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Kraftfahrzeug mit mindestens einer niveaugeregelten Achse
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer
niveaugeregelten Achse der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art nach
Patent ... (Patentanmeldung P 33 28 497.0).
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Bei konventionellen Kraftfahrzeugen mit niveaugeregelten Achsen wird
unabhängig von der Beladung des Fahrzeuges, d. h. unabhängig davon ob Leerlast oder
Vollast herrscht, eine vorgegebene Niveaulage eingeregelt. Beim Entladen, z. B.
beim Aussteigen des Fahrzeuglenkers' wird das Fahrzeug - wie bei üblichen Stahlfederungen
- zwar zunächst entsprechend der Entlastung ausfedern, anschließend aber unter der
Wirkung der Niveauregelung wieder langsam auf das ursprüngliche Fahrniveau heruntergehen.
Von diesem Niveau ausgehend federt das Fahrzeug bei späterer Zuladung, z. B. beim
Wiedereinsteigen des Fahrzeuglenkers, weiter ein (in der Regel bis zu den Federanschlägen),
steht dann also zunächst tiefer als ein vergleichbares nichtgeregeltes Stahlfederfahrzeug
und die Niveauregelung muß das Fahrzeug erst wieder durch Zufuhr einer mehr oder
weniger großen Menge zusätzlicher Hydraulikflüssigkeit auf die vorbestimmte Niveaulage
anheben. Je nach Umfang der vorangegangenen Entlastung und der anschließenden Belastung
wird dazu mehr oder weniger vielPumpenergie bzw. eine mehr oder weniger lange Aufregelzeit
benötigt.
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Um insgesamt den Energiebedarf zu verringern und die hierbei erforderlichen
Regelzeiten zu verkürzen, werden bei einem Kraftfahrzeug gemäß dem Hauptpatent Steuerventile
o. ä. derart gesteuert, daß die Niveaulage des Fahrzeugaufbaus unter Last und bei
Fahrt niedriger ist als bei stillgesetztem und
entlastetem Fahrzeug;
dadurch wird erreicht, daß im Vergleich zu Niveauregelungen konventioneller Art
nach Beladung und Inbetriebnahme des Fahrzeugs die betriebsmäßig vorgesehene Niveaulage
des Fahrzeugs schneller erreicht wird und insgesamt ein geringerer Energiebedarf
für die Niveauregelung erforderlich ist. Neben dem üblichen geregelten Niveau, das
als Betriebsniveau bezeichnet werden kann, wird also ein im Vergleich dazu höher
liegendes zweites Niveau eingeführt, welches für das stillgesetzte und insbesondere
entlastete Fahrzeug eingeregelt wird und als Ruheniveau bezeichnet werden kann.
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Ausgehend von einem Kraftfahrzeug mit mindestens einer unter Verwendung
von zwischen Fahrzeugaufbau und Fahrzeugachse angeordneten Niveau-Stellgliedern,
deren wirksame Abstützhöhe durch selbsttätig ein- und ausschaltbare Steuerventile
o. ä. steuerbar ist, niveaugeregelten Achse, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
dieses weiter zu verbessern und insbesondere so auszubilden, daß der für die Niveauregelung
benötigte Energiebedarf insgesamt verringert und die erforderlichen Regelzeiten
verkürzt werden.
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Diese Aufgabe wird bei einem Kraftfahrzeug der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß werden also als Niveau-Stellglieder an sich bekannte
selbstpumpende hydropneumatische Teleskop-Feder-Dämpferelemente mit innerer Niveauregelung
eingesetzt, die erfindungsgemäß jedoch durch Anordnung einer zweiten Steueröffnung
und eines mit der ersten Steueröffnung zusammenwirkenden Schließgliedes in besonderer
Weise ausgebildet sind.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Regelfunktion eines selbstpumpenden hydropneumatischen Teleskop-Feder-Dämpferlementes
mit innerer Niveauregelung besteht bekanntlich aus einem Wechselspiel zwischen einer
Hochpumpfunktion, bei der Hydraulikflüssigkeit aus einer Niederdruck-Vorratskammer
in eine mit einer Hochdruckkammer (Gasfeder) in Verbindung stehende Arbeitskammer
gepumpt wird, und einer Abregelfunktion, bei der Hydraulikflüssigkeit aus der Arbeitskammer
durch eine Steueröffnung wieder in die Niederdruck-Vorratskammer zurückströmt.
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Während die Hochpumpfunktion zur Geltung kommt, wenn und solange das
Fahrzeugniveau unter dem Sollniveau liegt, setzt die Abregelfunktion ein, wenn das
Sollniveau erreicht ist und somit die sonst durch den Dämpferkolben verschlossene
Steueröffnung freigegeben ist, die üblicherweise entweder in einer hohlen Pumpenstange
der internen Pumpenvorrichtung oder in der Zylinderwandung der Arbeitskammer angeordnet
ist.
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Diese bekannte Steueröffnung wird aber auch dann frei, wenn das Fahrzeug
völlig oder teilweise entladen wird und dementsprechend mehr oder weniger weit ausfedert,
so daß über die geöffnete Steueröffnung - langsam - Hydraulikflüssigkeit abfließen
kann und zwar solange, bis der Fahrzeugaufbau - im Bereich der geregelten Achsen
- auf das Sollniveau abgesenkt ist.
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Bei solchen herkömmlichen Fahrzeugen, bei denen - wie weit verbreitet
- z. B.
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die vordere Achse mit nichtgeregelten Stahlfedern und die hintere
Achse mit selbst pumpenden hydropneumatischen Teleskop-Federdämpferelementenmit
innerer Niveauregelung ausgerüstet ist, federt die geregelte Achse bei Entladung
des Fahrzeuges im allgemeinen zwar zunächst stärker aus als die nichtgeregelte Vorderachse,
steht aber wegen des anschließenden - langsamen - Absenkens (geöffnete Steueröffnung)
auf das Sollniveau schließlich trotzdem um den Ausfederweg der Vorderachse tiefer
als an der Vorderachse. Damit nach erneuter Beladung und Inbetriebnahme eines niveaugeregelten
Fahrzeuges die betriebsmäßig vorgesehene (Betriebs) Niveaulage des Fahrzeugs schneller
erreicht wird und insgesamt ein geringerer Energiebedarf für die Niveauregelung
erforderlich ist, ist im Hauptpatent ... (Patentanmeldung P 33 28 497) vorgeschlagen
worden, neben dem üblichen geregelten (Betriebs) Niveau ein im Vergleich dazu höher
liegendes zweites (Ruhe) Niveau einzuführen.
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Erfindungsgemäß wird ein solches zweites (Ruhe) Niveau bei einem Fahrzeug
der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art dadurch realisiert, daß zum
einen als Niveau-Stellglieder solche an sich bekannte selbstpumpende hydropneumatische
Teleskop-Feder-Dämpferelementemit innerer Niveauregelung eingesetzt werden, und
zum anderen dabei einerseits im axialen Abstand zur bekannten ersten Steueröffnung
eine zusätzliche zweite Steueröffnung für ein etwas höheres (Ruhe) Niveau angeordnet
wird und andererseits ein vom Dämpferkolben unabhängiges Schließglied vorgesehen
wird, durch welches die erste Steueröffnung in Abhängigkeit von Betriebsparametern
des Fahrzeuges, z. B. in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit oder der Fahrzeugbelastung
bzw.
der Belastungsänderung, verschlossen wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Schließglied
durch elektromechanische, pneumatische, hydraulische o. ä. Stellglieder umgeschaltet,
die ihrerseits in Abhängigkeit von Steuersignalen betätigt werden.
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Hierbei kann es sich beispielsweise um - vorzugsweise von Tachometereinrichtungen
gelieferte - Fahrgeschwindigkeits-Signale handeln, die signalisieren, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
0 oder zumindest annähernd 0 geworden ist, oder aber auch um der Fahrzeugbeladung
proportionale Last-Signale, die signalisieren, daß die Fahrzeugbelastung um einen
vorbestimmten Wert verringert wurde.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Schließglied
jedoch auch unmittelbar selbsttätig, d. h. ohne den Einsatz zusätzlicher elektromechanischer,
pneumatischer o. ä. Stellglieder lastabhängig umgeschaltet werden, indem es im Gegensatz
zum Feder-Dämpferelement unter Zwischenschaltung eines definiert bemessenen nachgiebigen
gummielastischen Elements am Fahrzeugaufbau angelenkt ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles
wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen in geschnittener Darstellung Fig. 1 einen
Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines selbstpumpenden hydropneumatischen
Teleskop-Feder-Dmpferelements gemäß der Erfindung, Fig. la eine Detaildarstellung
dieses Elements im Bereich der Steueröffnungen, Fig. 2 eine Detaildarstellung des
oberen Teils eines zweiten Ausführungsbeispieles eines solchen Dämpferelementes
und
Fig. 2a eine Detaildarstellung im Bereich der Steueröffnungen
dieses zweiten Ausführungsbeispieles.
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Das selbstpumpende hydropneumatische Tel eskop-F eder-Dämpferel ement
1 mit innerer Niveauregelung nach Figur 1 weist einen Arbeitszylinder 2 mit einer
mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Arbeitskammer 3 auf, in welcher ein mit nicht
weiter dargestellten üblichen Dämpferventilen ausgestatteter Dämpferkolben 7 axial
verschieblich gelagert ist. Die Kolbenstange 8 des Dämpferkolbens weist eine von
der Kolbenstirnseite her zugängliche Sackbohrung auf, die als Pumpenkammer 16 dient.
Sie ist mit ihrem freien Ende in üblicher Weise abgedichtet aus dem Arbeitszylinder
2 nach außen herausgeführt. Die Arbeitskammer 3 steht in üblicher Weise über Durchlässe
15 mit einer ein Gaspolster 6 enthaltenden Hochdruckkammer 5 in Verbindung, über
die die Hydraulikflüssigkeit der Arbeitskammer 3 -unter Druck gehalten wird. Vorgesehen
ist weiter eine Niederdruck-Vorratskammer 4, welche - wie die Hochdruckkammer den
Arbeitszylinder 2 als zylindrische Ringkammer umgibt.
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Eine am Arbeitszylinder 2 befestigte hohle Pumpenstange 9, deren Inneres
über eine Verbindungsleitung 14 und Durchlässe 13 mit der Niederdruck-Vorratskammer
4 in Verbindung steht, taucht mit ihrem freien Ende in die Pumpenkammer 16 der hohlen
Kolbenstange 8 ein und bildet mit dieser eine Pumpenvorrichtung, die beim Ein- und
Austauchen des Dämpferkolbens wirksam wird. Nur angedeutet sind für die Pumpfunktion
erforderliche übliche Saug- und Pumpventile 17 bzw. 18.
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In der Pumpenstange 9 ist wie üblich eine vom Pumpenstangeninneren
radial nach außen, d. h. in die Arbeitskammer 3 führende erste Steueröffnung 11
vorgesehen, so daß - über den Durchlaß 13, die Leitungsverbindung 14, die hohle
Pumpenstange 9 und diese erste Steueröffnung 11 - grundsätzlich eine für die Abregelfunktion
der inneren Niveauregelung erforderliche Verbindung von der Arbeitskammer 3 zur
Niederdruck-Vorratskammer 4 besteht, solange der Dämpferkolben 7 diese Steueröffnung
nicht verschließt.
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Soweit stimmt das dargestellte selbstpumpende hydropneumatische Teleskop-Feder-Dämpferelement
1 bezüglich seines Aufbaus und seiner Funktion mit bekannten Feder-Dämpferelementen
dieser Art überein, d. h. während Teleskopiervorgängen - Ein- und Austauchen des
Dämpferkolbens in der Arbeitskammer -wird durch die integrierte Pumpenvorrichtung
9/16/17/18 solange Hydraulikflüssigkeit
aus der Niederdruck-Vorratskammer
4 in die Arbeitskammer 3 sowie die Hochdruckkammer 5 gepumpt, solange das Niveau
des Fahrzeugaufbaus unterhalb des Sollniveaus liegt; während dieser Zeit wird die
erste Steueröffnung 11 stationär, d. h. abgesehen vom kurzzeitigen Ausfedern, durch
den Dämpferkolben 7 verschlossen. Andererseits wird diese erste Steueröffnung 11
bei Überschreiten des Sollniveaus - stationär - geöffnet, d. h. vom Dämpferkolben
7 freigegeben, so daß Hydraulikflüssigkeit wieder langsam aus der Arbeitskammer
3 in die Niederdruck-Vorratskammer 4 zurückfließen kann. Die Abmessungen der einzelnen
Bauteile, z. B. der Steueröffnung und der Pumpenvorrichtung, sind dabei so gewählt,
daß das Sollniveau im wesentlichen konstant gehalten wird.
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Abweichend von bekannten selbstpumpenden Feder-Dämpferlementen mit
innerer Niveauregelung ist die Pumpenstange 9 nun mit einer zweiten Steueröffnung
12 versehen. Diese ist in einem solchen axialen Abstand zur ersten Steueröffnung
11 angeordnet, daß sie vom Dämpferkolben 7 erst dann freigegeben wird, wenn die
geregelte Achse - stationär - um ein definiertes Maß über das Sollniveau (Betriebsniveau)
hinaus ausgefedert ist.
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Gleichzeitig ist ein von der räumlichen Stellung des Dämpferkolbens
7 völlig unabhängiges Schließglied in Form einer innerhalb der hohlen Pumpenstange
9 axial verschieblich angeordneten hohlen Steuerstange 10 vorgesehen, durch welches
die erste Steueröffnung in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Fahrzeuges, beispielsweise
in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit oder der Fahrzeugbelastung, verschlossen
werden kann, so daß für eine Abregelfunktion ggf. nur noch die zweite Steueröffnung
12 höheren (Ruhe) Niveaus wirksam werden kann.
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Das Umschalten der Steuerstange 9 in ihre die erste Steueröffnung
11 versperrende Schließstellung kann mittels eines durch Steuersignale ein- und
ausschaltbaren Stellgliedes, beispielsweise mittels eines elektromechanischen, pneumatischen
oder hydraulischen Stellgliedes erfolgen. In Fig. 1 ist ein solches Stellglied angedeutet
und mit 21 beziffert.
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In vorteilhafter Weise kann die Steuerstange 10 z. B. in ihre Schließstellung
umgeschaltet werden, wenn ein z. B. von einer nicht weiter dargestellten Tachometereinrichtung
geliefertes Fahrgeschwindigkeits-Signal signalisiert, daß die Fahrgeschwindigkeit
0 oder zumindest annähernd 0 ist. Dadurch wird
bewirkt, daß die
erste Steueröffnung verschlossen wird, wenn das Fahrzeug angehalten wird, mit der
Folge, daß der Fahrzeugaufbau bzw. die geregelte Hinterachse zwar mehr oder weniger
weit ausfedert, wenn ein oder mehrere Fahrzeuginsassen aussteigen bzw. das Fahrzeug
mehr oder weniger entladen wird, anschließend aber nicht mehr wie bei konventionellen
Feder-Dämpferelementen mit innerer Niveauregelung üblich langsam bis zu dem durch
die erste Steueröffnung 11 definierten (Betriebs) Niveau abgesenkt wird, da diese
Steueröffnung durch die Steuerstange verschlossen ist. Je nachdem wie stark der
Fahrzeugaufbau infolge der Entladung ausgefedert ist, nämlich über die zweite Steueröffnung
12 hinaus oder aber darunter, wird der Fahrzeugaufbau entweder seine ausgefederte
Lage beibehalten oder aber nur bis zu dem durch die zweite Steueröffnung 12 definierten
höheren (Ruhe) Niveau absinken.
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In den Figuren 1 und la ist gerade der Fall dargestellt, daß der Fahrzeugaufbau
bei einer solchen Entladung nur so weit ausgefedert ist, daß die zusätzliche zweite
Steueröffnung 12 vom Dämpferkolben 7 verschlossen bleibt, der Fahrzeugaufbau diese
ausgefederte Position also beibehält.
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Es ist leicht ersichtlich, daß dann, wenn die Entladung so groß ist,
daß das Fahrzeug zunächst so weit ausfedert, daß die zweite Steueröffnung 12 vom
Dämpferkolben 7 freigegeben wird, aus der Arbeitskammer 3 solange Hydraulikflüssigkeit
über die offene zweite Steueröffnung 12 zur Niederdruck--Vorratskammer 4 zurückfließen
würde - verbunden mit einem entsprechenden Absenken des Fahrzeugaufbaus -, bis die
zweite Steueröffnung wieder vom Dämpferkolben 7 verschlossen wird.
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Es ist auch leicht erkennbar, daß bei erneutem Beladen des Fahrzeuges,
z. B.
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durch Einsteigen des Fahrzeuglenkers, das durch die erste Steueröffnung
11 definierte (Betriebs) Niveau in kürzerer Zeit bzw. nach einer kürzeren Fahrstrecke
erreicht wird als bei konventionellen Fahrzeugen mit Feder-Dämpferelementen mit
der üblichen einen Steueröffnung.
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Grundsätzlich sind hierbei verschiedene Fälle denkbar: a) wenn die
Entladung des Fahrzeuges nur so groß war, daß die zweite Steueröffnung 12 beim Ausfedern
des Fahrzeuges noch durch den Dämpferkolben 7 verschlossen wurde und wenn die anschließende
Zuladung gerade der Entladung entspricht, dann liegt wieder das gewohnte (Betriebs)
Niveau vor, so daß beim Losfahren, d. h. v £0, und dem dadurch ausgelösten Wiederöffnen
der
ersten Steueröffnung 11 weder erst ein Hochpumpen noch ein Abregeln stattfinden
muß.
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b) Wenn die Entladung des Fahrzeuges nur so groß war, daß die zweite
Steueröffnung 12 durch den Dämpferkolben 7 verschlossen blieb, die anschließende
Beladung aber größer als die vorangegangene Entladung ist, dann federt der Aufbau
zwar wie üblich so weit ein, daß auch die erste Steueröffnung 11 durch den Dämpferkolben
7 verschlossen wird, die Einfederung ist aber spürbar geringer als bei konventionellen
Feder-Dämpferelementen, weil zuvor keine Hydraulikflüssigkeit in die Niederdruck-Vorratskammer
4 abgeflossen ist. Beim Losfahren und Umschalten der Steuerstange 10 muß dann zwar
zur Erreichung des gewohnten (Betriebs) Niveaus Hydraulikflüssigkeit aus der Vorratskammern
in die Arbeitskammer gepumpt werden, doch wird dazu vergleichsweise wenig Zeit bzw.
ein vergleichsweise kurzer Weg benötigt. Wenn die erneute Beladung dagegen geringer
als die vorangegangene Entladung ist, wird der Fahrzeugaufbau nur so weit einfedern,
daß die erste Steueröffnung 11 durch den Dämpferkolben 7 noch nicht verschlossen
wird. Beim Los fahren und dem damit verbundenen Umschalten der Steuerstange 10 wird
dann das zunächst etwas zu hohe Niveau durch Abfließen von Hydraulikflüssigkeit
durch die geöffnete erste Steueröffnung 11 korrigiert werden.
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c) Wenn das Fahrzeug so stark entladen wird, daß es zunächst so weit
ausfedert, daß die zweite Steueröffnung 12 frei wird, wird zunächst Hydraulikflüssigkeit
über diese Steueröffnung in die Niederdruck-Vorratskammer 4 zurückfließen. Wenn
die anschließende Zuladung größer oder gleich der vorangegangenen Entladung ist,
sinkt der Fahrzeugaufbau somit in jedem Falle so weit ab, daß die erste Steueröffnung
11 verschlossen ist, so daß beim Losfahren und Umschalten der Steuerstange 10 in
jedem Falle erst die Pumpenfunktion des Feder-Dämpferelementes wirksam wird. Die
zum Aufpumpen benötigte Zeit bzw. der Pumpweg sind in jedem Falle aber spürbar kleiner
bzw. kürzer als sonst üblich.
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Wenn die Zuladung dagegen geringer ist als die vorangegangene Entladung,
hängt es letztlich davon ab, wie groß die Differenz zwischen Ent- und Zuladung ist,
ob ein Hochpumpen, ein Abregeln oder auch keines von beiden nötig ist, um nach dem
Losfahren wieder das gewohnte (Betriebs) Niveau zu erreichen.
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Bei jedem dieser Ent- und Beladungsvorgänge ist der erforderliche
Hochpumpfederweg und somit die Wegstrecke bis zur Erreichung des (Betriebs) Niveaus
im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen spürbar verringert.
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Denkbar ist es auch, das Stellglied 21 für die Umschaltung der Steuerstange
10 nicht von einem Geschwindigkeits-Signal, sondern von einem Last-Signal betätigen
zu lassen, z. B. von einem Signal, das von einem geeigneten bekannten Last-Sensor
dann abgegeben wird, wenn das Fahrzeug - ausgehend von der jeweiligen aktuellen
Fahrzeugbeladung - um einen vorbestimmten Wert entlastet wird. Dieser Wert kann
mit Vorteil so gewählt werden, daß er gerade dem Durchschnittsgewicht eines Fahrzeuginsassen
entspricht. Die damit verbundenen positiven Effekte stimmen im wesentlichen mit
den vorgeschilderten Effekten überein, die auftreten, wenn die Steuerstange 10 in
Abhängigkeit von einem Fahrgeschwindigkeits-Signal v f O in seine Schließstellung
umgeschaltet wird.
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In den Figuren 2 und 2a ist ein Ausführungsbeispiel angegeben, bei
dem das Schließglied - ebenfalls in Form einer hohlen Steuerstange 10 - nicht mit
Hilfe eines besonderen Stellgliedes, sondern unmittelbar selbsttätig in seine die
erste Steueröffnung 11 sperrende Schließstellung umgeschaltet wird, sobald und solange
die Fahrzeugbeladung um einen vorbestimmten, vorzugsweise dem Durchschnittsgewicht
eines Fahrzeuginsassen entsprechenden Wert verringert wird.
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Zu diesem Zweck ist das Schließglied, nämlich die Steuerstange 10',
im wesentlichen starr und der Arbeitszylinder 2 mit seiner Pumpenstange 9 unter
Zwischenschaltung eines gummielastischen Elements 20', das insbesondere in Axialrichtung
des Dämpferelements nachgiebig ist, am Fahrzeugaufbau 19' angelenkt, wie dies aus
der Detaildarstellung der Fig. 2 erkennbar ist. Durch diese Anordnung findet bei
Be- und Entladungsvorgängen eine axiale Relativverschiebung zwischen der Steuerstange
10' und der die Steueröffnungen 11 und 12 enthaltenden Pumpenstange 9 statt, wodurch
- bei entsprechender axialer Relativverschiebung - auch eine die erste Steueröffnung
11 verschließende Schließstellung der Steuerstange 10' herstellbar ist.
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Die Steuerstange 10' und die Elastizität des gummielastischen Elements
20' sind nun derart bemessen und aufeinander abgestimmt, daß die erste Steueröffnung
11 bei Leerlast des Fahrzeuges durch die Steuerstange verschlossen
ist
und daß die Steuerstange bei Beladung - diese Steueröffnung freigebend -axial verschoben
wird, z. B. derart, daß sie bei Beladung mit einer dem Durchschnittsgewicht eines
Fahrzeuginsassen entsprechenden Last axial gerade so weit verschoben ist, daß die
erste Steueröffnung 11 geöffnet ist, und bei weiterer Beladung des Fahrzeuges der
Abstand zwischen dem Schließkolben 10" der Steuerstange 10' und der ersten Steueröffnung
11 weiter vergrößert wird.
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Es sei hier darauf hingewiesen, daß im Ausführungsbeispiel der Figuren
1 und la die Steuerstange 10 zum Verschließen der ersten Steueröffnung 11 aus ihrer
ursprünglichen Lage axial tiefer in die Pumpenstange 9 eingeschoben werden muß,
daß im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 2, 2a dagegen die Steuerstange 10'
mit ihrem Schließkolben 10?? - ausgehend von ihrer Stellung bei Beladung - zum Verschließen
der ersten Steueröffnung 11 axial aus der Pumpenstange 9 weiter herausgezogen wird.
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Das generelle Funktionsprinzip dieser Ausführungsvariante stimmt mit
dem des Ausführungsbeispiels der Figuren 1, la überein.; es bestehen jedoch einige
Unterschiede.
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Die eigentliche betriebsmäßige Niveauregelfunktion läuft in gewohnter
Weise ab, da die bei Leerlast verschlossene erste Steueröffnung 11 bei Beladung
des Fahrzeuges freigegeben wird und somit in gewohnter Weise betriebsmäßig für die
Abregelfunktion zur Verfügung steht. Ansonsten ist jedoch zu beachten, daß bei Ent-
und erneuter Belastung des Fahrzeuges stets zwei Vorgänge parallel zueinander ablaufen.
Zum einen wird der Dämpferkolben 7 axial relativ zur Pumpenstange 9 verschoben und
zum andern wird die Steuerstange 10' bzw. dessen Schließkolben 10" ebenfalls axial
relativ zur Pumpenstange 9 verschoben, jedoch in entgegengesetzter Richtung und
anderer Größe.
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Auch bei dieser Version ergeben sich je nach Größe der Entladung und
der anschließenden Beladung unterschiedliche Verhältnisse.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2a ist z. B. ein Fall angenommen,
bei dem aufgrund einer Entladung des Fahrzeuges einerseits der Dämpferkolben 7 so
weit ausgefedert ist, daß die erste Steueröffnung 11 geöffnet, die zweite Steueröffnung
12 dagegen verschlossen ist, und andererseits der Schließkolben 10" der Steuerstange
10' die erste Steueröffnung 11 verschließt; diese Situation liegt z. B. vor, wenn
einerseits das Fahrzeug ursprünglich nicht allzu stark
beladen
war und anschließend völlig entladen wurde (Leerlast). Die vorliegende Situation
entspricht der Situation, die im Zusammenhang mit den Figuren 1, la unter Punkt
a) erläutert wurde. Da beide Steueröffnungen verschlossen sind, kann keine Hydraulikflüssigkeit
aus der Arbeitskammer 3 abfließen, so daß das ausgefederte Fahrzeugniveau zunächst
erhalten bleibt. Bei erneuter Beladung des Fahrzeugs (bei der die erste Steueröffnung
11 in dieser Version selbsttätig wieder geöffnet wird) wird somit, je nachdem wie
hoch die erneute Beladung ist und ob dadurch die erste Steueröffnung 11 vom Dämpferkolben
verschlossen wird oder nicht, beim Losfahren entweder ein kurzzeitiges Hochpumpen,
ein Abregeln über die erste Steueröffnung 11 oder keines von beiden erfolgen.
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Wenn dagegen abweichend von der in Fig. 2a dargestellten Situation
das Fahrzeug - ausgehend von einer vergleichsweise hohen Belastung - vergleichsweise
geringfügig entladen wird, wenn also beispielsweise von vier Fahrzeuginsassen nur
ein Fahrzeuginsasse aussteigt, würde einerseits der Dämpferkolben 7 etwa in gleicher
Weise wie in Fig. 2a dargestellt ausfedern, andererseits aber der infolge der hohen
Fahrzeugbelastung axial tief in die Pumpenstange 9 eingedrungene Schließkolben 10"
wegen der geringfügigen Entlastung nur vergleichsweise geringfügig zurückgezogen
werden, mit der Folge, daß er unterhalb der ersten Steueröffnung 11 verbliebe und
durch diese nunmehr Hydraulikflüssigkeit aus der Arbeitskammer 3 in die Vorratskammer
4 abfließen könnte.
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Das hätte zur Folge, daß der Fahrzeugaufbau so weit absinken würde,
bis die erste Steueröffnung 11 durch den Dämpferkolben 7 verschlossen wird.
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Dieser an sich unerwünschte Abregelvorgang läßt sich bei dieser Version
nicht vermeiden und stellt einen Nachteil im Vergleich zum Ausführungsbeispiel gemäß
den Figuren 1, la dar. Im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen ergibt sich jedoch
der Vorteil, daß Hochpumpzeit und Hochpumpweg eingespart werden, wobei der Einspareffekt
u. a. davon abhängt, wie hoch die Beladung des Fahrzeuges grundsätzlich ist und
ob das Fahrzeug völlig (dann wird die erste Steueröffnung 11 durch den Schließkolben
10" sofort verschlossen) oder nur teilweise entladen-wird.
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Wenn das Fahrzeug zs B. von Vollast auf Leerlast entladen wird, wird
einerseits der Dämpferkolben 7 über die zweite -Steueröffnung 12 nach unten hinaus
ausfedern und andererseits gleichzeitig der Schließkolben 10 " der Steuerstange
10' bis zur ersten Steueröffnung 11 - diese verschließend - einfedern,
mit
der Folge, daß zunächst über die geöffnete zweite Steueröffnung 12 Hydraulikflüssigkeit
abfließen kann, jedoch nur solange, bis diese durch den Dämpferkolben 7 wieder verschlossen
wird; der Fahrzeugaufbau nimmt dann sein höheres (Ruhe) Niveau ein, von dem aus
- je nach Höhe der anschließenden Beladung -aufgepumpt oder abgeregelt werden würde.
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Es ist leicht erkennbar, daß es neben diesen beschriebenen Situationen
weitere Zwischensituationen gibt, auf deren Beschreibung jedoch verzichtet wird.
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In den Ausführungsbeispielen sind die erste Steueröffnung 11 und die
zusätzliche zweite Steueröffnung 12 in der hohlen Pumpenstange angeordnet. Abweiche
davon ist es aber auch möglich, entsprechende Steueröffnungen in der äußeren Zylinderwand
der Arbeitskammer 3 anzuordnen, wie es - bezüglich der üblichen einen Steueröffnung
- an sich bekannt ist. In einem solchen Falle muß das mit der ersten Steueröffnung
zusammenwirkende Schließglied in entsprechender Weise plaziert werden und z. B.
als axial verschiebliche Zylinderhülse ausgebildet werden.
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Wie weit entfernt die zusätzliche zweite Steueröffnung 12 von der
üblichen ersten Steueröffnung 11 angeordnet wird, hängt von den jeweiligen Gegebenheiten
und Wünschen des Konstrukteurs ab. Bei einem Fahrzeug mit z. B. durch übliche Stahlfedern
abgefederter ungeregelter Vorderachse und einer mittels selbstpumpender Feder-Dämpferelemente
im Niveau geregelter Hinterachse kann es z. B. von Vorteil sein, die zusätzliche
zweite Steueröffnung derart anzuordnen, daß die geregelte Hinterachse bei Entlastung
zumindest auf das Vorderachsniveau, oder besser noch etwas höher, z. B. 3 cm, über
das Leerlastniveau der ungeregelten Vorderachse ausfedert.
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