DE3346911A1

DE3346911A1 - Geschlossene luftfederungsanlage

Info

Publication number: DE3346911A1
Application number: DE19833346911
Authority: DE
Inventors: Gottlob 7141 Oberriexingen Haag; Helmut Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Rembold
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-12-24
Filing date: 1983-12-24
Publication date: 1985-07-04

Description

Geschlossene Luftfederungsanlage
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer geschlossenen Luftfederungsanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine solche Luftfederungsanlage ist bekannt (US-PS ^- 736 003).
Bei einer derartigen Luftfederungsanlage werden ein ochdruckbehälter und ein Niederdruckbehälter zum 'peichGrn der Druckluft verwendet. Dadurch ist die bekannt Anlge umständlich und teuer. Dazu kommt, daß die bekannte Pumpe als. Kolbenverdichter ausgeführt ist. Das hat de-n Nachteil daß die Pumpe nicht rückwärts fördern kann und daß d e Pumpe Lärm macht.
Vorteile der Erfindung Die eingangs genannte Luftfederungsanlage mit wen kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber die Vorteile, daß die Anlage sehr einfach im Aufbau ist, daß ferner ile Pumpe vorwärts und ri1ckwär-s lauten kann und daß sie sehr leise ist.
Weitere vorteile der Erfindung ergeben sich aus der BescEreiburg und aus den Unteransprüchen.
Zeichnung Mehrere ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreiburg näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine erste Ausführung der LuStSederungsanlage, Figur 2 eine ähnliche Ausführung aber ohne Druckhalte- und Rückschlagventile, Figur 3 eine Lösung mit einem 3/2-Wege-Magnetventil, Figur 4 eine Bauart mit Gruppen von Druckhalte- und Rückschlagventilen, Figur 5 eine Bauart mit einem Schalldämpfer und Figur 6 eine Abwandlung der Bauart nach Figur 5.
Be chreiöung der Ausführungsbeispiele In einem geschlossenen Vorratsbehälter 1 ist eine Flügelzellenpumpe 2 angeordnet, die über einen nicht dargestellten Schalter auf Vorwärtslauf und Rückwärtslauf schaltbar ist. Ein Antriebsmotor 3 für die Pumpe 2 ist ebenfalls im Vorratsbehälter 1 untergebracht.
Eine Fahrzeugvorderachse 4 ist gegenüber einem Wagenkasten 5 durch zwei Federbälge 6 und 7 abgestützt. Zum Abtasten des Abstandes Wagenkasten 5 - Fahrzeugachse 4 ist ein Niveauschalter 8 bzw. 9 vorgesehen. Die Niveauschalter 8 und 9 sind über je eine elektrische Leitung an das im Behälter 1 angeordnete elektrische Steuergerät 34 angeschlossen. Von dort werden die Magnete 10 bzw. 11 zweier 2/2-Wege-Magnetventile 12 und 13 angesteuert.
Eine Hinterachse 14 hat ebenfalls zwei Federbälge 15 und 1e, jedoch sind hier nur ein Niveauschalter 17 und ein 2/2-V»ege-Magnetventil 18 mit einem Magneten 19 vorgesehen.
Die drei 2/2-Wege-Magnetventile 12, 13 und 18 sind im Vorratsbehälter 1 angeordnet. Sie bilden die Nivearegeleinrichtung 12, 13,- 18. Über Leitungen 20, 21, 22 und 23 sind sie an ein weiteres 2/2-Wege-Magnetventil 4 angeschlossen, das wiederum über eine Leitung 25 Verbindung mit der Pumpe 2 hat.
In die Leitung 23 sind ein Druckhalteventil 26 nd parallel dazu ein Rückschlagventil 27 eingesetzt. Das Druckhalteventil 26 ist über eine Entlastungs-Leitung 28 mit einer Nachfüll-Leitung 29 verbunden, die von einem Außenluftanschluß 30 über ein Filter 31 und ein Rückschlagventil 32 zur Leitung 25 geführt ist. Außerdem ist im Vorratsbehälter 1 noch ein Druckschalter 33 vorgesehen.
Wirkungsweise Gewöhnlich herrscht im Vorratsbheälter 1 ein gewisser Vordruck von einigen bar Druck.
Wenn sich der Abstand des Wagenkastens von seiner Farrzeugachse 4 oder 14 ändert, so gibt mindestens einer der Niveauschälter 8, 9, 17 über die Auswerteeinrichtung 34 ein Signal an das entsprechende Magnetventil 1<, 13 cder 18, und die Pumpe 2 wird entweder auf Fördern oder auf Ansaugen geschaltet. D.h. im Betrieb wird die unter Vordruck gespeicherte Luft im Vorratsbehälter 1 zwischen den Fecerbälgen 6, 7, 15, 16 und dem Vorratsbehälter 1 kin- utd hergefördert. Der Vorteil besteht darin, daß durch dn erhöhten Vorratsbehälter-Vordruck die Leistung2aufnahme der Pumpe 2 niedriger ist als bei Betrieb vom htmosphärendruck aus.
Im einzelnen treten folgende Betriebszustände auf: 1. Die Federälge 6, 7, 15, 16 sind auf Minimaldruck.
Dann hat er Druck im Vorratsbehälter 1 seinen Maxitalwert erreicht. Die 2/2-Wege-Magnetventile 12, 13, 18 und 24 sind stromlos und stehen in der gezeichneten Stellung.
2. Uber die Niveauschalter 8, 9 und 17- wird durch Absinken des Wagenkastens "Füllen" signalisiert. Die 2/2-Wege-Magnetventile 12, 13, 18 der Niveauregeleinrichtung werden mit Strom beschickt und gehen in ihre zweite Stellung. Die Pumpe 2 fördert über die Leitung 25 und das 2/2-Wege-Magnetventil 24 sowie über die Niveau-Regeleinrichtung in die Federbälge 6, 7 und 16.
3. Über die Niveauschalter 8, 9 und 17 wird durch Ansteigen des Wagenkastens "Leeren der Bälge" signalisiert.
Die 2/2-Wege-Magnetventile 12, 13, 18 der Niveauregeleinrichtung werden wieder in ihre 2. Stellung geschaltet. Die Pumpe 2 aber geht in Rückwärtslauf und fördert Luft aus den Federbälgen 6, 7, 15, 16 in den Vorratsbehälter 1. Dort steigt dann der Druck an.
Das Druckhalteventil 26 hat dabei die Aufgabe, einen gewissen Restdruck in den Federbälgen sicherzustellen.
4. Der Druckschalter 33 zeigt an, daß im Vorratsbehälter 1, beispielsweise durch ein kleines Leck, ein zu niedriger Druck herrscht. Ein entsprechendes Signal wird an das 2/2-Wege-Magnetventil 24 gegeben und dieses schaltet in seine Schließstellung. Die Pumpe 2 läuft im Rückwärtslauf und saugt über den Außenluftanschluß 30, das Filter 31 und das Rückschlagventil 32 Außenluft in de Vorratsbehälter 1. Dort steigt dann der Druck, bis denotwendige Vordruck wieder erreicht ist un der Schalter 33 abschaltet.
Bei der Bauart nach der Figur 2 sind bei sonst gleichem Aufbau wie in Figur 1 das Druckhalteventil 26 und das Rückschlagventil 27 weggelassen. Statt ihrer ist ein Druckschaiter 35 verwendet, der an die Leitung 22 angeschlossen ist.
Der- im System zu erhaltende Restdruck wird von dem Druckschalter 35 erfaßt, dieser gibt ein Signal, und das 2/2-Wege-Magnetventil 24 wird geschlossen.
Die Figur 3 zeigt eine Lösung, bei der - ausgehend von der Bauart nach Figur 1 - das der Pumpe 2 zugeordnete Magnetventil als 3/2-Wege-Magnetventil 36 ausgebildet ist. Bei einem derartigen Aufwand kann dann das Rückschlagventil 32 (Figur 1) entfallen.
In der Figur 4 ist eine Ausführung dargestellt, bei der die Baigruppe Druckhalteventil 26 und Rückschlagventil 27 am Ende der Pumpenleitung zum Vorratsbehälter 1 angecrdnet is. Im übrigen entspricht diese Ausführung in Aufbau und Wirkungsweise der nach der Figur 1. Es ist weiterhin auch möglich, diese Bau-gruppe zwischen der Pumpe 2 urd der 2/2-Wege-Magnetventil 24 in der Leitung 25 anzuordner.
Die Arbeitsweise des Druckhalteventils 26 ist folgenae: Der Haltedruck, d.h. der Druck, der als Restdruck mindestens aufrecht erhalten werden muß, beträgt etwa 2,5 Dar.
Wenn der Druck in den Federbälgen 6, 7, 15, 16 bis auf den Ha3.tedruck fällt, schließt das Druckhalteventil 26. Ist der Druck jedoch höher, dann ist das Druckhalteventil 26 geöffnet.
Zur Vereinfachung des Aufbaus ist es möglich, die Drucksevlalter 33 und 35 zusammenzufassen. Außerdem ist es möglih, den Druck über federbelastete, elektrische Weggeber zu erfas;en. Der Druck wird dann in entsprechende Spannungswerte übrsetzt, die an die elektronische Auswerteeinrichtung 34 gemeldet werden.
Schließlich ist es auch möglich, in der Förderrichtung von der Niveauregeleinrichtung zum Vorratsbehälter 1 vorzugsweise unmittelbar vor der Ausmündung in den Vorratsbehälter, eine Gruppe von Druckhalee- und Rückschlagventile vorzusehen.
Bei den beschriebenen Bauarten kann es vorkommen, daß die über das Magnetventil 24 in den Vorratsbehälte'r 1 geförderte Luft Geräusche verursacht. Dazu kommt, daß umgekehrt, also beim Absaugen der Luft aus dem Vorratsbehälter, ebenfalls Geräusche entstehen.
In der Figur 5 ist eine Bauart gezeigt, die - anders als die bis jetzt beschriebenen - mit einem Schalldämpfer ausrüstet ist. Entsprechende Teile tragen jedoch die gleichen Bezugszahlen wie in den vorangegangenen Figuren.
Hier ist eine Pumpe 2' verwendet, die nur Fördern kann.
Deshalb sind anstelle des 2/2-Wege-Magnetventils 24 hier ein 3/2-Wege-Magnetventil 40 auf der Druckseite und ein 3/2-Wege-Magnetventil 41 auf der Saugseite der Pumpe 2' vorgesehen.
Beide Magnetventile 40 und 41 sind über eine Verbindungsleitung 45 miteinander verbunden.
Ein Schalldämpfer wird durch das Gehäuse 3' des Elektromotors 3 gebildet. Dazu wird das ansonsten dichte Gehäuse mit eIner Bohrung 43 für die Leitung 42 und mit einer kalibrierten Cffnung 44 zum Vorratsbehälter 1 hin versehen. Die Größe der Öffnung 44 ist so dimensioniert, daß bei gegebenem Luftdurchsatz keine unzulässige Drosselung auftritt. Das Motorg-ehäxse 3' des Elektromotors 3 und die kalibrierte Öffnung kk bilcen ein Tiefpaßglied, das zur Glättung von Luftpulsationen dient.
Damit werden Geräusche gedämpft.
Wirkungsweise Zum Absaugen von Luft aus dem Vorratsbehälter 1 wird das Lagnetventil 40 umgeschaltet, das Magnetventil 41 bleib unvErändert. Über die kalibrierte Öffnung 44 gelangt die Luft aus dem Vorratsbehälter 1 in das Motorgehäuse 3' und wird dor geräuschgedämpft.
Zum Fördern von Luft in den Vorratsbehälter 1 wird das Magnetventil 41 umgeschaltet und das Magnetventil 40 bleibt unv--rändert. Auf diese Weise wird die Luft aus der Pumpe 2' über die Leitung 42 zum Motorgehäuse 3' geführt; sie tritt dort in die Bohrung 43 ein und verläßt das Gehäuse 3' über die kalibr@erte Öffnung 44. Auch bei einem solchen LuStdurchgang werden Liftgeräusche gedämpft.
Zum Leckausgleich wird lediglich das Magnetventil 41 umgeschal text. Luft wird über das Filter 3 und das Rückschlagventil 32 angesaugt, gelangt zur Pumpe 2', dann über die Leitungen 45 und 42 zur Bohrung 43 und dann über das Motorgehäuse 3' uni die kalibrierte Öffnung 44 gedämpft in den Vorratsbenälter 1.
Es ist auch möglich, anstelle des Motorgehäuses 3' einen separaten Behälter zum Dämpfen der Luftgeräusche zu verwenden. Dies gilt insbesondere für den Fall, daß beim Betrieb des Motors 3 thermische Probleme auftreten.
Außerdem kann als Dämpfungsvolumen auch ein Raum verwendet werden, der zwischen dem Motor 3 und der Pumpe 2', z.B. durch einen Adapter, ohnehin vorhanden ist. In einem solchen Fall wäre dann auch eine Reihenschaltung von diesem Raum mit dem Raum im Motorgehäuse 3' denkbar.
Eine solche Bauart ist in der Figur 6 dargestellt. Hier ist das Motorgehäuse 3' dargestellt, das über einen Adapter 46 mit der Pumpe 21verbunden ist. In dieser Figur 6 ist auch die kalibrierte Öffnung 44 zum Vorratsbehälter 1, ein Anschluß 47 am Adapter 46 für die zu den beiden Magnetventilen 40 und 41 führende Leitung 42 und eine Verbindungsbohrung 48 vom Motorgehäuse 3' zum Innenraum des Adapters 46 zu erkennen.
Auf diese Weise ist ebenfalls ein sehr geräuscharmer Betrieb.
der Pumpe 2' zu erreichen.

Claims

An sprüche ¼ \ esch,ossene Luftfederungsanlage für Kraftfahrzeuge dEr einer motorangetriebenen Luftpumpe, einem Vorratsbehalter und einer Niveauregeleinrichtung, dadurch geke*.nzeicnnet, dadie Pumpe (2) als vor- und zurücklaufende Druckpumpe ausgebildet ist, deren eine Förderrichtung von dem Vorratsbehälter (1) zu der Niveauregeleinrichtung (Magnetventile 12, 13, 18) und deren andere Förderrinhtung von der Niveauregeleinrichtung (Magnetventile 12, 13, 18) zu dem Vorratsbehälter (1) führt.
2. Geschlossene Luftfederungsanlage mit Anordnung von der Pumpe samt Antriebsmotor und der Niveauregeleinrichtung im Vorratsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung Pumpe (2), Niveauregeleinrichtung (Magnetventile 12, 13, 18), Vorratsbehälter (1) lediglich ein einziges Mehrstellungs-Magnetventil (24, 36) aufwe ist.
3. Geschlossene Luftfederungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrstellungs-Magnetventil (24) ein 2/2-Wege-Magnetventil ist.
4. Luftfederungsanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Förderrichtung von der Niveauregeleinrichtung (Magnetventile 12, 13, 18) zum Vorratsbehälter (1) ein Druckhalteventil (26) und ein Rückschlagventil (27) angeordnet sind.
5. Luftfederungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anlage ein Druckschalter (35) vorgesehen ist, der mit dem Mehrstellungs-Magnetventil (24) in einem gemeinsamen Stromkreis liegt (Figur 2).
6. Luftfederungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrstellungs-Magnetvertil (.6) ein 3/2-Wege-Magnetventil ist und einen zum Vorratsbehälter (1) führenden Anschluß hat (Figur 3).
7. Luftfederungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bi:; 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Förderrichtung von der Niveauregeleinrichtung (Magnetventile 12, 3, 18 zum Vorrat sbehäl er (1 ), vorzugsweise unmittelbar vor der Ausmündung ia den Vorratsbehälter, eine Gruppe von Druckhalteventilen und Rückschlagventilen vorgesehen ist.
8. Luftfederungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschalter 33, 32) zusammengefaßt sind.
9. Luftfederungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bi; 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschalter als elktrische Weggeber ausgebildet sind.
10. Luftfederungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe als Flüg-slzellenpumpe ausgebildet ist.
11. Luftederungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Vorratsbehälter (1) eingeschlossene Pumpe (2') mit einem Schalldämpfer (Motorgehäuse 3', Adapter 46) kombiniert ist.
12. Luft-ederungsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichne-;, daß der Schalldämpfer (Motorgehäuse 3') im Druckauslaß der Pumpe (2') in Richtung zu dem Vorratsbehälter (1) angeordnet ist.
13. Luftfederungsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichne , daß der Schalldämpfer (Motorgehäuse 3') im Saugeinlaß de- Pumpe (2') angeordnet ist.
14. Luftfederungsanlage nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalldämpfer durch ein besoderes Gehäuse (3') des Antriebsmotors (3) gebildet ist.
15. Luftfederungsanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichne;, daß das Motorgehäuse (3') eine einzige Öffnung (4) zum Vorratsbehälter (1) hat, die kalibriert ausgebildet ist.
16. Luftfederungsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalldämpfer ein zusätzlicher, zwischen dem Gehäuse und der Pumpe angeordneter Raum (Adapter 46) vorgesehen ist.
17. Luftfederungsanlage nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (2') eine Druckpumpe ist und mit zwei 2/3-Wege-Magnetventilen (40 und 41) kombiniert ist.