DE1530712C - Hydropneumatisches Federbein mit selbsttätiger Höhenregelung fur Kraftfahr zeuge. Arim: Fichtel & Sachs AG, 8720 Schwein fürt: - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft ein hydropneumatisches auf einem Ventilsitz aufliegende und in der Ruhelage Federbein mit selbsttätiger Höhenregelung für Kraft- eine Öffnung abdeckende Ventilplatte von der Feder fahrzeuge, bestehend aus einem flüssigkeitsgefüllten beaufschlagt ist, die an einer Stelle der Ventilplatte Arbeitsraum, der unter dem Überdruck eines die zur Anlage kommt, deren Gegenseite frei liegt, woeigentliche Feder darstellenden Gaspolsters steht und 5 durch nach Überschreiten einer bestimmten Spanin den ein an einer Kolbenstange befestigter Kolben nung der Feder abhängig vom Federungshub die eintaucht, einem Vorratsraum oder einem Druck- Ventilplatte zumindest örtlich von ihrem Ventilsitz speicher für die Flüssigkeit, einer als Ventil ausgebil- abgehoben und die Öffnung zwischen dem Vorratsdeten Überströmeinrichtung, die hubabhängig, d. h. raum oder Druckspeicher und dem Arbeitsraum freibei Überschreitung einer vorgegebenen Volumen- io gegeben wird, wobei die Ventilplatte des Plattenänderung des Arbeitsraumes, den Übertritt von Flüs- ventils gleichzeitig als Pumpventil ausgebildet ist. sigkeit zwischen dem Arbeitsraum und dem Vorrats- Durch eine derartige Ausbildung der Überströmeinraum oder Druckspeicher entgegen der Förderlich- richtung werden wesentliche Vorteile erzielt. Die Getung einer vom Vorratsraum in den Arbeitsraum samtlänge des Federaggregates wird gegenüber den bzw. vom Arbeitsraum in den Druckspeicher fördern- 15 bekannten Federbeinen verringert. Eine von der KoI-den Pumpe ermöglicht, wobei diese Überströmein- benstange durchsetzte Dichtung zwischen Arbeitsrichtung außer einem Ventil eine auf das Ventil ein- raum und Vorratsraum ist nicht erforderlich; daher wirkende Feder umfaßt, die zwischen dem Ventil und wird der Bauaufwand wesentlich verringert und der einem durch die Abfederungsbewegungen relativ dazu Aufbau des Federbeines vereinfacht. Nuten oder verschiebbaren Teil angeordnet ist, so daß nach Über- ao Bohrungen an der Kolbenstange sind nicht mehr erschreiten einer bestimmten Spannung der Feder das forderlich, wodurch auch die Fertigung dieses Teiles Ventil geöffnet wird. vereinfacht wird. Den Öffnungsbeginn der Über-

Derartige Federungen sind bekannt. Die Über- Strömeinrichtung kann man auf einfache Weise durch Strömeinrichtung wird bei diesen bekannten Federun- eine Änderung der Länge der Feder verschieben, die gen entweder von einer Längsnut oder von Bohrungen 35 zwischen Ventilplatte und einem relativ dazu beweggebildet. Sowohl die Längsnut als auch die Bohren- ten Teil zur Wirkung kommt. Die Betriebseigenschafgen dienen zum Überbrücken einer Dichtung zwi- ten der erfindungsgemäßen Überströmeinrichtung sehen Arbeite-und Vorratsraum. Die Nachteile dieser sind überaus günstig, denn es wird durch die all-Ausführung bestehen darin, daß zusätzlich zur Ab- mählich ansteigende Kraft der auf die Ventilplatte dichtung des Federbeines nach außen eine weitere 30 einwirkenden Feder ein kontinuierlicher Öffnungs-Dichtung zwischen Arbeits- und Vorratsraum erfor- Vorgang der Uberströmeinrichtung bewirkt. Durch die derlich ist, und darin, daß, falls die Überströmein- Übernahme zweier Funktionen durch ein einziges richtung bei einer relativ kleinen Vergrößerung des Teil, nämlich das Plattenventil, wird der Bauaufwand Arbeitsraumes zur Wirkung kommen soll, eine Ver- für die Federung weiter reduziert. Das Federbein Iängerung des Federaggregates erforderlich wird, da 35 kann im übrigen in bekannter Weise entweder so die Nut bzw. die Bohrungen an der ausfahrenden ausgebildet werden, daß im Vorratsraum ein gegen-Kolbenstange innerhalb der Außendichtung bleiben über dem Arbeitsraum niedriger Innendruck herrscht, muß bzw. müssen. Eine weiterer Nachteil der be- so daß die freigegebene Öffnung den Übertritt von kannten Überströmeinrichtung ist darin zu sehen, daß Druckmittel aus dem Arbeitsraum in den Vorratsdie Längsnut bzw. die Bohrungen sich im Bereich 40 raum und damit eine Verkürzung des Federbeins beder Dichtung zwischen Arbeitsraum und Vorratsraum wirkt. Es kann aber auch, wie ebenfalls bekannt, eine bewegen und die Dichtungslippe dadurch abgenutzt Anordnung vorgesehen werden, bei der in einem als wird. Druckspeicher ausgebildeten Vorratsraum ein gegen-

Auch sind Überströmeinrichtungen ari Feder- über dem Arbeitsraum höherer Innendruck herrscht, beinen bekannt, bei denen ein federbelastetes Über- 45 so daß die freigegebene Öffnung den Übertritt von strömventil vorhanden ist, das über Stifte abhängig Druckmittel aus dem Vorratsraum in den Arbeitsvon einer Membrane gesteuert wird (USA.-Patent- raum erlaubt, was eine Vergrößereng der Federschrift 2 802 664). Durch diese Ventilausführung aggregatlänge zur Folge hat.

wird die Pumpwirkung des selbstpumpenden Feder- Eine weitere Vereinfachung des Federaggregates

beines in Normallage nicht beeinflußt, so daß das 5° kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung

Pumpaggregat, solange sich das Fahrzeug in Bewe- dadurch erzielt werden, daß sich der Ventilsitz der

gung befindet, infolge der Unebenheiten der Straße Ventilplatte an der den Pump- und Dämpfungsraum

dauernd in Tätigkeit ist. · begrenzenden Wand, also am Zylinder, befindet.

Ferner ist eine Konstruktion bekannt (deutsche Ist der Vorratsraum innerhalb der hohl ausgebil-Auslegeschrift 1 117 412), bei der eine federbelastete 55 deten Kolbenstange angeordnet, so ist es entspre-Kugel als Überströmeinrichtung wegabhängig aufge- chend einem Merkmal der Erfindung besonders vorstoßen wird. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß teilhaft, wenn sich der Ventilsitz der Ventilplatte am nur eine sehr kurze Hubbewegung des Kolbens zum Kolben befindet. ... · ..,
öffnen des Ventils ausgenutzt werden kann. Eine besonders günstige Ausführungsform ergibt

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Auf- 60 sich nach einem Merkmal der Erfindung dadurch,

gäbe zugrunde, eine überaus einfache Überströmein- daß die Ventilplatte in an sich bekannter Weise als

richtung für hydropneumatische Federbeine entspre- starre Platte ausgebildet ist und auf der dem Ventil-

chend dem Gattungsbegriff vorzuschlagen, bei der sitz abgewendeten Seite der Ventilplatte eine Ventil-

die Nachteile der bekannten Ausführungen nicht vor- feder zur Anpressung der Ventilplatte auf den Ventil-

handen sind. ⁶5 sitz vorgesehen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann löst, daß das Ventil der Überströmeinrichtung als an die Ventilplatte in an sich bekannter Weise als Federsich bekanntes Plattenventil ausgebildet ist, dessen platte 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- Uberströmeinrichtung 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 Hch, 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-

F i g. 2 einen Längsschnitt durch ein Federbein ent- gestellten Mittelstellung, so findet nur eine Abfedesprechend der Erfindung mit gegenüber der F i g. 1 rung der Kolbenstange 3 gegenüber dem Behälterabgewandelter 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, 50 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 ί 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,

Fig. 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 Fort-

dem Behälterrohr 1 und einem in dessen Innenraum satz 5 ein gegenüber dem austretenden Volumenanteil

5 6

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 Uberströmeinrichtung 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 Überströmeinrichtung 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 Pump^ 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 Über-

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 Uber-

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 F i g. 2 völlig der in F i g. 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 Fig. 2 gleichzeitig als Feder-, Die Fig. 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 Il 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 Zylinders2 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 Vorratsgestellten 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 Uberströmdurch 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 Dämpfungsraum 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 53 auf, die für die Anlage der Feder 16 bestimmt

ίο 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 werden muß.

Claims (1)

1. 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

   4.5 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, d a durch 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

   schreiten einer bestimmten Spannung der Feder (16) abhängig vom Federungshub 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.

   S. Federbein nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (13) 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