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Regelvorrichtung für eine hydraulisch oder pneumatisch arbeitende
Ausgleichseinrichtung zum Konstanthalten der Höhenlage des Wagenaufbaues, insbesondere
von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelvorrichtung für eine
hydraulisch oder pneutnatisch arbeitende Ausgleichseinrichtung zum Konstanthalten
der Höhenlage des Wagenaufbaues, insbesondere von Kraftfahrzeugen, bestehend aus
einem in einem Zylinder gleitenden Kolben zum Steuern des Zu- und Abflusses eines
Druckmittels zu und von den einzelnen Radabfederungselementen oder deren Verstellvorrichtungen,
wobei der Steuerkolben von den Bewegungen der Radaufhängeglieder angetrieben wird
und zusammen mit dem Zylinder gleichzeitig als Druckmittelförderpumpe dient, die
von einem Druckmittelvorratsbehälter gespeist wird.
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Bei der vorstehend angeführten, bekannten Art einer Regelvorrichtung
für eine auf hydraulischer Basis aufgebaute Ausgleichseinrichtung zum Konstanthalten
der Höhenlage des Wagenkastens gegenüber dem Boden arbeitet der Kolben der Regelvorrichtung
bzw. Druckmittelförderpumpe unmittelbar auf die einzelnen Radabfederungselemente
oder deren Verstellvorrichtung, mit deren Hilfe eine Zusatzfeder vorgespamit bzw.
erst zum Einsatz gebracht wird.
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Gegenüber anderen bekannten Regelvorrichtungen für eine Ausgleichseinrichtung
zum Konstanthalten der Höhenlage des Wagenaufbaues, bei denen der Druck des hydraulischen
Arbeitsmittels durch eine eigene Druckmittelförderpumpe »fremd« erzeugt und der
erzeugte Druck in einem Druckbehälter gespeichert wird, sind die Regelvorrichtungen,
auf die sich die Erfindung bezieht, einfacher in ihrem Aufbau und billiger, da in
letzterem Falle auf eine teuere eigene Druckmittelförderpumpe und deren Antrieb
mit den hierfür notwendigen Verbindungsleitungen verzichtet werden kann.
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Andererseits weisen die bekannten Regelvorrichtungen mit »achsenangetriebenen«
Druckmittelförderpumpen, die gleichzeitig die Regelvorrichtung für das Druckmittel
bilden, den Nachteil auf, daß keine in bezug auf das Fahrverhalten des Fahrzeuges
zufriedenstellende Steuerung der Zufuhr von Druckmittel zu den einzelnen Radabfederungselementen
oder zu den für die letzteren vorgesehenen Verstellvorrichtungen möglich ist, da
die Druckmittelförderpumpe dauernd auf die zuletzt genannten Einrichtungen - wohl
unter Zwischenschaltung eines Sicherheitsventils - unmittelbar arbeitet. Die Praxis
hat gezeigt, daß dadurch das Fahrverhalten des Fahrzeuges »unruhig« wird, d. h.
das Fahrzeug bzw. die Fahrzeugachse kann sich auf keinen der beiden Zustände »Fördern«
bzw. »Ablassen« auch nur kurzzeitig einstellen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Mängel
zu beseitigen.
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Die Erfindung besteht darin, daß der von der Radaufhängung angetriebene
Kolben der Druckmittelförderpumpe auf einen in an sich bekannter Weise zwischen
der Druckmittelförderpumpe und den einzelnen Radabfederungselementen oder deren
Verstellvorrichtungen geschalteten Druckmittelspeicher arbeitet und der Druckmittelzufluß
vom Druckmittelspeicher zu den einzelnen Radabfederungselementen oder deren Verstellvorrichtungen
durch ein vom Kolben betätigtes Steuerglied regelbar ist. Der Rückfluß von Druckmittel
aus den Verstellvorrichtungen wird in an sich bekannter Weise vom Kolben der Regelvorrichtung
und Druckmittelförderpumpe gesteuert, wobei nach der Erfindung zwischen dem Steuerglied
zum Steuern des Zuflusses von Druckmittel einerseits und der Rücklaufbohrung --
die vom Kolben gesteuert wird, der demnach also mehrere Funktionen ausübt - für
das zurückfließende Druckmittel andererseits eine gewisse Wegstrecke vorgesehen
ist, innerhalb der der Kolben keine Steuerfunktionen ausübt. Dieser »neutrale« Abstand
entspricht einer gewissen Radhubbewegung, die normalen Straßenunebenheiten gleichkommt.
Diese von der Radaufhängung ausgeführten, kurzzeitig andauernden Bewegungen werden
durch das Vorhandensein des »neutralen Abstandes« zwischen den beiden Steuerpunkten
»Füllen« und »Ablassen« geschluckt, ohne daß ein Steuerbefehl erfolgt. Dagegen werden
lang andauernde Bewegungen auf Grund statischer Belastungsänderungen, die echte
Verstellbewegungen darstellen, von der Steuereinrichtung aufgenommen und weitergeleitet
bzw. verwertet.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt. Es zeigt Füg. 1 die Gesamtanordnung der Regelvorrichtung,
angewendet auf eine Kraftfahrzeughinterachsanordnung mit pendelnd aufgehängten Halbachsen,
und Fig. 2 die Regelvorrichtung im Längsschnitt.
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An den beiden Halbachsen 11 und 12, die eine Eingelenkpendelachse
mit Gelenk 13 bilden, sind Hebel 14 l;z,tv. 15 starr befestigt, zwischen die eine
Ausgleichsfeder 16 geschaltet ist. Mit dem Hebel 14 ist der gegenüber der Halbachse
11 relativ feststehende: Teil 17' einer Verstellvorrichtung 17 für die Ausgleichsfeder
16 fest verbunden, während der Hebel 15 das andere Federwiderlager 18 trägt. Gegenüber
dem Teil 17' ist der Teil 17" der Verstellvorrichtung 17 beweglich angeordnet. Zwischen
die beiden Halbachsen 11 und 12 ist außerdem eine Regeleinrichtung SP geschaltet,
die gleichzeitig als Druckmittelförderpumpe arbeitet. Diese Regelvorrichtung .SP
wird nachstehend im Zusammenhang mit Fig. 2 näher beschrieben.
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Die Ausgleichseinrichtung besteht ferner aus einem Druckmittelvorratsbehälter
19, von dem eine Druckmittelleitung 20 zur Regelvorrichtung SP verläuft, und aus
einem Druckmittelspeicher 21, an dem drei weitere Leitungen angeschlossen sind,
nämlich eine Umgehungsleitung 22, die zum Druckniittelvorratshehälter 19, eine Druckmittelleitung
23, die zur Regelvorrichtung.SP führt, und eine Druckmittelleitung 24, die von der
Regelvorrichtung SP kommt. Eine Zu-bzw. Abflußleitung 25 führt von der Regelvorrichtung
SP zur Verstellvorrichtung 17.
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Der Aufbau der Regelvorrichtung SP und die Wirkungsweise sind im folgenden
beschrieben: Bei Normalstellung, während der die beiden Halbachsen 11 und 12 etwa
horizontal verlaufen, gelangt das von dem Kolben 26 in einem Zylinder 28, die als
Druckmittelförderpumpe arbeiten, geförderte Druckmittel über die Bohrung 24', das
Rückschlagventil 27 und die Druckmittelleitung 24 zum Druckmittelspeicher 21. Ist
dieser genügend aufgeladen, so fließt das weiterhin geförderte, überschüssige Druckmittel
i;lier die Umgehungsleitung 22 zum Druckmittelvorratsbehälter 19 zurück.
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Wird die Achsbelastung erhöht, z. B. durch einsteigende Personen,
so schwenken die Hebel 14 und 15 in Pfeilrichtung X. Gleichzeitig taucht der Kolben
26 weiter in den Zvlinder 28 ein. Dabei läuft sein vorn liegendes, eine Steuerkante
bildendes Ende 26' auf die gewölbt ausgebildete Stirnfläche eines Steuergliedes
30 auf, das als Doppelkolben ausgebildet ist und aus zwei Kolben 30' und 30" in
Tandemanordnung besteht. Der eine, 30", der beiden Kolben steuert die Bohrung 23',
die mit der Druckmittelleitung 23 verbunden ist, so daß vom Druckmittelspeicher21
Druckmittel zur Verstellvorrichtung 17 gelangen kaiiti, und zwar über die Druckmittelleitung
23, die Bohrung 23', die Bohrung 31 und die Zu- bzw. Abflußleitung 25. Dadurch wird
der Teil 17" der Verstellvorrichtung 17 nach rechts verstellt und somit die vor
der zusätzlichen Belastung horizontale Lage der Halbachsen 11 und 12 wieder erreicht.
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Bei einer statischen Entlastung des Fahrzeuges bzw. der Hinterachse
schwenken die Hebel 14 und 15 entgegengesetzt zur Pfeilrichtung X. Der Kolben 26
überfährt dabei mit seinem Ende 26' die Rücklaufbohrung 32, die mit der zur Verstellvorrichtung
17 führenden Zu- bzw. Abflußleitung 25 verbunden ist, so daß das Druckmittel von
der Verstellvorrichtung 17 über die Zu- bzw. Abflußleitung 25, die Rücklaufbohrung
32, die Bohrung 33 und die Druckmittelleitung 20 zum Druckmittelvorratsbehälter
19 zurückfließen kann, wodurch der Teil 17" der Verstellvorrichtung
17 nach links so lange zurückgeht, bis die beiden Halbachsen 11 und 12 wieder
horizontal liegen.
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Die Druckmittelförderung mittels des Kolbens 26 geht so vor sich,
daß beim Zurückgehen des Kolbens 26 (Saughub) nach links Druckmittel aus dein Ringraum
34, der vom Druckmittelvorratsbehälter 19 gespeichert wird, geschöpft wird, indem
Druckmittel über eine Axialbohrung 35 im Kolben 26 nach rechts fließt und in den
Druckraum 36 austritt, während beim Vorgehen des Kolbens 26 nach rechts (Förderhub)
sich das Plattenventil 37 am Ende der Axialbohrung 35 an der Stirnseite des Kolbens
26 selbsttätig schließt und Druckmittel aus dein Druckraum 36 über das Rückschlagventil
27 in die Druckmittelleitung 24 verdrängt wird.
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Das Steuerglied 30 steht unter der Vorspannkraft einer Feder 38. Am
Kolben 30" ist ein Federring 39 vorgesehen, der zusammen mit dem Gehäuse hei 40
einen Anschlag bildet, wodurch der Verstellweg bzw. der Steuerhub lt des
Steuergliedes 30 bestimmt wird. Durch eine Verbindungsleitung 41 stehen die Stirnseiten
des Steuergliedes 30 unter gleichem Druck, so daß dieser in beiden Richtungen entlastet
ist und beim Pumpen des Kolbens 26 in Ruhe bleibt.
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Nach Fig. 2 befindet sich der Kolben 26 in seiner neutralen Mittellage,
d. h., er ist mit seinem als Steuerkante wirkenden Ende 26' einerseits vom Kolben
30' des Steuergliedes 30 und andererseits von der Steuerkante 32' der Rückflußbohrung
32 gleich weit entfernt. Innerhalb der beiden Abstände s und s' findet kein Steuervorgang
statt, d. h., der Verstellvorrichtung 17 wird weder Druckmittel zugeführt, noch
wird aus derselben Druckmittel abgelassen. Dieser »neutrale Abstand« ist deshalb
erwünscht, damit die Regelvorrichtung SP nicht auf jede geringfügige Radbewegung
auf Grund von Straßenunebenheiten anspricht. Die Abstände s und s' entsprechen den
Radhüben im Verhältnis der zwischen den Rädern und der Regelvorrichtung vorhandenen
Hebelübersetzungen der Halbachsen und Hebel 11 und 14 bzw. 12 und 15.