DE1902918B2 - Vorrichtung zur niveauregelung mit mindestens zwei einstellbaren niveauhoehen fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Niveauregelung mit mindestens zwei einstellbaren Niveauhöhen für Fahrzeuge, bei der ein auf Abstandsänderungen zwischen den gefederten und den ungefederten Massen ansprechendes Niveauregelventil den DruckrauTi eines zwischen die gefederten und die ungefederten Massen geschalteten, mit einer Feder in Reihe liegenden oder selbst als Feder wirkenden Stellglieds bei einer Abstandsverkürzung mit einer Druckmittelquelle und bei einer Abstandsvergrößerung mit einer Ablaufleitung verbindet und diese Verbindungen bei Einhaltung eines normalen Sollniveaus absperrt und bei der ein manuell betätigbares Wegeventil vorgesehen ist, mit welchem zur Einstellung eines vom normalen Sollniveau nach oben und/oder nach unten abweichenden Niveaus das Niveauregelventil abgeschaltet und gleichzeitig dem Druckraum des Stellglieds unter Umgehung des Niveauregelventils Druckmittel zugeführt und/oder aus ihm abgeführt werden kann.

Derartige Vorrichtungen sind bereits in verschiedenen Ausführungen bekanntgeworden. So zeigt die französische Patentschrift 14 75 029 eine Anordnung mit einem manuell betätigbaren Wegeventil, welches in drei Schaltstellungen geschaltet werden kann. In einer mittleren Schaltstellung werden die Ablaufleitungen der Niveauregelventile mit einem Vorratsbehälter verbunden, so daß eine normale Niveauregelung stattfinden kann. In einer zweiten Schaltstellung werden die Druckräume der Stellglieder untereinander und mit der Druckmittelquelle verbunden, während die Ablaufie
tungen gesperrt werden. Dadurch werden die Druckräume solange mit Druckmittel aufgefüllt, bis die Stellglieder an ihren Endanschlägen anstoßen und die gefederten Massen ihr höchst mögliches Niveau einnehmen. Wenn umgekehrt in einer dritten Schaltstellung des Wegeventils die Druckräume gemeinsam mit dem Vorratsbehälter verbunden werden, sinken die gefederten Massen solange ab, bis die Stellglieder an ihren unteren Endanschläge anstoßen und das niedrigste Niveau erreicht ist. Nachteilig bsi dieser Anordnung ist es, daß durch das Anstoßen an den Endanschlägen zumindest in einer Richtung kein Federweg mehr zur Verfügung steht. Aus der USA.-Patentschrift 30 48 193 ist weiterhin eine Vorrichtung bekannt, bei der das Niveauregelventil eine einen Steuerkolben aufnehmende Steuerhülse besitzt, die innerhalb eines ortsfesten Gehäuses gegen die Kraft einer Rückstellfeder druckabhängig verschiebbar ist, während der Steuerkolbcn mit einem Betätigungsgestänge in Wirkverbindung bleibt. Mit Hilfe eines Wegeventils kann die Steucrhüise mit zwei verschiedenen Drücken belastet oder aber· von diesen Drücken entlastet werden. Entsprechend ergeben sich

^h5 drei verschiedene Niveaus. Die Niveauregelung selbst wird beibehalten. Nachteilig bei dieser Anordnung sind der vergleichsweise komplizierte Aufbau des Niveaure-Kciventils, welches von einer speziellen Konstruktion

sein muß und die Notwendigkeit zweier verschiedener Drücke, falls mehr als zwei verschiedene Niveaus eingestellt werden sollen. Das bedingt eine zusätzliche Druckleitung zum Wegeventil und entweder zwei verschiedene Druckmittelquellen oder aber mindesten"; ein zusätzliches Druckreduzierventil. Außerdem würde bei Anwendung eines solchen Konstruktionsprinzips auf hydraulisch wirkende Niveauregelungen wegen der dort möglichen hohen Drücke die Rückstellfeder ein wesentlich größeres Bauvolumen be lötigen. Darüber hinaus ist festzustellen, daß diese Vorrichtung sich von der eingangs erwähnten dadurch unterscheidet, dab das Wegeventil nicht dazu benutzt wird, um unter Umgehung des Niveauventils dem Druckraum eines Stellglieds Druckmittel zuzuführen, oder aus dem Druckraum Druckmittel abzulassen. In vergleichbarer Weise arbeitet eine Vorrichtung nach der nicht vorverölfentlichten deutschen Offenlegungsschrift 17 80 179. Ein aus zwei Sitzventilen gebildetes Niveauregelventil wird über zwei Stößel durch einen Drehsteuerschieber betätigt, der Taschen mit geneigten Steuerflächen besitzt, die mit den Stößeln in Kontakt kommen. Durch druckabhängiges axiales Verschieben des Drehsteuerschiebers gegen die Kraft einer Rückstellfeder können die Steuerflächen verändert werden, so daß sich im Sinne verschiedener Niveaus verschiedene Eingriffsverhältnisse zwischen Stößel und Drehsteuerschieber ergeben. Mindestens ein vom maximalen Druck abweichender Druck wird durch ein Druckreduzierventil erreicht, welches in einer Steuerventilanordnung zusammen mit einem Auf-Zu-Ventil und einem verstellbaren Druckbegrenzungsventil angeordnet ist. Auch diese Anordnung ist nur mit einem speziell konstruierten Niveauregelventil funktionsfähig. Andere Konstruktionen können nicht verwendet werden, so daß auch ein Ergänzen vorhandener einfacher Niveauregeleinrichtungen nicht möglich ist. Das Entleeren der Druckräume der Stellglieder wird durch ein zwischen dem Niveauregelventil und den Druckräumen eingebautes, in Richtung Druckräume öffnendes, entsperrbares Rückschlagventil verhindert, das durch den Druck im Druckanschluß des Niveauregelventils entsperrt wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Niveauregelung mit mindestens zwei einstellbaren Niveauhöhen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, de einfach in ihrer Wirkung ist, bei Verwendung handelsüblicher Bauelemente .luch für einen nachträglichen Einbau in schon vorhandene Anlagen zum Regeln nur eines bestimmten Niveaus geeignet ist und in jeder der einstellbaren Niveauhöhen den Stellgliedern noch einen ausreichenden Federweg übrig !aßt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß in die das Niveauregelventil umgehende Verbindungsleitung zwischen dem Wegeventil und dem Druckraum des Stellglieds ein an sich bekannter Dosierzylinder eingeschaltet ist, durch den das unter Umgehung des Niveauregelventils dem Druckraum des Stellglieds zuführbare und/oder aus ihm abführbare Druckmiitelvolumen entsprechend dem Hubvolumen des Dosierzylinders genau dosiert wird. In einer bevor- (>o zugten Alisführungsform verbindet das Wegeventil 111 einer Schaltstellung zur Erzielung des normalen Sollnivcaus einen Druckanschluß des Nivcauregcivcntils. das in an sich bekannter Weise nur über ein in Richtung Druckraum öffnendes und durch de". Druck in, Druck- '·? iinschluß des Niveaurcgelver'.iis entsperrbares Rückschlagventil mit dem Druck, aum des Stellglieds in Verbindung steht, mit ucr Druckmittelquelle und gleichzeitig eine Eingangsleitung des Dosierzylinders mit der Ablaufleitung oder ebenfalls mit der Druckmittelquelle und in einer weiteren Schaltstellung den Druckanschluß des Niveauregelventils zu dessen Abschaltung mit der Ablaufleitung und gleichzeitig die Eingangsleitung des Dosierzyiinders zur Erzielung eines erhöhten Niveaus mit der Druckmittelquelle oder zur Erzielung eines erniedrigten Niveaus ebenfalls mit der Ablaufleitung. Zur Erzielung von drei verschiedenen Niveauhöhen ist es zweckmäßig, wenn das Wegeventil vier verschiedene Schaltstellungen aufweist, von denen zwei Schaltstellungen dem normalen Sollniveau zugeordnet sind und beim Übergang von einem gegenüber dem normalen Soüniveau erhöhten Niveau zu einem gegenüber dem normalen Sollniveau erniedrigten Niveau und umgekehrt nacheinander durchlaufen werden müssen. Bei Versagen der Druckmittelquelle oder einem Rohrbruch bleibt die Niveauhöhe für längere Zeit unverändert, wenn in die Eingangsleitung des Dosierzylindtrs ein in Richtung Dosierzylinder öffnendes, entsperrbares Rückschlagventil geschaltet ist, dessen Steuerleitung direkt mit der Druckmittelquelle verbunden ist. Eine stufenlose Einstellmöglichkeil für verschiedene Niveauhöhen ergibt sich, wenn das Hubvolumen des Dosierzylinders einstellbar ist.

Durch die französische Patentschrift 14 93 993 ist es zwar schon bekannt, im Zusammenhang mit Fahrzeugfederungen Dosierzylinder zu benutzen, jedoch dienen diese Dosierzylinder nicht der Einstellung einer bestimmten Niveauhöhe, sondern der Erzeugung zweier verschiedener Federkennlinien der als Luftfedern ausgebildeten Stellglieder. Der Dosierzylinder ist zu diesem Zweck in die Verbindungsleitung von einem druckgesteuerten Wegeventil zu einem Druckraum eingebaut. Das Wegeventil wird bei überschreiten einer bestimmten Fahrzeuglast so geschaltet, daß der Dosierkolben durch den Druck eines Druckmittels derart verschoben wird, daß das Gesam'.gasvolumen im Sinne einer steileren und härteren Federkennlinie kleiner wird. Die Aufgabe der Erfindung hätte daher selbst durch Kombination dieses Dosierzylinders mit den anderen bekannten Vorrichtungen nicht gelöst werden können.

Die Erfindung wird an Hand von in den Zeichnungen mit Hilfe von Symbolen dargestellten Schaltplänen näher erläutert.

F i g. I zeigt einen Schaltplan mit der Schaltstellung »mittlere Niveaulage«;

F i g. 2 zeigt den gleichen Schaltplan mit der Schaltstellung »Anheben der Niveaulage«;

F i g. 3 zeigt den Schaltplan mit einer zweiten Schaltstellung »mittlere Niveaulage«, aus der sich gemäß

F i g. 4 die Schaltstellung »Absenken der Niveaula ge« entwickeln läßt;

F i g. 5 zeigt einen Schaltplan mit nur zwei möglichen Schaltstellungen, nämlich »mittlere Niveaulage« und »Absenken der Niveaulage«.

Ein /wischen die gefederten und ungefederten Massen eines nicht näher dargestellten Fahrzeugs geschaltetes Stellglied 1 besteht beispielsweise aus einem Stellzylinder 2, einem Stellkolbcn 3 und einem an den Druckraum 4 des Stell/ylinders 2 angeschlossenen hydro-pneumatischen Druckspeicher 5. Ein Wegeventil 6 besitzt Anschlüsse P, A, B, T. Der Anschluß P ist mit einer Druckmittelquelle 7 verbunden. Der Anschluß T steht mit einer Ablaufleitung 8 in Verbindung. Der Anschluß A ist mit einer ;'u einem entspcrrbaren Rückschlagventil 9 führenden F.ingangsleitung 10 verbunden.

während der Anschluß B mit einer zu einem Niveauregelventil 11 führenden Druckleitung 12 verbunden ist. An das Niveauregelventil 11 sind weiterhin eine Ablaufleitung 13 und eine Verbindungsleitung 14 angeschlossen, die zu einem entsperrbaren Rückschlagventil

15 führt, welches über eine weitere Verbindungsleitung

16 mit dem Druckraum 4 in Verbindung steht. Von dem entsperrbaren Rückschlagventil 9 führt die Eingangsleitung 10 weiter zu einem Dosierzylinder 17, in dem ein Dosierkolben 18 fliegend angeordnet ist. Eine Ausgangsleitung 19 des Dosierzylinders 17 mündet in die Verbindungsleitung 16. Eine an die Druckmittelquelle 7 angeschlossene Steuerleitung 20 dient zum Entsperren des in Richtung Dosierzylinder 17 öffnenden entsperrbaren Rückschlagventils 9. Eine weitere Steuerieitung 21 für das entsperrbare Rückschlagventil 15 zweigt von der Druckleitung 12 ab. Die Schaltstellungen des Wegeventils 6 sind mit a, b, cund dbezeichnet.

Der Schaltplan nach F i g. 5 unterscheidet sich vom Schaltplan gemäß F i g. 1 bis 4 dadurch, daß die Eingangsleitung Wb und die Druckleitung 12£> dauernd miteinander bzw. einem Anschluß C eines als Drei-Wege-Ventil ausgebildeten Wegeventils 22 verbunden sind. Dadurch ergeben sich gegenüber einem speziellen Vierwegeventil Einsparungen in räumlicher und preislieher Hinsicht. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie die für die Schaltstellungen cund d gemäß F i g. 3 und 4 weiter unten beschriebene.

Wenn das Wegeventil 6 sich in der Schaltstellung b befindet (Fig. 1), ergeben sich die Verbindungen P-B und A-T. Dadurch wird die Druckleitung 12 mit Druckmittel versorgt und entsprechend den Abstandsänderungen zwischen den gefederten und den ungefederten Massen stellt das Niveauregelventil die Verbindung Druckleitung 12 — Verbindungsleitung 14 — entsperrbares Rückschlagventil 15 — Verbindungsleitung 16 — Druckraum 4 oder die Verbindung Druckraum 4 — Verbindungsleitung 16 — entsperrbares Rückschlagventil 15 — Verbindungsleitung 14 - Ablaufleitung 13 her. Dabei bleibt das Rückschlagventil 15 immer entsperrt, da die Steuerleitung 21 immer druckbeaufschiagt ist. Durch die Verbindung /t-7"ist die Eingangsleitung 10 drucklos, so daß sich der Dosierkolben in seiner (auf die Zeichnung bezogen) untersten Stellung befindet. Hat man nunmehr den Wunsch, das Niveau des Fahrzeugs anzuheben, schaltet mar das Wegeventil 6 in die Schaltstellung a (F i g. 2), in der P mit A und B mit Γverbunden ist. Durch die Verbindung ß-Twerden Druckleitung 12 und Steuerleitung 21 drucklos, so daß das entsperrbare Rückschlagventil 15 schließt. Durch die Verbindung P-A wird gleichzeitig die Eingangsleitung 10 und somit auch der Dosierkolben 18 mit Druck beaufschlagt. Infolgedessen wird der Dosierkolben 18 im Dosierzylinder 17 verschoben und verdrängt ein dem Inhalt des Dosierzylinders 17 entsprechendes Volumen in das aus Ausgangsleitung 19, Verbindungsleitung 16, Druckraum 4 und Druckspeicher 5 bestehende System. Da der Druck sich in diesem System dadurch nicht ändert, bewirkt die Verdrängung eine Vergrößerung des Druckraums 4, d. h, der Abstand zwischen den gefederten und den ungefederten Massen vergrößert sich. Die »normale« Niveaulage wird wieder durch Schalten des Wegeventils 6 in die Schaltstellung b erreicht, in der A mit Γ und P mit B verbunden ist. Dadurch wird die Eingangsleitung 10 drucklos, während Druckleitung 12 und Steuerleitung 21 unter Druck gesetzt werden. Nachdem der Dosierkolben 18 wieder seine untere Lage eingenommen hat, erfolgt die Niveauregelung in der üblichen Weise. Will man nunmehr ein Absenken der Niveaulage bewirken, muß man das Wegeventil 6 zunächst in die Schaltstellung c schalten (F i g. 3). In dieser Schaltstellung c ist sowohl die Eingangsleitung 10 als auch die Druckleitung 12 mit der Druckmittelquelle 7 verbunden. Der Dosierkolben 18 verdrängt wiederum Druckmittel aus dem Dosierzylinder 17. Da das entsperrbare Rückschlagventil 15 entsperrt bleibt, gelangt das verdrängte Volumen nicht in den Druckraum 4, sondern über das entsperrbare Rückschlagventil 15, die Verbindungsleitung 14 und das während dieses Vorgangs auf »Abregein« schaltende Niveauregelventil 11 in die Ablaufleitung 13. Wenn der Dosierkolben 18 seine Endlage erreicht hat. wird das Wegeventil 6 in die Schaltslellung dgeschaltet (F i g. 4). Da in dieser Schaltstellung d A und B mit T verbunden sind, werden die Eingangslätung 10 und die Druckleitung 12 drucklos. Durch den Überdruck in der Ausgangsleitung 19 wird der Dosierkolben 18 in seine andere Endlage verschoben, wobei im Dosierzylinder 17 Volumen aus dem Druckraum 4 aufgenommen wird Da die Steuerleitung 21 drucklos ist, bleibt das Rückschlagventil 15 geschlossen. Die Verkleinerung des Druckraums entspricht einer Verringerung des Abstands zwischen den gefederten und den ungefederten Massen. Obwohl das Niveauregelventil 11 infolge der Abstandsverringerung in die Stellung »Aufregeln« geschaltet wird, bleibt dies ohne Einfluß, weil die Druckleitung 12 drucklos ist. Die normale Niveaulage des Fahrzeugs wird wieder durch Schalten des Wegeventils 6 in die Schaltstellung b oder c erreicht. Ein Anheben der Niveaulage ergibt sich grundsätzlich durch die Reihenfolge der Schaltstellungen b-a, während ein Absenken der Niveaulage durch die Reihenfolge der Schalt Stellungen c-d erreicht wird. Beim Stillstand des Fahrzeugs oder bei einer defekten Druckmittelquelle 7 werden die Steuerleitungen 21 und 21 drucklos und die Rückschlagventile 9 und 15 schließen hermetisch ab, se daß in einem solchen Fall das Fahrzeug in seiner Lagt verharrt.

Die gegenständliche Ausführung der einzelnen Gera te ist freigestellt. Weiterhin ist es klar, daß man be mehreren Stellgliedern jedem Stellglied einen Dosier zylinder und ein entsperrbares Rückschlagventil zuord nen kann, dabei aber nur ein Wegeventil 6 benötigt, wi« es durch die abgezweigten Eingangs- und Druckleitun gen 10a und 12a angedeutet ist. Schließlich kann man ir Abweichung von der Darstellung bei Bedarf auch sol ehe Wegeventile verwenden, mit denen sich nur zwe Niveaulagen erreichen lassen. Solche Wegeventile be säßen z. B. nur die Schaltstellungen a und b oder c unc d.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Niveauregelung mit mindestens zwei einstellbaren Niveauhöhen für Fahrzeuge, bei der ein auf Abstandsänderungen zwischen den gefederten und den ungefederten Massen ansprechendes Niveauregelventil den Druckraum eines zwischen die gefederten und die ungefederten Massen geschalteten, mit einer Feder in Reihe liegenden oder selbst als Feder wirkenden Stellglieds bei einer Abstandsverkürzung mit einer Druckmittelquelle und bei einer Abstanasvergrößerung mit einer Ablaufleitung verbindet und diese Verbindungen bei Einhaltung eines normalen Sollniveaus absperrt und bei der ein manuell betätigbares Wegeventil vorgesehen ist. mit welchem zur Einstellung eines vom normalen Soilniveau nach oben und/oder nach unten abweichenden Niveaus das Niveauregelventil abgeschaltet und gleichzeitig dem Druckraum des Stellglieds unter Umgehung des Niveauregelventils Druckmittel zugeführt und/oder aus ihm abgeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß in die das Niveauregelventil (11) umgehende Verbindungsleitung (Eingangsleitung 10 oder Wb und Ausgangsleitung 19) zwischen dem Wegeventil (6 oder 22) und dem Druckraum (4) des Stellglieds (1) ein an sich bekannter Dosierzylinder i(17) eingeschaltet ist. durch den das unter Umgehung des Niveauregelventils (II) dem Druckraum (4) des Stellglieds (1) zuführbare und/oder aus ihm abführbare Druckmittelvolumen entsprechend dem Hubvolumen des Dosierzylinders (17) genau dosiert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (6 oder 22) in einer Schaltstellung (b oder d) zur Erzielung des normalen Sollniveaus einen Druckanschluß des Niveauregelventils (11), das in an sich bekannter Weise nur über ein in Richtung Druckraum (4) öffnendes und durch den Druck im Druckanschluß des Niveauregelventils (11) entsperrbares Rückschlagventil (15) mit dem Druckraum (4) des Stellglieds (1) in Verbindung steht, mit der Druckmittelquelle (7) und gleichzeitig eine Eingangsleitung (10 oder Wb) des Dosierzylinders (17) mit der Ablaufleitung (8) oder ebenfalls mit der Druckmittelquelle (7) verbindet lind in einer weiteren Schaltstellung (a oder c) den Druckanschluß des Niveauregelventils (11) zu desten Abschaltung mit der Ablaufleitung (8) und gleichzeitig die Eingangsleitung (10 oder ioi>) des Dosierzylinders (17) zur Erzielung eines erhöhten Niveaus mit der Druckmittelquelle (7) oder zur Errielung eines erniedrigten Niveaus ebenfalls mit der Ablaufleitung (8) verbindet.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (6) zur Erzielung von drei verschiedenen Niveauhöhen vier verschiedene Schaltstellungen (a, b, c und d) aufweist, von denen zwei Schaltstellungen (b und c) dem normalen Sollniveau zugeordnet sind unii beim Übergang von einem gegenüber dem normalen Sollniveau erhöhten Niveau zu einem gegenüber dem normalen Sollniveau erniedrigten Niveau und umgekehrt nacheinander durchlaufen werden müssen.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Eingangsleitung (10 oder 106) des Dosierzylinders (17 ein in Richtung Dosierzylinder öffnendes, entsperr bares Rückschlagventil (9) geschaltet ist, desser Steuerleitung (20) direkt mit der Druckmittelquelle (7) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubvolumen des Dosierzylinders (17) einstellbar ist.