angebracht ist und der Ventilsitz 18 keinen Ring

der Uberströmeinrichtung kann diese also zwei Funk- 40 bildet, sondern unterbrochen ist. Die Ausführungs-

tionen übernehmen, so daß sich ein Federbein mit Variante nach F i g. 5 zeigt eine Überströmeinrichtung,

besonders einfachem Aufbau ergibt. bei der die Ventilplatte 26 des Plattenventils als

Die Ausführungsform entsprechend F i g. 2 gleicht Federplatte ausgebildet und außen fest eingespannt im wesentlichen dem in F i g. 1 dargestellten Feder- ist. Ventilsitz 18 und Feder 16 liegen bei dieser Ausbein, insbesondere die Überströmeinrichtung ent- 45 bildung auf der gleichen Seite der Ventilplatte 26. Der spricht in der Fig. 2 völlig der in Fig. 1 dargestell- Abschlußdeckel 20 ist zum Einspannen der Ventilten. Ein Unterschied besteht nur hinsichtlich der platte 26 zweiteilig ausgebildet und weist ein Kolben-Ausbildung der Pump- und Dämpfungsorgane. Der Stangenführungsteil 27 auf.

Kolben 4 dient in der F i g. 2 gleichzeitig als Feder-, Die F i g. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der

Dämpf- und Pumpkolben. Er weist Bohrungen 22 50 Überströmeinrichtung mit einer starren Ventilplatte

auf, die auf der Seite des Federraumes 11 durch eine 28. Diese Ventilplatte 28 wird durch eine Ventilfeder

Federplatte 23 abgeschlossen werden. Der Zylinder 2 29 auf den Ventilsitz 18 gedrückt. Zum Abheben der

trägt an seinem oberen Ende nur einen relativ Ventilplatte dient hier ebenfalls eine Feder 16, an die

schmalen Flansch 24, der lediglich zur Befestigung der Kolben zur Anlage kommt,

im Behälterrohr 1 dient. Die Innenwand des Zylin- 55 Hinsichtlich ihrer Wirkungsweise gleichen die

ders 2 ist mit Nuten 25 versehen, die einen Flüssig- Überströmeinrichtungen, die in den F i g. 3 bis 6 dar-

keitsdurchtritt erlauben. Die Nuten 25 erstrecken sich gestellt sind, völlig der schon beschriebenen Aus-

vom unteren Ende des Zylinders 2 bis zu dem Punkt führung nach Fig. 1. Sie dienen also nicht nur als

nach oben, von dem an der Pumpvorgang einsetzen Überströmeinrichtung, sondern auch als Saugventil

soll. 60 während der Pumpphase.

Die Wirkungsweise des in F i g. 2 dargestellten In der F i g. 7 ist ein Federbein gezeigt, das im

Federbeines wird im folgenden kurz erläutert. wesentlichen der Ausführung nach F i g. 2 ähnelt. Ein

Befindet sich der Kolben 4 in der in F i g. 2 dar- Unterschied besteht jedoch insofern, als der Vorratsgestenten Mittelstellung, so findet eine reine Abfede- raum 9 innerhalb der hohl ausgebildeten Kolbenrungsbewegung statt. Auf Grund der Flüssigkeits- 65 stange 30 angeordnet ist. Diese Anordnung des Vorbewegung durch die Verschiebung des Kolbens 4 tritt ratsraumes bedingt eine Verlegung der Überströmdurch die Drosselung in den Nuten 25 eine Dämpfung einrichtung zum Kolben, der in F i g. 7 mit der Ziffer auf. 31 bezeichnet ist. Ein Abschlußdeckel 39 des Be-

hälterrohres 1 ist bei dieser Ausführung als einfache Platte ausgebildet. Der Kolben 31 weist Bohrungen 33 zum Vorratsraum 9 auf, die durch eine Ventilplatte 32 der Überströmeinrichtung abgedeckt werden können.

Weiterhin sind Bohrungen 34 vorgesehen, deren arbeitsraumseitige Enden von einer Federplatte 35 abgedeckt werden. Durch den Kolben 31 wird das Innere des Behälterrohres 1 in einen Pump- und Dämpfungsraum 41 und einen Federraum 11 geteilt. Diese Räume stehen analog zu Fig. 2, während der Arbeitsphase »Federung ohne Niveauregelung und Federung plus Ablaßvorgang«, durch eine Nut 40 in Verbindung. Bei Beginn der Pumpphase wird diese Verbindung unterbrochen, und zwar in der Weise, daß der Kolben 31 dann in einen Bereich des Behälterrohres 1 eintritt, der keine Nuten aufweist. Zur Trennung des mit Flüssigkeit gefüllten Vorratsraumes 9 von der Gasfüllung 10 ist ein verschiebbarer Trennkolben 38 vorgesehen.

In der Wirkungsweise gleicht die Ausführung entsprechend F i g. 7 dem in F i g. 2 dargestellten Federbein.

Im Pumpenbereich wird durch den im Pump- und Dämpfungsraum 41 bei einfahrendem Kolben auftretenden Unterdruck die Ventilplatte 32 von ihrem Ventilsitz 37 abgehoben, so daß Flüssigkeit durch die Bohrungen 33 aus dem Vorratsraum 9 in den Pump- und Dämpfunssraum 41 gelangt. Bei ausfahrendem Kolben entsteht in dieser Phase im Pump- und Dämpfungsraum 41 ein Überdruck, der ein Anlegen der Ventilplatte 32 an ihren Ventilsitz 37 bewirkt und die Federplatte 35 von ihrer Sitzfläche abhebt, so daß Flüssigkeit aus dem Pump- und Dämpfungsraum 41 durch die Bohrungen 34 in den Federraum 11 gelangt. Diese Pumpvorgänge spielen sich so lange ab, bis durch die Flüssigkeitszufuhr in den Federraum 11 der Kolben 31 und damit die Kolbenstange 30 so weit nach außen bewegt wird, daß der Kolben in den Bereich der Nuten 40 gelangt.

In der Mittelstellung findet nur eine gedämpfte Federung und keine Niveauregelung statt, und zwar so lange, wie die Feder 16 nicht an dem Abschlußdeckel 39 und der Ventilplatte 32 zur Anlage kommt. Ist dies der Fall, wie in F i g. 7 dargestellt, so verformt sich die Ventilplatte 32 unter dem Druck der Feder 16 in der in F i g. 7 dargestellten Weise, so daß Flüssigkeit aus dem Federraum 11 über die Nuten 40 in den Pump- und Dämpfungsraum 41 und von dort über die Bohrungen 33 in den Vorratsraum 9 gelangt. Durch diese Flüssigkeitsabfuhr aus dem Federraum 11 resultiert die Tendenz des Federbeines, seine Länge zu verringern und in seine Mittelstellung zurückzukehren.

In F i g. 8 besonders gut sichtbare Aussparungen 36 der Ventilplatte 32 dienen lediglich dazu, einen einwandfreien Flüssigkeitsdurchtritt durch die Bohrungen 34 bei geöffneter Federplatte 35 zu gewährleisten.

Im Ventilsitz 18 des Plattenventils sind bei einer Konstruktion nach den F i g. 9 und 10 mehrere Gruppen von Öffnungen mit verschiedener Querschnittsfläche vorgesehen. Bohrungen 55 haben insgesamt einen kleinen Querschnitt und dienen zum Ablassen von Flüssigkeit vom Federraum 11 in den Vorratsraum 9. Bohrungen 56 mit großem Durchflußquerschnitt sind für das Ansaugen von Flüssigkeit aus dem Vorratsraum 9 in den Pump- und Dämpfungsraum 8 vorgesehen. Wie deutlich aus Fig. 10 zu ersehen ist, ist eine Ventilplatte 57 besonders ausgebildet, um zu gewährleisten, daß beim Ansaugen die Bohrungen 56 mit dem großen Durchflußquerschnitt in Funktion treten, während beim Ablassen nur die kleinen Bohrungen 55 wirksam sind. Die Ventilplatte ist ringförmig ausgebildet und weist an ihrem inneren Umfange im Bereich der Bohrungen 55 Lappen 58 auf, die für die Anlage der Feder 16 bestimmt sind. Im Bereich der Bohrungen 56 ist die Ventilplatte 57 ausgespart, um diese Öffnungen während des Ablaßvorganges geschlossen zu halten.

Aus der konstruktiven Gestaltung ergibt sich auch die Funktion der Überströmeinrichtung nach F i g. 9 und 10.

Das Ansaugen im Pumpbereich erfolgt ähnlich wie beispielsweise in F i g. 1 durch Abheben der Ventilplatte 57 von ihrem Ventilsitz 18. Die Bohrungen 56 und auch die Bohrungen 55 werden freigegeben. Das Ansaugen von Flüssigkeit in den Pumpraum erfolgt — wie gewünscht — durch einen großen Querschnitt. Fährt die Kolbenstange 3 so weit aus, daß die Feder zur Anlage an die Lappen 58 der Ventilplatte 57 gelangt, verformt sich die Ventilplatte 57 in der Weise, daß sie nur im Bereich der kleinen Bohrungen vom Ventilsitz 18 abgehoben wird. Der Ablaßvorgang erfolgt wegen der Kleinheit der Bohrungen verzögert, so daß ein plötzliches Ausfedern keinen wesentlichen Einfluß auf die Niveauregelung hat. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Feder 16 nicht sehr stark sein muß, da die Ventilplatte 57 nicht gegen den großen Differenzdruck der großen Öffnungen abgehoben v/erden muß.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Hydropneumatisches Federbein mit selbsttätiger Höhenregelung für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem flüssigkeitsgefüllten Arbeitsraum, der unter dem überdruck eines die eigentliche Feder darstellenden Gaspolsters steht und in den ein an einer Kolbenstange befestiger Kolben eintaucht, einem Vorratsraum oder einem Druckspeicher für die Flüssigkeit, einer als Ventil ausgebildeten Überströmeinrichtung, die hubabhängig, d. h. bei Überschreitung einer vorgegebenen Volumenänderung des Arbeitsraumes, den Übertritt von Flüssigkeit zwischen dem Arbeitsraum und dem Vorratsraum oder Druckspeicher entgegen der Förderrichtung einer vom Vorratsraum in den Arbeitsraum bzw. vom Arbeitsraum in den Druckspeicher fördernden Pumpe ermöglicht, wobei diese Überströmeinrichtung außer einem Ventil eine auf das Ventil einwirkende Feder umfaßt, die zwischen dem Ventil und einem durch die Abfederungsbewegungen relativ dazu verschiebbaren Teil angeordnet ist, so daß nach Überschreiten einer bestimmten Spannung der Feder das Ventil geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil der Überströmeinrichtung als an sich bekanntes Plattenventil ausgebildet ist, dessen auf einem Ventilsitz (18 oder 37) aufliegende und in der Ruhelage eine Öffnung (Bohrungen 19, 33 oder 55) abdeckende Ventilplatte (17, 26, 28, 32 oder 57) von der Feder (16) beaufschlagt ist, die an einer Stelle der Ventilplatte zur Anlage kommt, deren Gegenseite frei liegt, wodurch nach Über-

009 524/195

ίο

schreiten einer bestimmten Spannung der Feder (16) abhängig vom Federangshub die Ventilplatte zumindest örtlich von ihrem Ventilsitz abgehoben und die Öffnung (Bohrungen 19, 33 oder 55) zwischen dem Vorratsraum (9) oder Druckspeicher und dem Arbeitsraum (Pump- und Dämpfungsraum 8 oder 41) freigegeben wird, wobei die Ventilplatte (17, 26, 28, 32 oder 57) des Plattenventils gleichzeitig als Pumpventil ausgebildet ist. ίο

2. Federbein nach Anspruch 1, das als selbstpumpendes Federbein mit innerer Höhenregelung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (17, 26, 28, 32 oder 57) der Überströmeinrichtung innerhalb des Pumpraumes angeordnet und gleichzeitig als Saugventil der Pumpe ausgebildet ist, wobei der Pumpraum in an sich bekannter Weise im Abregeibereich mit dem vom Gaspolster (Federraum 11) belasteten Teil des Arbeitsraumes (Pump- und Dämpfungsraum 8) in Verbindung steht.

3. Federbein nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise im Vorratsraum (9) ein gegenüber dem Arbeitsraum (Pump- und Dämpfungsraum 8) niedrigerer Innendruck herrscht, so daß eine Freigabe der von der Ventilplatte (17, 26, 28, 32 oder 57) verdeckten Öffnung den Abfluß von Druckmittel aus dem Arbeitsraum in den Vorratsraum erlaubt und damit eine Verkürzung des Federbeines bewirkt.

4. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ventilsitz (18) der Ventilplatte (17, 26, 28 oder 57) an der den Pump- und Dämpfungsraum (8) begrenzenden Wand (Abschlußdeckel 20), also am Zylinder (2), befindet.

5. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ventilsitz (37) der Ventilplatte (32) am Kolben (31) befindet.

6. Federbein nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (28) in an sich bekannter Weise als starre Platte ausgebildet ist und auf der dem Ventilsitz (18) abgewendeten Seite der Ventilplatte eine Ventilfeder (29) zur Anpressung der Ventilplatte auf den Ventilsitz vorgesehen ist.

7. Federbein nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (17, 26, 32 oder 57) in an sich bekannter Weise als Federplatte ausgebildet ist.

8. Federbein nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (18) der Ventilplatte (57) in an sich bekannter Weise mit Öffnungen bzw. Gruppen von Öffnungen verschiedener Querschnitts- bzw. Gesamtquerschnittsfläche versehen ist und die Ventilplatte Lappen (58) im Bereich der Öffnungen kleineren Querschnittes (Bohrungen 55) aufweist, während sie im Bereich der Öffnungen größeren Querschnittes (Bohrungen 56) ausgespart ist, so daß sich die Feder (16) zur Betätigung der Ventilplatte (57) nur im Bereich der kleineren Öffnungen auf der Ventilplatte (57) abstützt.

9. Federbein nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (18) auf der von der Feder (16) zur Betätigung der Ventilplatte abgewendeten Seite der Ventilplatte (17, 32 oder 57) angeordnet ist.

10. Federbein nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (26) am Rand fest eingespannt ist und sich die Feder (16) zu ihrer Betätigung auf der Seite des Ventilsitzes (18) befindet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen