DE4125285C2 - Zylinder-Kolbenaggregat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zylinder-Kolbenaggregat mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.

Ein Zylinder-Kolbenaggregat dieser Art ist bekannt (US-PS 3 690 693). Es dient dazu, zwei im Abstand beispielsweise über­ einander angeordnete und in der Höhe relativ zueinander beweg­ liche Teile in einer definierten Lage zueinander festzulegen, die zwischen ihrem kleinst- und größtmöglichen Abstand vonein­ ander liegt.

Hierzu weist das Zylinder-Kolbenaggregat zwei in einem Zylin­ derraum angeordnete, jeweils längs einer gemeinsamen Kolben­ stange bewegliche Kolben auf, deren maximaler Abstand durch zy­ linderseitige Anschläge begrenzt ist. Die Längsverschiebbarkeit der Kolben gegenüber der Kolbenstange - innerhalb der durch die zylinderseitigen Anschläge gesetzten Grenzen - ist an dem aus dem Zylinder herausführenden, anschlußseitigen Kolbenstange­ nende durch das Anschlußelement, und am gegenüberliegenden Kol­ benstangenende durch ein Kopfstück der Kolbenstange begrenzt, derart, daß jeder der Kolben gegen den anderen Kolben, wenn dieser seine durch den zylinderseitigen Anschlag bestimmte End­ lage einnimmt, zur Anlage gebracht werden kann. Dies geschieht für den dem Kopfstück der Kolbenstange benachbarten Kolben da­ durch, daß es mittels der Kolbenstange gegen den anderen Kolben gezogen wird, und für den dem Anschlußelement benachbarten Kol­ ben dadurch, daß er über das Anschlußelement gegen den anderen Kolben gedrückt wird.

Zwischen der so erreichbaren maximalen und minimalen Länge des Zylinder-Kolbenaggregates liegt die fixierbare Mittellage, in der die Kolben ihre durch die zylinderseitigen Anschläge be­ stimmten Endlagen einnehmen und durch in den Raum zwischen den Kolben eingebrachtes Druckmedium in diesen Endlagen gehalten sind. Trotz dieser sehr aufwendigen Konstruktion ist somit bei der bekannten Konstruktion nur eine definierte Lage fixierbar.

Ferner ist es aus der EP 01 52 914 A1, Fig. 3 bekannt, ein Zylin­ der-Kolbenaggregat an beiden Enden des Zylinders mit Anschluß­ kanälen für Druckmedium zu versehen und so zwei fixierte, un­ terschiedliche Längen des Zylinder-Kolbenaggregates bestimmende Endstellungen zu erreichen, sowie eine Schwimmlage bei Druck­ losschaltung der Anschlußkanäle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zylinder-Kolben­ aggregat zu schaffen, das bei einfachem Aufbau erweiterte Ein­ satzmöglichkeiten bietet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An­ spruches gelöst.

Durch den Aufbau aus zwei getrennten Zylinder-Kolben-Einheiten können für das Zylinder-Kolbenaggregat weitgehend unverändert im Aufbau übliche Zylinder-Kolben-Einheiten verwendet werden und es werden trotz der insgesamt einfachen Konstruktion weit­ gehend variable Einsatzmöglichkeiten erreicht, da insgesamt vier verschiedene definierte Endlagen-Schaltstellungen angefah­ ren werden können, die bei großer Spreizung des Verstellberei­ ches entsprechend fixierte Stellungen für über das Aggregat be­ tätigte Einrichtungen, so insbesondere Stabilisatoren zulas­ sen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäßen Zylinder-Kolbenaggregats sowie ein Anwendungsbeispiel für dasselbe dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt des Zylinder-Kolbenaggregats, das in Mittelstellung gezeigt ist,

Fig. 2 eine durch zwei Zylinder-Kolbenaggregate gebil­ dete Abschaltvorrichtung für einen Fahrzeugstabi­ lisator, in Verbindung mit einem Blockschaltbild.

Mit 10 ist der Zylinder des Zylinder-Kolbenaggregates 12 be­ zeichnet, der mittels einer Trennwand 14 in zwei zueinander koaxiale Zylinderkammern 16 und 18 unterteilt ist. Die Zylin­ derkammer 16 weist im Hinblick auf die spezielle Anwendung des Zylinder-Kolbenaggregates zur Abschaltung eines in Fig. 2 mit 20 bezeichneten Fahrzeugsstabilisators vorzugsweise ein Vielfa­ ches der Länge der Zylinderkammer 18 auf, was bezüglich des progressiven Kennlinienverlaufes der den Fahrzeugaufbau achs­ seitig abstützenden Federn von Vorteil ist.

In jeder Zylinderkammer 16 und 18 ist ein Kolben 22 bzw. 24 verschiebbar angeordnet. Diese sitzen jeweils am inneren Ende einer Kolbenstange 26 bzw. 28, die aus jeweils einem Stirnende des Zylinders 10 herausgeführt sind und an ihrem in eingefahre­ nem Zustand aus dem Zylinder 10 herausragenden Stangenende je­ weils ein Lagerauge 26′ bzw. 28′ tragen.

Beide Kolben 22 und 24 sind in eine der in Fig. 1 gezeigten Mittelstellung des Zylinder-Kolbenaggregates 12 entsprechende Anschlagstellung steuerbar und dort feststellbar. Beim vorlie­ genden Ausführungsbeispiel ist diese Mittelstellung dadurch festgelegt, daß der Kolben 22 in seiner der anderen Zylinder­ kammer 18 benachbarten Anschlagstellung druckbelastet gehalten wird, während der Kolben 24 in seiner von der benachbarten Zy­ linderkammer 16 abgelegenen Anschlagstellung druckbelastet ge­ halten ist.

Damit die Kolben 22 und 24 in ihre Anschlagstellung steuerbar und dort feststellbar sind, ist den Zylinderkammern 16 und 18 im Bereich ihres von den Kolbenanschlagstellungen abgekehrten Kammerendes jeweils über einen Anschlußkanal 30 bzw. 32 Druck­ flüssigkeit zuführbar, wobei die Druckbeaufschlagung solange aufrechterhalten wird, wie die Blockierung der Kolben 22 und 24 bzw. des Zylinder-Kolbenaggregats 12 gewünscht ist.

Eine weitere Mittelstellung des Zylinder-Kolbenaggregates ist dadurch realisierbar, daß die Kolben 22, 24 über die Anschluß­ kanäle 38 bzw. 40 mit Druck beaufschlagt werden, wodurch die Kolben 22, 24 in die zu Fig. 1 entgegengesetzte, nicht gezeich­ nete Endlage versetzt und dort fixiert werden. Da, wie ersicht­ lich, für jeden der Kolben 22, 24 zwei Endstellungen fixierbar sind, lassen sich insgesamt vier Festlängen des Zylinder- Kolbenaggregates einstellen, und zusätzliche unterschiedliche Kombinationen, in denen einer oder beide Kolben 22, 24 dadurch, daß die jeweils entsprechende oder entsprechenden Zylinderkam­ mer(n) drucklos geschaltet wird(werden), sich frei hin- und herbewegen können.

In der Abschaltvorrichtung gemäß Fig. 2 ist, dargestellt für lediglich eine Mittelstellung, die Druckversorgung der in einer Stabilisatoranordnung vorgesehenen Zylinder-Kolbenaggregate beispielsweise veranschaulicht.

Der mit Hilfe derartiger Zylinderaggregate 12 abzuschaltende Kraftfahrzeug-Stabilisator 20 weist eine bei 42 und 44 aufbau­ seitig gelagerte Torsionsstange 46 auf, die endseitig mit je­ weils einem sich von dieser senkrecht und richtungsgleich weg­ erstreckenden Stabilisatorschenkel 48 bzw. 50 drehfest verbun­ den ist.

Am Vorderende jedes beispielsweise an einem Radträger einer Radaufhängung angelenkten Stabilisatorschenkels 48 bzw. 50 ist die Kolbenstange 28 eines bei 52 im Abstand oberhalb des be­ treffenden Stabilisatorschenkels 48 bzw. 50 mit seiner anderen Kolbenstange 26 aufbauseitig angelenkten Zylinder-Kolbenaggre­ gates 12 angelenkt.

Zur gleichzeitigen Ansteuerung der Kolben 22 und 24 beider Zy­ linderaggregate 12 ist den Anschlußkanälen 30, 32 über eine ge­ meinsame Versorgungsleitung 54 Druckflüssigkeit, vorzugsweise Hydrauliköl, zuführbar, wobei die Kolbenbeaufschlagung über den Zeitraum der gewünschten Stabilisatorzuschaltung aufrechterhal­ ten wird. Zweige 54′ und 54′′ der Versorgungsleitung 54 führen jeweils zum Anschlußkanal 32 der Zylinder-Kolbenaggregate 12, wobei von diesen Leitungszweigen über eine weitere Abzweigung 56 bzw. 58 zugleich den Anschlußkanälen 30 Druckflüssigkeit zu­ geführt wird.

Die Versorgungsleitung 54 ist mit einem 3/2-Wege-Magnetventil 60 verbunden, an das sowohl eine mit einem hydro-pneumatischen Federspeicher 62 verbundene Zuströmleitung 64 als auch eine Rückführleitung 66 angeschlossen ist, die in einen Vorratsbe­ hälter 68 ausmündet.

Der Zuströmleitung 64 ist mittels einer Druckpumpe 70 über ei­ nen dieser vorgeschalteten Filter 72 aus dem Vorratsbehälter 68 Druckflüssigkeit zupumpbar. An der Zuströmleitung 64 ist nach einem der Druckpumpe 70 nachgeschalteten Rückschlagventil 74 ein Druckbegrenzungsventil 46 angeschlossen, das über eine wei­ tere Rückströmleitung 78 mit dem Vorratsbehälter 68 in Verbin­ dung steht.

Um den Stabilisator 20 einzuschalten, ist das 3/2-Wege-Magnet­ ventil 60 in die gezeigte Schaltstellung zu steuern, wodurch die Kolben 22 und 24 beider Zylinder-Kolbenaggregate 12 gleich­ zeitig beaufschlagt und in ihre die Mittelstellung der Zylin­ der-Kolbenaggregate 12 definierende Anschlagstellung gesteuert werden. Dadurch werden die Stabilisatorschenkel 48 und 50 mit dem Fahrzeugaufbau in Hochrichtung unnachgiebig verbunden, so daß der Stabilisator 20 bei kurvenfahrtbedingten Einfederungs­ bewegungen zur Verbesserung der Straßenlage des Fahrzeugs wirk­ sam ist.

Die Zylinder-Kolbenaggregate 12 behalten dabei ihre Mittelstel­ lung solange bei, wie die Wirksamkeit des Stabilisators 20 ge­ wünscht ist. Sind beispielsweise aus gegebenen Bodenverhältnis­ sen große Achsverschränkungswinkel, wie sie insbesondere bei landwirtschaftlichen Fahrzeugen häufig gegeben sind, zu erwar­ ten, läßt sich der Stabilisator 20 abschalten, indem über das 3/2-Wege-Magnetventil 60 die Versorgungsleitung 54 mit der Rückführleitung 66 verbunden wird und dadurch die Zylinderkam­ mern 16 und 18 beider Zylinder-Kolbenaggregate 12 drucklos wer­ den. Dabei können deren Kolben 22 und 24 bzw. Kolbenstangen 26 und 28 die von außen aufgezwungenen Bewegungen mitmachen, bzw. frei hin- und herbewegt werden.

Soll der Stabilisator 20 erneut wirksam werden, ist in die Zy­ linderkammern 16 und 18 wieder ein Vorhaltedruck permanent ein­ zusteuern, so daß die Kolben 22 und 24 ihre Anschlagstellung bzw. die Zylinder-Kolbenaggregate 12 ihre definierte Mittel­ stellung gemäß Fig. 1 wieder einnehmen.

Die Zylinder-Kolbenaggregate 12 finden dabei ihre Mittelstel­ lung auch dann wieder, wenn das Fahrzeug beispielsweise auf un­ ebenem Untergrund steht.

Claims (1)

1. Zylinder-Kolbenaggregat mit über ein Zylinderende abgedich­ tet hinausgeführter Kolbenstange, zwei koaxial angeordneten und unabhängig voneinander zwischen zwei Endlagen des Aggregates entsprechenden Positionen beweglichen Kolben und einer Druck­ versorgung mit zylinderseitigem Anschluß, über die die Kolben bei Druckbeaufschlagung und auf eine mittlere Gesamtlänge des Zylinder-Kolbenaggregates ausgefahrener Kolbenstange in zwei Endpositionen gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (22, 24) in zwei über eine zwischenliegende Trennwand (14) voneinander abgeteilten Zylinderkammern (16, 18) angeordnet und jeweils mit einer nach der von der Trennwand (14) abgelegenen Seite abragenden Kolbenstange (26, 28) fest verbunden sind, daß die Zylinderkammern (16; 18) unterschiedli­ che Längen aufweisen und daß zur Druckversorgung jede Zylinder­ kammer (16, 18) mit zwei im Bereich der Kammerenden versehenen Anschlüssen (30, 38; 32, 40) versehen ist.