DE2050831A1

DE2050831A1 -

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Publication number: DE2050831A1
Application number: DE19702050831
Authority: DE
Priority date: 1970-10-16
Filing date: 1970-10-16
Publication date: 1972-04-20

Description

Verfahren und Einrichtung zur hydro-pneumatischen Niveau-Regelung Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Einrichtung zur hydro-pneumatischen Niveauregelung, insbesondere von Kraftfahrzeugen, wobei ein Fluid mittels einer von einem Niveauregelschalter angesteuerten Pumpe aus einem Vorratsraum in die Arbeitsräume von höhenverstellbaren Hubaggregaten, insbesondere Federbeinen pumpbar ist.
Der Niveauregelschalter tastet beispielsweise die Höhenlage des Kraftfahrzeugaufbaus gegenüber einer Fahrzcugachse ab und steuert bei einer Ahweichung der Niveaulage von einer vorgegebenen Sollage die Niveauregeleinrichtung im Sinne eines Ausgleichs dieser Abweichung.
Es sind bereits Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei denen für den Vorgang des Hochregelns ein flüssiges oder gasförmiges Fluid mittels einer Pumpe in die Arbeitsräume der Federbeine gedrückt wi.rd, während das Abregeln durch einfaches Ablassen des Fluides über ein Ablaßventil erfolgt. Der Zulaufdruck für die Pumpe ist dabei im allgemeinen ein normaler Atmosphärendruck, da entweder der Vorratsraum, aus dem das Fluid angesaugt und in den es wieder abgelassen wird, mit der Atmosphäre in Verbindung steht, oder weil bei Verwendung von Luft als Fluid dieses direkt aus der Umgebung bezogen wird.
Da als konstruktiven und hetriebstechnischen Gründen (Einbanvolumen, Regelweg usw.) die Abmessungen der Federbeine und insbesondere der Arbeitsräume in gewissen Grenzen festlieen, ergehen sj ch bei vorgegebener Belastung der Federbeine aiich bestimmte Arbeitsräumdriicke. Diese Drücke sind verhältnismaßig hoch, und es besteht die deutliche Tendenz, sie zum Zwecke einer weiteren Verringerung der Einbauabmessungen und -gewichte ständig weiter zu erhöhen. Das bedeutet, daß die Pumpe nach den bekannten Verfahren bei jedem Hochregelvorgang unter sehr großem Energieaufwand eine erhehliche Druckdifferenz zu überwinden hat, während diese Energie beim Abregeln über ein Ablaßventil wieder verloren geht. Neben der sich dadurch ergebenden ungünstigen Energiebilanz ist ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren, daß der Bau- und Kostenaufwand insbesondere von Fliissigkeitspumpen mit zunehmender Druckdifferenz erheblich steigt, und <laß vor allem hei Kompressoren das Pumpverhältnis (Enddruck/Anfangsdruck) absolut begrenzt ist.
Es ist Aufgahe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Einrichtung der eingangs genannten Art mit einem gegenüber den bekannten Verfahren geringeren Energiebedarf sowie mit einem kleineren balllichen, gewichtlichen und kostenmäßigen Aufwand zu schaffen.
Diene Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem der mit den Arbeitsräumen und den verbindenden Leitungen ein geschlossienes System bildende Vorratsraum unter einem etwa zwischen dem niedrigsten und dem höchsten in den Arbeitsraumen benötigten Druck steht, und hei dem zum Hochregeln der Federheine mittels der Pumpe Fluid vom Vorratsraum in die Arbeitsräume, zum Abregeln von dem Arbeitsräumen in den Vorratsraum gepumpt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren setzt also in jedem Fall, batch bei der Verwendung von luft als Arbeitsmedium, die Verwendung eines Vorratsbehälters bzw. Vorratsraumes voraus. Der Druck im Vorratsraum entspricht dem statistisch wahrscheinlichsten Arheitsraumdruck, d.h., er liegt etwa in der Mitte zwischen dem niedrigsten und höchsten benötigten Arbeitsraumdruck.
Dieses im folgenden als Mitteldruck bezeichnete Druckniveau bildet demnach den Anfangsdruck für die Pumpe. Zum Hochregeln wird Fluid vom Vorratsraum in die Arbeitsräume gepumpt, während zum Abregeln die Pumprichtung umgekehrt wird.
Ein Energieaufwand ist dabei nur dann erforderlich, wenn der Enddruck größer ist als der Anfangsdruck der Pumpe. Liegt dieser Enddruck jedoch unter dem Anfangsdruck, so wird keine Antriebsleistung benötigt, sondern es kann je nach Bauart der Pumpe diese sogar vom Fluid selbst angetrieben werden0 In jedem Falle ist aber die zu überwindende Druckdifferenz gegeniiber den bekannten Verfahren erheblich niedriger1 da die Pumpe mit einem im allgemeinen weit iiber dem Atmosphärendruck liegenden Anfangsdruck versorgt wird. Das führt 7U der heabsichtigten baulichen Vereinfachung der Pumpanlage.
Nach einem Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Pumnrichtung beim Hoch- bzw. Abregeln durch die Wahl der Drehrichtung der Pumpe bestimmt wird. Dieses Verfahren, welches auf bestimmte Pumpenbauarten beschränkt ist, hat den Vorteil besonderer Einfachheit und Zuverlässigkeit.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung wird die Pumprichtung beim Hoch- bzw. Abregeln durch ein der Pumpe nachgeschaltetes Steuerventil geregelt. Da bei diesem Verfahren die Drehrichtung der Pumpe stets gleich bleibt, ist es fiir alle Pumpen bauarten gleich geeignet.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt mindestens einen Vorratsraum, ein oder mehrere höhenverstellbare hydropneumatische Hubaggregate, insbesondere Federbeine, zwischen diesem und dem Vorratsraum angeordnete verhindende Leitungen sowie eine durch einen Niveau-Regelschalter angesteuerte Pumpe.
Dabei wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daB der Vorratsraum, die Arbeitsräume der Federbeine und die Leitungen ein geschlossenes, von der Außenatmosphäre allgekapseltes System bilden, daß ein vom Niveauregelschalter betätigtes, zwischen Vorratsraum und den Arbeitsräumen angeordnetes, während des Regelvorganges geöffnetes Absperrventil vorgesehen ist, wobei der Ausgangsdruck des Vorratsraumes etwa in der Mitte zwischen dem niedrigsten und höchsten in den Arbeitsräumen benötigten Druck liegt, und daß weiterhin vom Niveauregelschalter betätigt Mittel zur Steuerl1ng der Pumprichtung vom Vorratsraum zu den Arbeitsräumen oder umgekehrt vorgesehen sind. Außer den allgemeinen und bekannten Vorzügen eines geschlossenen Regelsystems ergibt sich der Vorteil, daß wegen der geschlossenen Baiiart die dem System innewohnende Druckenergie nicht verloren gehen kann. Es ist demnach nicht erforderlich, daß der Druck im Vorratsraum durch eine Pumpleistung ständig aufrechterhalten werden muß. Um bei unterschiedlichen Drücken zwischen Vorratsraum und Arbeitsraumen einen selbsttätigen Ausgleich der Drücke zu verhindern, ist in dem zwischen diesen Räumen angeordneten Leitungssystem das Absperrventil vorgesehen, welches nur während des Regelvorganges, d.h. also während ein Fluid umgepumpt wird, geöffnet ist. Die Pumpe richtung wird ebenfalls vom Niveauregelschalter bestimmt. Ist also z.B. bei einem Kraftfahrzeug die Niveaulage des Fahrzeugaufbaues gegenüber einer Achse zu tief, so wird aus dem Vorratsraum in die Arleitsräumc gepumpt, während bei einer zu hohen Niveaulage aus den Arheitsräumen in den Vorratsraum gepumpt wird. Der Niveauregelschalter stealert also im allgemeinen Fall gleichzeitig die Pumpe, das Absperrventil sowie die Mittel zur Steuerung der Pumprichtung an. Wic noch ausgeführt wird, besteht die Ansteuerung der Pumpe in einem Sonderfall darin, daß die Saugt und Druckseite Her ständig umlaufenden Pumpe nur während des Regelvorganges mit den zwischen Vorratsraum und den Arbeitsräumen angeordneten Leitungen verhunden werden, während sie bei richtiger Niveaulage kurzgeschlossen sind.
Der Ausgangsdruck des Vorratsraumes liegt etwa in der Mitte zwischen dem höchsten ind niedrigsten in den Arbritsräumen benötigten Druck. Dieser sog. Nitteldurck bleibt in etwa konstant, wenn der Vorratsraum gegenüber den Arbeitsräumen genügend groß ist.
Als Mittel zur Steuerung der Pumprichtung sind in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine reversierbare Pumpe sowie ein reversierbarer Antriebsmotor vorgesehen. Eine derartige Ausführung hat den Vorteil besonderer Finfachheit, da zwischen der Pumpe einerseits und dem Vorratsraum bzw.
den Arbeitsräumen andererseits jeweils nur eine Leitung angeordnet zu sein braucht, die je nach Pumprichtung sowohl als Saugleitungen wie auch als Druckleitungen dirnen. In einer bevorzugten Ausgestaltung der letztgenannten Ausführungsbeispiels ist der reversierbare Antriebsmotor ein riektrischer Verschiebeankermotor bekannter Bauart, wobei das Absperrventii mechanisch mit dem Anker des Verschiebeankermotors gekoppelt ist. Der Niveauregelschalter steaert die Ankerlage und die Drehrichtunf des Verschiebeankermotors, wobei gleichzeitig das Ahsperrventil betsitigt wird.
Der Niveauregeischalter selbst ist dann erfindungsgemäß als ein die Lage des zu regelnden Bauteils abgreifender elektrischer Schalter ausgestaltet, welcher hei Abweichung des Bauteils- von der Sollage den Antriebsmotor einschaltet.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist als Mittel zur Steuerung der Pumprichtung ein der Pumpe nachgeschaltetes Steuerventil vorgesehen, welches in Abhängigkeit von der Stellung des Niveauregelschalters die Druckseite bzw.
die Saugseite der Pumpe mit dem Vorratsraum bzw. den Arbeitsräumen verbindet. Die Pumpe und der Antriebsmotor hahen in diesem Fall bei allen Regelvorgängen die gleiche Drehrichtung.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Niveauregelschalter als ein die Niveaulage des zu regelnden Bauteils mechanisch abgreifender Schalter ausgebildet, welcher mit dem Steuerventil sowie dem Absperrventil mechanisch verbunden ist.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung sind dabei der Niveauregelschalter, das Steuer- bzw. das Absperrventii zu einer Baiieinheit zusammengefaßt. Bei einer Abweichung des 7.u regelnden Bauteils von seiner Sollage wird der Niveauregelschaltcr ebenfalls aus einer Normallage ausgelenkt, wobei er das Absperrventil öffnet und das Steuerventil im Siune eines Ausgleichs der Abweichung verstellt. Gleichzeitig wird die Pumpe eingeschaltet.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß die Pumpe eine standi; laufende Kolbenpumpe oder dgl. ist, und daß das Absperrventil des Vorratsraumes außerhalb des Regelvorganges die Druck- und Saugseite der Pumpe kurzschließt. Diese Anordnung macht eine besondere Ansteuerung der Pumpe durch den Niveauregelschalter iiberflüssig. Wenn die Regeleinrichtung in Ruhe ist, wird vielmehr durch die ständig angetriebene Pumpe ohne nennenowerten Energieaufwand Fluid umgepumpt.
Die Erfindung umfaßt auch die Möglichkeit, mehrere Regelkreise mit einer Pumpe zu verbinden. Bei einem Ausführungsbeispiel werden dabei zwei aus jeweils einem Vorratsraum, einem oder mehreren Federbeinen, einem Niveaiiregelschalter sowie einem davon betätigten Steuerventil bestehende Regelkreise bezüglich der Pumpe in Parallelschaltung angeordnet, wobei das Steuerventil eines Regelkreises bei Normalstellung des ihm zugeordneten Niveauregelschalters eine Verbindung ziim Steuerventil des zweiten Regelkreises freigibt, und wobei dieses bei Normal stellung des ihm zugeordneten Niveauregelschalters die Druck und Saugseite der Pumpe kurzschließt. Im übrigen weisen die Steuerventile natürlich noch Schaltstellung en auf, bei denen je nach Regelbefehl Fluid in die Arbeitsräume hineingedrückt oder aus den Arbeitsöumen herausgepumpt wird. Durch diese erfindungsgemäße Anordnung wird einer der beiden Regelkreise vor dem anderen bevorzugt, d.h. nur wenn das Steuerventil des ersten Regelkreises in seiner Nullstellunz steht, kann eine Regelung des zweiten Regelkreises erfolgen.
Um eine Bevorzugung eines Regelkrdsos vor dem anderen zu vermeiden, ist in einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ,vorgesehen, daß zwei aus jeweils einem Vorratsraum, einem oder mehreren Federbeinen einem Niveauregelschalter sowie einem davon angesteuerten Steuerventil bestehende Regelkreise bezüglich der Pumpe in Parallelschaltung angeordnet sind, wobei zwischen Druck- und Saugseite <1er Pumpe eine direkte, mit einem Rückschlagventil versehene Verbindungs leitung angeordnet ist.
Findet keine Regelung statt, so wird lediglich Fluid gegen den Druck des Rückschlagventiles von der ständig angetriebenen Pumpe umgepumpt. Tm übrigen kann jeder der beiden Regelkreise durch das ihm zugeordnete Steuerventil unabhängig von der Stellung des anderen Steuerventils an die Pumpe angeschlossen werden.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden naher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 eine Einrichtunv zur Niveauregelung mit einer elektrisch angetriebenen, reversierbaren Pumpe; Fig. 2 ein Arbeitsdiagramm für ein herkömmliches Regelsystem@, Fig. 7 ein Arbeitsdiagramm für ein Regelsystem gern. Fig. i; Fig. 4 eine Einrichtung zur Niveauregelung mit einer ständig angetriebenen Kolbenpumpe; Fig. 5 eine Einrichtung mit zwei an einer Pumpe angeschlossenen Regelkreisen; Fig. 6 ebenfalls eine Einrichtung mit zwei an einer Pumpe angeschlossenen Regelkreisen, jedoch in einer anderen Schaltanordnung.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand einer Niveauregelung für Kraftfahrzeuge erläutert werden, wenngleich sie nicht darauf beschränkt ist. insbesondere können beispielsweise anstelle von Federbeinen auch beliebige andere Hubaggregate ohne federnde Eigenschaften verwendet werden. Die Federbeine in den folgenden Ausführungsheipielen sind in der Regel zwischen dem Fahrzeugaufbau als Bauteil, dessen Höhenlage geregelt werden soll, sowie einer Fahrzeugachse als Bezugspunkt angeordnet. . Die Niveaurege schalter sind ebenfalls direkt oder indirekt Mit der Fahrzcugachse und dem Fahrzeugaufbau, dessen Höhenlage sie regeln sollen, verbunden.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches als Fluid eine hydraulische Druckflüssigkeit verwendet.
Diese ist im wesentlichen in einem Vorratsraum i gespeichert, welcher in bekannter Weise durch eine Membran 2 in zwei Teilkammern aufgeteilt ist. In der oberen Teilkammer ist ein Druckgas enthalten, durch welches die in der unteren Kammer enthaltene Hydraulikflüssigkeit unter Druck gesetzt wird.
Eine Leitung 3 verbindet die untere Kammer des Vorratsraumes mit diner Zahnradpumpe 4, welche an einen Elektromotor 5 angekoppelt ist. Der andere Ausgang der Zahnradpumpe ist über eine Leitung 6 mit dem Arbeitsraum 7 eines höhenverstellbaren Federheines 8 verbunden. Wie aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt wurde, können selbstverständlich auch mehrere parallel geschaltete Federbeine an die Leitung 6 angeschlossen sein. Im dargestellten Beispiel steht der Arbeitsraum 7 noch mit einem Ausgleichsgefäß 9 in Verbindung, in welchem ein durch eine Membran abgetrennter federnder Gasraum ausgebildet ist.
Die Betätigung des Elektromotors 5 erfolgt über einen elektrischen Niveauregelschalter 10, welcher zwischen der Fahrzeiigachse und dem Fahrzeugaufbau angeordnet ist. Eine Feder 11 in Verbindung mit einem Dämpfer 12 hält höherfrequente Schwingungen, die von Fahrbahnstößen herrjlhren, vom Niveauregelschalter fern, so daß dieser im wesentlichen nur bei Belastungsänderungen anspricht.
Der Elektromotor 5 ist als Verschiebeankermotor atlsebildet, dessen Drehrichtung und Ankerstellung vom Niveauregelschalter 10 bestimmt wird. Mit dem Verschiebeanker 13 ist mechanisch ein in der Leitung 3 angeordnetes Absperrventil 14 verbunden, welches bei jeder Betätigung des Elektromotors geöffnet wird, bei stillstehendem Elektromotor jedoch geschlossen it.
Entspricht die Niveaulage des Fahrzeugaufbaues der Sollage, so sind die Kontakte ir, 16 des zweipoligen Umschalters 17 getrennt, so daß die Leitungen 18, 19 spannungslos sind. er Elektromotor und die damit verbundene Zahnradpumpe 4 stehen still, so daß keinerlei Energie verhraiicht wird. Das geschlossene Absperrventil 111 verhindert, daß durch leckverluste ein Ausgleich zwischen dem Vorratsraum 1 und drm Arbeitsraum 7 stattfindet. Ist die Niveaulage des Fahrzeugaufbaues zu niedrig, so pumpt die Zahnradpumpe 4 Fluid aus dem Vorratsraum i in den Arbeitsraum 7, wodurch sich daC' Federbein 8 verlängert. Dieser Vorgang hält solange an, bis die Sollage erreicht ist. Energie wird hei diesem Regelvorrang nur verbraucht 1 wenn der Druck im Arhel tsraum 7 hoher sst als der in dem Vorratsraum l bestehende Mitteldruck. Ist jedoch der Mitteldruck höher, so wird die Zahnradpumpe 4 sogar noch angetrieben.
Ist die Niveaulage zu hoch, so wird mittels des Umschalters 17 der Elektromotor 5 umgepolt, so daß Fluid aus dem Arbeitsraum 7 in den Vorratsraum 1 gepumpt wird. Auch hierbei wird Energie nur verbraucht, , falls der Mitteldruck im Vorratsraum höher ist als der Druck im Arbeitsraum 7. Es läßt sich zeigen, daß rier gesamte, über mehrere Regelvorgänge gemittelte Energieverbrauch im Vergleich zur herkömmlichen Regelungsart wesentlich geringer ist, so daß das elektrische Netz des Fahrzeuges wesentlich weniger helastet wird. , Dadurch ist eine Ausführung mit Elektroantrieb auch bei Hochdruckfederungen anwendbar.
Die Fig. 2 und 3 stellen im Arbeitsdiagramm das neue Verfahren dem herkömmlichen Verfahren gegenüber. Auf der Ordinate ist jeweils das zu überwindende Druckverhältnis P : PO der Pumpe, anf der Ahszisse das dazu erforderliche Rege@volumen V aufgezeichnet. Die durchgezogene ansteigende linie an stellt dabei den Verlauf des Arbeitsraumdruckes während eines Regelvorganges dar, während die gestrichelte Linie "b" den Verlauf des Vorratsraumdruckes kennzeichnet.
Wie sich erkennen läßt, nimmt im allgemeinen mit steigender Regelmenge der Druck im Vorratsraum ab, während er im Arbeitsraum zunimmt. Es sei beispielsweise angenommen, daß zwischen dem niedrigsten trnd dem höchsten Arbeitsraumdruck ein Verhältnis von 2 : 1 besteht. Dann zeigt Fig. 2, daß fjjr die gesamte Drucksteigerung eine Le:istting erforderlich ist, die etwa durch di e wischen den beiden linien a und b einseschlossene schraffierte Fläche dargestellt werden kann. Zum Schluß des Regelvorganges ist dabei von der Pumpe ein Druckverhältnis zu überwinden, welches durch die Länge des Pfeile C gekennzeichnet wird. Wird dagegen der Zulauf druck der Pumpe durch eine Erhöhung des Druckes im Vorratsraum vergrößer, wie durch die gegenüber Fig. 2 nach oben verschobene Kurve b in Fig. 3 angedeutet wurde, so besteht zunächst ein Druckgefälle vom Vorratsraum zum Arbeitsraum. Dieses durch den Pfeil d deutlich gemachte Druckgefälle bewirkt, daß das Fluid zunächst ohne Leistungsaufwand in den Arbeitsraum fließt. Erst von dem Augenblick an, wo die nriicke im Arbeitsraum und im Vorratsraum gleich sind, muß eine Pumpleistung aufgebracht werden. Die gesamte, bis zum Erreichen des Druckverhältnisses P : Po = 2 aufzuwendende leistung kann wieder durch die schraffierte Fläche in Fig. 3 dargestellt werden.
Das am Schluß des Regelvorganges zu überwindende Druckveihältnis entspricht der Länge des Pfeiles c. Wie ein Vergleich der Fig. 2 und 3 zeigt, sind sowohl Leistung als auch Druckverhältnis hei dem neuen Verfahren erheblich geringer, was zu den beabsichtigten baulichen Vereinfachungen der Regeleinri chtung führt.
In Fig. 4 ist eine Niveauregeleinrichtung gezeigt, welche ein Druckgas als Fluid verwendet. Die gesamte Einrichtung besteht im wesentlichen aus dem höhenverstellbaren hydro pneumatischen Federbein 30, dem Vorratsraum 31, dem Niveauregelschalter 32, dem ständig angetriebenen Kolbenkompressor 33 sowie mehreren verbindenden Leitllngen. Der zwischen Achse und Fahrzeugaufbau angeordnete Niveauregelschalter 32 ist wiederum mit einer Feder 34 und einem Dampfer 35 versehen, welche Schwingungen von diesem Schalter fernhalten. Wie durch Symbole angedeutet ist, enthält der Niveauregelschalter 32 die Regelelemente des Absperrventils 43 sowie des Steuerventils 44. Wenn die Niveanlage des Fahrzeugaufbaues der Sollage entspricht, befindet sich der Niveauregelschalter in seiner in Fig. 4 dargestellten mittleren Schaltstellung, wodurch die Druckleitung 36 und die Saugleitung 37 des Kolbenkompressors miteinander und mit (1er urn Vorratsraum führenden Leitung 38 verbunden werden. Es wird also lediglich ohne Energieaufwand Gas umgepumpt. Der Niveauregelschalter nimmt dabei gleichzeitig die für das Absperrventil 43 wirksame Stellung ein, wobei er den Vorratsraum 31 von der zum Arbeitsraum 39 führenden Leitung 40 trennt. Wie sich aus Fig.
4 weiter ablesen läßt, kann der Niveauregelschalter bei zu tiefer Niveaulage über das Steuerventil 44 die Leitungen 36 und 40 sowie 37 und 38 miteinander verbinden, was dem Befehl "Hochregeln" entspricht. Solange der im Vorratsraum 31 bestehende Mitteldriick höher liegt als der Druck im Arbeitsraum 39, strömt das Gas ohne Leistungsaufwand vom Vorratsraum über den Kolbenkompressor in den Arbeitsraum. Zum Abregeln wird über das obere Regelelement des Steuerventils 44 die Druckleitung 36 mit der Leitung 38 und die Saugleitung 37 mit der Leitung 40 verblmden, wodurch das Federbein im Sinne einer Verringerung der Niveaulage verstellt wird. Der Arbeitsraum 39 ist nicht vollständig mit dem gasförmigen Arbeitsmedium ausgefüllt, sondern enthält in seinem unteren Bereich eine Sperrschicht as einer Hydraulikflüssiskeit 41. Eine gelochte Prallplatte 42 verhindert in bekannter Weise eine Verwirbelung und Durchmischung des gasförmigen und flüssigen Mediums in der Grenzschicht.
Fig. 5 zeigt ein Ansführlngsbeispiel, bei dem zwei Niveauregelkreise an eine ständig umlaufende Pumpe 45 angeschlossen sind. Die dem ersten und zweiten Regelkreis zugeordneten Niveauregelschalter 46, 47 steilen auch in diesem Fall jeweils wieder eine aus einem Steuerventil 52, 53 und einem Ahsperrventil 54, 55 zusammengefaßte Baueinheit dar. Bei richtiger Niveaulage des Fahrzeugäufbaues nehmen beide Niveaiwegel schalter ihre in Fig. 5 dargestellte Mittelstellung ein. Der erste Niveauregelschalter 46 gibt dabei den Weg zum zweiten Niveauregelschalter frei, welcher seinerseits die Saugseite und Druckseite der Pumpe 45 miteinander sowie mit dem Vorrateraum 49 verbindet. Der dem ersten Regelkreis zugeordnete Vorratsraum 4@ ist vom gesamten Regelsystem getren@t. Ebenso sin<i die Arbeitsräume der Federbeine titer die Ahsperrventile 54, 55 gegenüber den zugeordneten Regelsystemen ab@esperrt.
Fs wird als@ wiederum lediglich Fluid, in diesem Fall ein Druckgas, ohne Energieaufwand umgepumpt.
Die übrigen heiden Schaltstellungen des Niveauregelschalters 46 bringen Regelelemente des Steuerventiles 53 zur Wirkung.
Sie entsprechen den Kommando "Hochregeln oder Ahregeln" des Federbeines 50 ind hrallchen nicht näher erläutert zu werden.
Dabei ist jeweils der zweite Niveauregelschalter 47 und damit zur zugeordnete Vorratsraum 49 und das Federbein 51 von der Fluidpumpe 45 getrennt. Eine Regelung dieses zweiten Regelkreises kann nur erfolgen, wenn der erste Niveauregelschalter 46 seine Mittelstellung einnimmt.
Um eine Bevorzugung eines Regelkreises gegenüber dem anderen zu vermeiden, kann eine Anordnung entsprechend Fig. 6 verwendet werden. Die Pumpe 60, die im dargestellten Beispiel wiederum eine Hydraulikflüssigkeit fördert, ist über die Druckleitnng 61 und die Saugleitung 62 mit den parallel angeordneten Niveauregelschaltern 63, 64 verbunden. Nehmen beide Niveauregelschalter ihre Mittelstellung ein, so sind über die Absperrventile 70, 71 die Vorratsräume 5, 66 sowie dip Federbeine 67, 68 von der Pumpe 60 getrennt, wie in Fig. 6 dargestellt ist. In diesem Fall wird lediglich Ans Fluid gegen die Wirkung des Überdruckventiles 69 umgepumpt. Der Öffnungsdruck des Überdruckventiles 69 liegt über dem höchsten in den Arbeitsräumen der Federbeine 67, 68 benötigten Druck.
Sobald einer der Niveauregelschalter eine obere oder untere Schaltstellung einnehmen, wird über die Regelelemente 72 bzw.
73 der Niveauregelschalter 63 bzw. 64 eine Verbindung zwischen den Vorratsräumen und ihren zugeordneten Arbeitsräumen hergestellt, so daß eine Rogelung stattfinden kann. Dabei sinkt der Druck in der Druckleitung 61 auf den entsprechenden Arbeitsraumdruck ab, so daß das Überdruckventil 69 schließt.
@eder der beiden Regelkreise kann unabhängig vom Regelzustand des anderen Regelkreises arbeiten.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur hydro-pneumatischen Niveauregelung, insbesondere von Kraftfahrzeugen, wobei ein Fluid mittels einer von einem Niveauregelschalter angesteuerten Pumpe aus einem Vorratsraum in die Arbeitsräume von höhenverstellbaren Hubaggregaten, insbesondere Federbeinen pumpbar ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der mit den Arbeitsräumen (7,39) und den verbindenden Leitunger ein geschlossenes System bilden Vorratsraum (1, 31) unter einem etwa zwischen dem niedrigsten und dem höchste in den Arbeitsräumen benötigten Druck steht, und naß zum Hochregeln der Federbeine (8,30,50,51,67,68) mittels de, Pumpe (4,33,45,60) Fluid vom Vorratsraum in die Arheitsräume, zum Abregeln von den Arbeitsräumen in den Verratsraum umgepumpt wird.

@. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e fr e fl fl z e i c h -n e t , daß die Pumprichtung beim Hoch- bzw. Abregeln durch die Wahl er Drehrichtung der Pumpe (4) bestimmt wird.

3. Verfahren nach Ansn,ruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n t , daß die Pumpvorrichtung heim Hoch- h7w. Abregeln durch ein der Pumpe (33,45,60) nachgeschaltetes Steuerventil (44,52,53,72,73) geregelt wird.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprijche 1 bis , mit mindesteiiC einem Vorratsraum, einem oder mehreren höhenverstellbaren hydor-pneum@tischen Federbeinen, zwischen diesen und dem Vorratsraum angeordneten verbindenden Leitungen sowie einer durch einen Niveauregelschalter angesteuerten Pumpe, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Vorratsraum (1,31), die Arbeitsräume (7,39) der Fed@rbeine (8,30,50,51,67,68) und die verbindenden Leitungen ein geschlossenes, von der Außenatmosphäre abgekapseltes System bilden, daß ein vom Niveauregelschalter (10,32,46,47,63,64) betätigtes, @wischen Vorra@sraum und den Arbeitsraumen a@@eordnete@, wäbrend des Regelvorganges geöffnetes Absperrventil (14, 43,54,55,70,71) vorgeschen ist, wobei der Aus@angsdruck des Vorratsraumes etwa in der Mitte zwischen dem niedrigstern und höchsten in den Arbeitsräumen benötigten Druck liegt, und daß weiterhin vom Niveauregelschalter betätigte Mittel zur Steuerung der Pumprichtung vom Vorratsraum zu den Arbeitsräumen oder umgekehrt vorgeschen sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i. c @ n e t , daß als Mittel zur Steuerung der Pumprichtung ein reversierbare Pumpe sowie ein reversierbarer Antriebsmotor vorgesehen sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch ç e -k e n n z e i c h n e t , daß die reversierbare Pumpe eine Zahnradpumpe (4) ist.

7. Einrichtung nach einem der Anspriidc 4 und 5, dadurch g k e n n z e i c h n e t , daß der reversierbare Antriebsmotor ein elektrischer Verschiebeankermotor (5) ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bi 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Absperrventil (14) mechanisch mit dem Anker (13) des Verschiebeankermotors (5) gekoppelt ist.

9. Einrichtung nach einem der Anspriiche 1 bis 8, dadurch Z e k e n n z e i c h n e t , daß der Niveauregelschalter (10) ein die Niveaulage des zu regelnden Bauteils abgreifender elektrischer Umschalter (17) ist, welcher fiir den Regelvorgang den Antriebsmotor einschaltet.

0. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch e e k e n n 7 e i c h -n e t , daß als Mittel zur Steuerung der Pumprichtung ein der Pumpe nachgeschaltetes Steuerventil (44,52,53,72,73) vorgesehen ist, welches in Abhängigkeit von der Stellung des Niveauregelschalter (32,46,47,63,64) die Druckseite bzw.

die Saugseite der Pumpe (33,45,60) mit dem Vorratsraum bzw.

den Arbeitsräumen verbindet.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 10, dadtlrc}l g e k e n n z e i c h n e t , daß der Niveauregelschalter (32,46,47,63,64) als ein die Niveaulage des zu regelnden Bauteils mechanisch abgreifender Schalter ausgebildet ist, welcher mit dem Steuerventil (44,52,53,72,73) sowie dem Ahsperrventil (43,54,55,70,71) mechanisch verbunden ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4, 10 und 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Niveauregelschalter (32,46,47,63,64), das Steuer- sowie das Absperrventil zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 10 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Pumpe (33,45, 60) eine ständig g laufende Kolbenpumpe od.dgl. ist, und Haß dar Absperrventil (43,54) des Vorratsraumes außerhalh des Regelvorganges die Druck- und Saugseite der Pumpe kurzschließt.

14. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß zwei aus jeweils einem Vorratsraum (48,49), einem oder mehreren Federbeinen (50,51), einem Niveauregel schalter (46,47) sowie einem davon betätigten Steuerventil (52,53) bestehende Regelkreise bezüglich der ständig angetriebenen Pumpe (45) in Parallelschaltung angeordnet sind, wobei das Absperrventil (55) eines Regelkreises bei Normalstellung des ihm zugeordneten Niveauregelschalters (4h) eine Verbindung zum Niveauregelschalter (47) des zweiten Regelkreises freigibt, und wobei dieses bei Normalstellung die Druck- und Saugseite der Pumpe kurzschließt.

15. Einrichtung zur Durchführung des Verfabrens nach den Anspriichell 1 und 3, dadurch g e k e r n z e i e h n e t daß zwei aus jeweils einem Vorratsraum (65,66) einem oder mehreren Federbeinen (67,68), einem Niveauregelschalter (63,46) sowie einem davon angesteuerten Steuerventil (72, 73) bestehende Regelkreise bezüglich der ständig angetriebenen Pumpe (60) in Parallelschaltiinr angeordnet sind, wobei zwischen Druck- und Saugseite der Pumpe eine direkte, mit einem Rückschlagventil (69) versehene Verhindungsleitung angeordnet ist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch g e k e n n z e j c h n e t , daß als Fluid ein Druckgas verwendet wird, wobei die Pumpe (33,45) als Verdichter ausgebildet ist.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch Z e k e n n z e i. c h n e t , daß als Fluid eine Druckfliissigkeit verwendet wird, wobei die Pumpe (4,60) als Hydraulikpumpe ausgebildet ist.