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Patent Searching and Data


Title:
SELF-PUMPING SUSPENSION STRUT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/147613
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a self-pumping suspension strut having internal level control, for example for motor vehicles, comprising a fluid-filled work cylinder (19) pressurized by the fluid acting as a spring. A hollow piston rod (1) is guided in sealed manner in the work chamber (3, 31) of the work cylinder. A pump piston (4, 6), which is fixed to the work cylinder (19), projects in sealed manner into the piston rod and during relative movements between the work cylinder (19) and the piston rod (1) delivers fluid from the work chamber (3, 31) into a pressure chamber (13) that is pressurised to a higher fluid pressure than the work chamber (3, 31). The suspension strut further has flow connections (5, 17, 18, 32) between the pressure chamber (13) and the work chamber (3, 31) for selectively setting a predeterminable, dynamic level determined by the extension stroke of the piston rod (1), wherein the piston rod (1) can be rotated by means of a rotating device (33) for the selective cooperation of the axially and circumferentially spaced flow connections (5, 17, 18, 32).

Inventors:
RENNINGER MARKUS (CH)
Application Number:
PCT/EP2011/055159
Publication Date:
December 01, 2011
Filing Date:
April 04, 2011
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
RENNINGER MARKUS (CH)
International Classes:
B60G13/08; B60G17/044
Foreign References:
DE102008032950B32010-02-18
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Claims:
Patentansprüche

1 . Selbstpumpendes Federbein mit innerer Niveauregelung, beispielsweise für Kraftfahrzeuge, mit einem fluidgefüllten, unter dem Druck des als Feder wirkenden Fluids stehenden Arbeitszylinder (19), in dessen Arbeitsraum (3, 31 ) eine hohle Kolbenstange (1 ) abgedichtet geführt ist, in die ein am Arbeitszylinder (19) befestigter Pumpenkolben (4, 6) abgedichtet hineinragt, der bei Relativbewegungen zwischen dem Arbeitszylinder (19) und der Kolbenstange (1 ) Fluid aus dem Arbeitsraum (3, 31 ) in eine unter höherem Fluiddruck als im Arbeitsraum (3, 31 ) stehende Druckkammer (13) fördert, und mit Strömungsverbindungen (5, 17, 18, 32) zwischen der Druckkammer (13) und dem Arbeitsraum (3, 31 ) zum wahlweisen Einstellen eines vorgebbaren, dynamischen, durch die Ausfahrlänge der Kolbenstange (1 ) bestimmten Niveaus, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (1 ) zum wahlweisen Zusammenwirken der axial und umfangsbezogen beabstandeten Strömungsverbindungen (5, 17, 18, 32) mittels einer Drehvorrichtung (33) drehbar ist.

2. Federbein nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Strömungsverbindungen in der Kolbenstange (1 ) in Form von axial und umfangsbezogen beabstandeten Bohrungen (5, 18) mit Verbindung zum Arbeitsraum (3, 31 ) sowie mindestens eine Strömungsverbindung in dem Pumpenkolben (4, 6) in Form einer Bohrung (17) mit Verbindung zur Druckkammer (13) ausgebildet sind, und je nach Drehstellung der Kolbenstange (1 ) miteinander kommunizieren und dadurch ein vorgebbares Niveau bestimmen.

3. Federbein nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Strömungsverbindung in der Kolbenstange (1 ) in Form einer sich axial und umfangsbezogen erstreckenden Nut (32) mit Verbindung zum Arbeitsraum (3, 31 ) und eine Strömungsverbindung in dem Pumpenkolben (4, 6) in Form einer Bohrung (17) mit Verbindung zur Druckkammer (13) ausgebildet sind, und je nach Drehstellung der Kolbenstange (1 ) miteinander kommunizieren und dadurch ein kontinuierlich veränderbares Niveau bestimmen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehvorrichtung (33) aus einem durch eine Niveauregelanlage (34) ansteuerbaren Stellmotor besteht.

5. Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein koaxialer Außenzylinder (24) den Arbeitszylinder (19) mit Abstand umgibt, ein dadurch gebildeter Ringraum mittels einer Membran (15) oder eines Trennkolbens in einen druckgasgefüllten Ausgleichsraum (1 6) und einen hyd- raulikflüssigkeitsgefüllten Ausgleichsraum (29) unterteilt ist, wovon der hydrau- likflüssigkeitsgefüllte Ausgleichsraum (29) über Öffnungen (23) in dem Arbeitszylinder (19) mit dem hydraulikflüssigkeitsgefüllten Arbeitsraum (3, 31 ) verbunden ist, und dass die Druckkammer (13) aus einem hydraulikflüssigkeitsgefüllten, mit Kanälen (14, 25) bzw. Räumen im Pumpenkolben (4, 6) verbundenen Fluidraum (8) und einem davon durch einen Trennkolben (10) oder eine Membran abgetrennten Hochdruckgasraum (1 1 ) besteht.

6. Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben aus zwei koaxialen, an einer gemeinsamem Zwischenwand (27) des Arbeits- und Außenzylinders (19, 24) befestigten Rohren (4, 6) besteht, deren Ringraum (14) über Durchlässe (26) in der Zwischenwand (27) mit dem Fluidraum (8) verbunden ist, über die Bohrung (17) mit den Strömungsverbindungen (5, 18, 32) verbindbar und am freien Ende verschlossen ist, und deren zentraler Innenraum (25) mit dem Fluidraum (8) und einem Pumpenraum (2) in der Kolbenstange (1 ) über ein zum Fluidraum (8) öffnendes Druckventil (9) in Verbindung steht.

7. Federbein nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Rohr (4) an seinem freien Ende nach innen umgebördelt ist, dass das koaxi- ale, innere Rohr (6) an seinem freien Ende nach außen umgebördelt ist, und dass ein Dichtring (28) durch diese Umbördelung abdichtend gehalten wird.

8. Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Wand der Kolbenstange (1 ) eine mit dem Arbeitsraum (3, 31 ) und dem Pumpenraum (2) über ein zum Pumpenraum (2) öffnendes Saugventil (21 ) kommunizierende Saugleitung (22) angeordnet ist.

9. Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsraum durch einen an der Kolbenstange (1 ) befestigten, steuerbare Durchflussöffnungen aufweisenden Kolben (7) in zwei Räume (3, 31 ) unterteilt ist.

Description:
Selbstpumpendes Federbein

Die Erfindung betrifft ein selbstpumpendes Federbein gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 .

Ein selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Öl gefüllten, unter dem Druck mindestens eines in einer Hochdruckkammer angeordneten und als Feder wirkenden Gaspolsters stehenden Arbeitszylinder, der durch einen von einer hohlen Kolbenstange getragenen Arbeitskolben in zwei Arbeitsräume unterteilt wird, mit einer durch die Federbewegungen angetriebenen und Öl aus einer Niederdruckkammer in den mit der Hochdruckkammer verbundenen Arbeitsraum fördernden Kolbenpumpe, die mit einer die Hochdruckkammer mit der Niederdruckkammer verbindenden ersten Strömungsverbindung versehen ist, wobei eine weitere, axial beabstandete, die Hochdruckkammer mit der Niederdruckkammer verbindbare zweite Strömungsverbindung vorgesehen ist, die über ein Ventil zu- bzw. abschaltbar ist, ist in der DE 10 2008 032 950 B3 beschrieben.

Durch die zwei Strömungsverbindungen ist der Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeuges auf zwei verschiedenen Niveaus einstellbar, so dass sich ein Normalniveau für eine Langsamfahrt und ein abgesenktes Niveau für eine schnelle Fahrt einstellen lässt. Durch das Abfahren der unebenen Fahrbahn wird so lange Öl aus der Niederdruckkammer in die Hochdruckkammer gepumpt, bis ein Bypass die Pumparbeit unterbindet und somit das Niveau einregelt. Über die Position des Bypasses und der Ablassöffnungen lassen sich die maximale und minimale Höhe des Fahrzeugaufbaus festlegen. Wird das Fahrzeug entladen, so federt die Kolbenstange aus, wobei die frei gewordene Ablassöffnung einen Druckausgleich zwischen der Hoch- und der Niederdruckkammer herstellt. Der Fahrzeugaufbau sinkt danach wieder auf Leerstandshö- he ab. Bei diesem bekannten Federbein sind in der Niederdruckkammer Öl und ein Niederdruckgaspolster nicht voneinander getrennt. Dementsprechend lässt sich dieses Federbein nur in einer Einbaulage verwenden, in der die axial bewegliche Kobenstange nach oben aus dem Arbeitszylinder herausragt. Des Weiteren ist zum Einstellen unterschiedlicher Niveaus ein extern ansteuerbares Ventil erforderlich.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein selbstpumpendes Federbein mit innerer Niveauregelung vorzuschlagen, dass keine externen Niveausensoren zur Niveaueinstellung erfordert und in jeder Einbaulage verwendbar ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Federbein gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen desselben in Unteransprüchen definiert sind.

Demnach geht die Erfindung aus von einem selbstpumpenden Federbein mit innerer Niveauregelung, beispielsweise für Kraftfahrzeuge, mit einem fluidgefüllten, unter dem Druck des als Feder wirkenden Fluids stehenden Arbeitszylinder, in dessen Arbeitsraum eine hohle Kolbenstange abgedichtet geführt ist, in die ein am Arbeitszylinder befestigter Pumpenkolben abgedichtet hineinragt, der bei Relativbewegungen zwischen dem Arbeitszylinder und der Kolbenstange Fluid aus dem Arbeitsraum in eine unter höherem Fluiddruck als im Arbeitsraum stehende Druckkammer fördert, und mit Strömungsverbindungen zwischen der Druckkammer und dem Arbeitsraum zum wahlweisen Einstellen eines vorgebbaren, dynamischen, durch die Ausfahrlänge der Kolbenstange bestimmten Niveaus. Dieses Federbein ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Kobenstange zum wahlweisen Zusammenwirken der axial und umfangsbezogen beabstandeten Strömungsverbindungen mittels einer Drehvorrichtung drehbar ist. Die Drehvorrichtung kann beispielsweise als hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Stellmotor ausgebildet sein und über einen vom Fahrzeuglenker zu bedienenden Wahlschalter direkt oder über eine Niveauregelanlage ansteuerbar sein. Zusätzliche Ventile für die Niveauregelung sind nicht erforderlich und das durch Drehen der Kolbenstange eingestellte Niveau wird während der Fahrt, unabhängig von der Beladung des Fahrzeugs, eingehalten.

Das erfindungsgemäße Federbein kann als Fluid allein Gas enthalten und mit oder ohne Dämpfungswirkung der Kolbenstangenbewegung arbeiten.

Gemäß einer Ausführungsform für mindestens zwei Niveauhöhen können mindestens zwei der Strömungsverbindungen in der Kolbenstange in Form von axial und umfangsbezogen beabstandeten Bohrungen mit Verbindung zum Arbeitsraum sowie mindestens eine Strömungsverbindung in dem Pumpenkolben in Form einer Bohrung mit Verbindung zur Druckkammer ausgebildet sein, die, je nach Drehstellung der Kolbenstange, miteinander kommunizieren und dadurch ein vorgebbares Niveau bestimmen.

Mehrere axial und umfangsbezogen beabstandete Bohrungen können in der Kolbenstange vorgesehen sein, um entsprechende, unterschiedliche Niveauhöhen einstellen zu können. Beispielsweise können drei axial und umfangsbezogen beabstandete Bohrungen in der Kolbenstange vorgesehen sein, von denen eine ein hohes Niveau, eine ein normales Niveau und eine ein niedriges Niveau bestimmt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Strömungsverbindung in der Kolbenstange in Form einer sich axial und umfangsbezogen erstreckenden Nut mit Verbindung zum Arbeitsraum sowie eine Strömungsverbindung in dem Pumpenkolben in Form einer Bohrung mit Verbindung zur Druckkammer ausgebildet sein, wodurch sich je nach Drehstellung der Kolbenstange kontinuierlich veränderbare Niveaus einstellen lassen. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Arbeitszylinder von einem koaxialen Außenzylinder umgeben sein. Ein dadurch gebildeter Ringraum ist dann mittels einer Membran oder eines Trennkolbens in einen druckgasgefüllten Ausgleichsraum und einen hydraulikflüssigkeitsgefüllten Ausgleichsraum unterteilt. Dabei ist der hydraulikflüssigkeitsgefüllte Augleichsraum über Öffnungen in dem Arbeitszylinder mit dem hydraulikflüssigkeitsgefüllten Arbeitsraum verbunden. Außerdem ist hierbei vorgesehen, dass die Druckkammer aus einem hydraulikflüssigkeitsgefüllten, mit Kanälen bzw. Räumen im Pumpenkolben verbundenen Fluidraum sowie einem davon durch einen Trennkolben oder eine Membran abgetrennten Hochdruckgasraum besteht.

In diesem Fall wirkt das Druckgas im Hochdruckgasraum indirekt über die Hydraulikflüssigkeit auf die Kolbenstange, ebenso das Druckgas im Ausgleichsraum, wobei durch die Trennung der druckgasgefüllten Räume von den hydraulikflüssigkeitsgefüllten Räumen mittels Membranen oder Trennkolben gewährleistet ist, dass das erfindungsgemäße Federbein in jeder Einbaulage in das Kraftfahrzeug einbaubar ist.

Der Pumpenkolben lässt sich auf einfache Weise aus zwei koaxialen, an einer gemeinsamen Zwischenwand des Arbeits- und Außenzylinders befestigten Rohren herstellen, deren Ringraum über Durchlässe in der Zwischenwand mit dem Fluidraum verbunden ist, über die Bohrung mit den Strömungsverbindungen verbindbar und am freien Ende verschlossen ist, während deren zentraler Innenraum mit dem Fluidraum und einem Pumpenraum in der Kolbenstange über ein zum Fluidraum öffnendes Druckventil in Verbindung steht.

Der Ringraum zwischen dem äußeren und dem inneren Rohr kann auf geeignete Weise verschlossen sein, beispielsweise indem das äußere Rohr an seinem freien Ende nach innen umgebördelt ist, während das koaxiale innere Rohr an seinem freien Ende nach außen umgebördelt ist, und ein Dichtring durch diese Umbördelungen abdichtend gehalten wird. Die Umbördelungen können sich auch berühren und durch eine ringförmige Schweißnaht abdichtend miteinander verbunden sein.

Da die Kolbenstange die Federkräfte und gegebenenfalls auch die Dämpfungskräfte auf den Fahrzeugaufbau überträgt, muss diese kräftig und biegesteif ausgebildet sein. Dementsprechend ist die Wandstärke der Kolbenstange so groß, dass sich in der Wand der Kolbenstange eine mit dem Arbeitsraum und dem Pumpenraum über ein zum Pumpenraum öffnendes Saugventil kommunizierende Saugleitung anordnen lässt.

Das erfindungsgemäße Federbein lässt sich auf einfache Weise mit einer Stoßdämpferfunktion versehen, wenn der Arbeitsraum durch einen an der Kolbenstange befestigten, steuerbare Durchflussöffnungen aufweisenden Kolben in zwei Räume unterteilt ist. Bei der Relativbewegung zwischen der Kolbenstange und dem Arbeitszylinder wird Hydraulikflüssigkeit von der einen Kolbenseite auf die andere Kolbenseite verdrängt, wobei sich durch die steuerbaren Durchflussöffnungen im Kolben eine unterschiedliche Dämpfungswirkung beim Einfedern und Ausfedern einstellen lässt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen

Federbeins gemäß einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht entsprechend dem Detailausschnitt A in Fig.1 mit Darstellung der Strömungsverbindungen in der Kolbenstange und im Pumpenkolben,

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer Kolbenstange mit Strömungsverbindungen gemäß einer zweiten Ausführungsform, und Fig. 4 eine vergrößerte Detaildarstellung der Abdichtung des freien Endes des Pumpenkolbens.

Ein Außenzylinder 24 des erfindungsgemäßen Federbeins ist in nicht dargestellter, bekannter Weise an einem nicht dargestellten Fahrzeugaufbau befestigt. Eine Kolbenstange 1 ist in nicht dargestellter, bekannter Weise mit einer nicht dargestellten Achse des Fahrzeugs verbunden.

Die Kolbenstange 1 ist abgedichtet durch einen Deckel 20 in einen Arbeitsraum eines Arbeitszylinders 19 geführt, der durch einen an der Kolbenstange 1 befestigten Kolben 7 in einen unteren Arbeitsraum 3 und einen oberen Arbeitsraum 31 unterteilt ist. Im Kolben 7 sind Rückschlagventile 30 angeordnet, die eine unterschiedliche Dämpfung der Hydraulikflüssigkeitsströmung vom unteren Arbeitsraum 3 in den oberen Arbeitsraum 31 und umgekehrt bewirken, wenn sich die Kolbenstange 1 mit dem Arbeitskolben 7 während der Fahrt einwärts und auswärts bewegt.

In einen Pumpenraum 2 der Kolbenstange 1 ragt ein aus einem äußeren Rohr 4 und einem inneren Rohr 6 gebildeter Pumpenkolben, der in die Kolbenstange 1 dichtend eingepasst ist. Ein zwischen dem äußeren Rohr 4 und dem inneren Rohr 6 gebildeter Ringraum 14 ist am freien Ende zum Pumpenraum 2 hin durch eine Ringplatte verschlossen und mit einem mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Fluidraum 8 über Durchlässe 26 in einer Zwischenwand 27 verbunden. Ein zentraler Innenraum 25 im inneren Rohr 6 ist zum Pumpenraum 2 hin offen und mit dem Fluidraum 8 über ein in der Zwischenwand 27 angeordneten Druckventil 9 verbindbar.

Ein Hochdruckgasraum 1 1 ist vom Fluidraum 8 in bekannter Weise durch einen verschiebbaren Trennkolben 10 getrennt und durch eine Abschlusswand 12 verschlossen. Der Fluidraum 8, der Trennkolben 10 und der Hochdruckgasraum 1 1 bilden eine Hochdruckkammer 13, die in einem den Arbeitskolben 19 koaxial umgebenden Außenzylinder 24 angeordnet ist. Die erwähnte Zwischenwand 27 trennt den Fluidraum 8 von dem oberen Arbeitsraum 31 und von einem hydraulikflüssigkeitsgefüllten Ausgleichsraum 29 zwischen dem Arbeitszylinder 19 und dem Außenzylinder 24. Ein gasgefüllter Ausgleichsraum 1 6 im Ringraum zwischen dem Arbeitszylinder 19 und dem Außenzylinder 24 ist vom hydraulikflüssigkeitsgefüllten Ausgleichsraum 29 durch eine Membran 15 getrennt. Die Trennung zwischen den gasgefüllten und dem hydraulikflüssigkeitsgefüllten Ausgleichsräumen kann ebenso wie bei der Druckkammer 13 durch einen Trennkolben erfolgen, während der Trennkolben 10 in der Druckkammer 13 auch durch eine Membran ersetzt sein kann.

Der hydraulikflüssigkeitsgefüllte Ausgleichsraum 29 steht mit dem unteren Arbeitsraum 3 über Öffnungen 23 im Arbeitszylinder 19 in ständiger Verbindung.

Zwischen dem Pumpenraum 2 und dem Arbeitsraum 3 ist eine Saugleitung 22 angeordnet, die in der Wandung der Kolbenstange 1 verläuft und mit einem zum Pumpenraum 2 öffnenden Saugventil 21 versehen ist. Des Weiteren sind in der Kolbenstange 1 axial und umfangsbezogen beabstandete Niveaubohrungen 5 und 18 vorgesehen, von denen die Niveaubohrung 5 eine untere Niveaueinstellung des Fahrzeugs und die Niveaubohrung 18 eine obere Niveaueinstellung des Fahrzeugs in Verbindung mit einer in dem äußeren Rohr 4 des Pumpenkolbens angeordneten Aufregelbohrung 17 bestimmen.

Diese Bohrungen 5, 17, 18 ergeben je nach Drehstellung und Bewegung der Kolbenstange 1 Verbindungen zwischen dem unter dem hohen Druck des Gasraums 1 1 stehenden Fluidraum 8 und dem Ausgleichsraum 29 über die Öffnung 23 und dem unteren Arbeitsraum 3, wobei die Hydraulikflüssigkeit im Ausgleichsraum 29 und somit auch in den Arbeitsräumen 3 und 31 bei nicht kommunizierenden Bohrungen 5 und 17 bzw. 18 und 17 unter dem niedrigeren Druck im gasgefüllten Ausgleichsraum 1 6 stehen. Auf die Kolbenstange 1 wirken dabei der Druck in den Arbeitsräumen 3, 31 und im Ausgleichsraum 29 sowie der im Pumpenraum 2 herrschende Druck. Wird das Fahrzeug beladen, so sinkt dieses leicht ein. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung kommen die oberen Niveaubohrung 18 sowie die Aufregelbohrung 17 zur Überdeckung, und Hydraulikflüssigkeit aus dem Fluidraum 8 kann über den Ringraum 14 in die Arbeitsräume 3, 31 und den Ausgleichsraum 29 strömen. Des Weiteren kann auch Hydraulikflüssigkeit über die Saugleitung 22 und das Saugventil 21 in den Pumpenraum 2 strömen, wenn der Druck dort niedriger als in den Arbeitsräumen 3, 31 ist. Dadurch erhöht sich der Druck in diesen Räumen und die Fahrzeugkarosserie wird gegenüber der Fahrbahn angehoben, bis zwischen der oben Niveaubohrung 18 und der Aufregelbohrung 17 keine Überdeckung mehr vorhanden ist, so dass das der oberen Niveaubohrung 18 entsprechende Hochniveau trotz Beladung wieder erreicht wird.

Während der Fahrt kommt es zu ständigen Relativbewegungen zwischen dem Aufbau und der Achse des Fahrzeugs. Wird die Kolbenstange 1 aufgrund der Relativbewegung aus den Arbeitsräumen 3, 31 herausgezogen, strömt Hydraulikflüssigkeit aus dem Arbeitsraum 3 über die Saugleitung 22 und das Saugventil 21 in den Pumpenraum 2. Taucht anschließend die Kolbenstange 1 in die Arbeitsräume 3, 31 ein, so wird die Hydraulikflüssigkeit durch den zentralen Innenraum 25 im inneren Rohr 6 und durch das Druckventil 9 in den Fluidraum 8 der Druckkammer 13 gefördert. Dadurch nimmt der Druck in der Druckkammer 13 zu und der Druck in den Arbeitsräumen 3, 31 sinkt. Infolgedessen verringert sich die Kolbenstangenausschubkraft und der Fahrzeugaufbau sinkt leicht ab. Damit kommen die Aufregelbohrung 17 und die obere Niveaubohrung 18 wieder zur Überdeckung und Hydraulikflüssigkeit kann aus der Druckkammer 13 in die Arbeitsräume 3 ,31 zurückströmen. Infolgedessen wird der Fahrzeugaufbau wieder leicht angehoben und erreicht das eingestellte Aufbauniveau, das auf diese Weise gehalten wird.

Um ein tieferes Niveaus des Fahrzeugaufbaus einzustellen, wird die Kolbenstange 1 mittels einer im Einzelnen nicht dargestellten Drehvorrichtung 33 um 180° gedreht. Die Drehvorrichtung 33 kann im einfachsten Fall aus einer von Hand zu betätigende Handhabe an der Kolbenstange 1 bestehen. Vorzugsweise handelt es sich bei der Drehvorrichtung 33 um einen Stellmotor, der über eine Niveauregelanlage 34 ansteuerbar ist. Im Fahrzeug kann sich dann zum Einstellen des gewünschten Niveaus ein Schalter für zwei oder mehr Niveauhöhen oder ein Drehknopf zum kontinuierlichen Einstellen unterschiedlicher Niveauhöhen befinden.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird die Kolbenstange 1 mittels der Drehvorrichtung 33 um 180° verdreht, um das Tiefniveau zu erreichen. Die Aufregelbohrung 17 im äußeren Rohr 4 des Pumpenkolbens und die obere Niveaubohrung 18 kommen dann nicht mehr zur Überdeckung. Durch die Relativbewegung zwischen der Kolbenstange 1 und dem Arbeitszylinder 19 während der Fahrt wird über die Saugleitung 22 und das Saugventil 21 Hydraulikflüssigkeit aus den Arbeitsräumen 3, 31 angesogen und über das Druckventil 9 in die Druckkammer 13 gefördert. Dadurch sinkt der Druck in den Arbeitsräumen 3, 31 und damit die Kolbenstangenausschubkraft. Der Fahrzeugaufbau bewegt sich infolgedessen in Richtung Tiefniveau, bis die untere Niveaubohrung 5 und die Aufregelbohrung 17 zur Überdeckung kommen und eine Verbindung zwischen der Druckkammer 13 und den Arbeitsräumen 3, 31 freigeben. Die in dieser Stellung in die Arbeitsräume 3, 31 einströmende Hydraulikflüssigkeit verhindert ein weiteres Absinken des Fahrzeugaufbaus, und das erreichte Tiefniveau wird ebenso, wie bereits bezüglich des Hochniveaus beschrieben, eingehalten.

Wird das Fahrzeug im Tiefniveau beladen, ist ein Niveauausgleich in der gleichen Weise wie im Hochniveau möglich: Das Einsinken des Fahrzeugs bei Beladung führt zu einer Überdeckung der unteren Niveaubohrung 5 und der Aufregelbohrung 17, so dass Hydraulikflüssigkeit aus der Druckkammer 13 in die Arbeitsräume 3, 31 einströmen kann, wodurch sich der Druck in den Arbeitsräumen 3, 31 erhöht und damit auch die Kolbenstangenausschubkraft, so dass der Fahrzeugaufbau angehoben wird, bis das eingestellte Tiefniveau wieder erreicht ist. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 zeigt zusätzlich zu der unteren Niveaubohrung 5 und der oben Niveaubohrung 18 eine Aufregelnut 32, die es erlaubt, den Fahrzeugaufbau aus dem Tiefniveau anzuheben. Die Aufregelnut 32 durchdringt die Wand der Kolbenstange 1 radial vorzugsweise vollständig in Richtung zum Arbeitsraum 3.

Die Aufregelnut 32 verläuft, wie in Fig. 3 dargestellt, an ihrem Anfang und Ende mit geringer Steigung und dazwischen mit einer konstanten Steigung, so dass beim Drehen der Kolbenstange 1 Hydraulikflüssigkeit aus der Druckkammer 13 in die Arbeitsräume 3, 31 strömen kann, dort den Druck erhöht und den Fahrzeugaufbau anhebt.

Die Aufregelnut 32 weist demnach für ein sanftes Aufregeln an ihren Enden geringere Steigungen auf und beginnt unterhalb der unteren Niveaubohrung 5 und endet oberhalb der oberen Niveaubohrung 18. Wird die Kolbenstange 1 , ausgehend vom Tiefniveau, um 180° gedreht, so bewegt sich der Fahrzeugaufbau in eine Niveaulage oberhalb des Hochniveaus. Wird das Fahrzeug in dieser Lage abgestellt, verbleibt es in dieser Niveaulage oberhalb des Hochniveaus, was das Ein- und Aussteigen erleichtert. Nach einer gewissen Fahrstrecke erreicht der Fahrzeugaufbau aufgrund der Pumpbewegungen das eingestellte, etwas tiefer liegende Hochniveau.

Wird die Kobenstange nur um 90° gedreht, nimmt der Fahrzeugaufbau eine Niveaulage in der Mitte zwischen dem Hochniveau und dem Tiefniveau ein. Es ist ersichtlich, dass durch eine Drehung von 0 bis 180° eine kontinuierliche Einstellung von Zwischenstellungen zwischen dem Hochniveau und dem Tiefniveau möglich ist.

Fig. 4 ist eine vergrößerte Darstellung der Abdichtung der Enden des äußeren Rohrs 4 gegenüber dem inneren Rohr 6. Während in Fig. 1 eine Abdichtung durch eine an die Rohrenden angeschweißte Ringplatte erreicht wird, zeigt die Fig. 4 eine einfache Abdichtung ohne Schweißverbindung: Das äuße- re Rohr 4 ist am unteren Ende nach innen eingebördelt, während das innere Rohr 6 am unteren Ende nach außen eingebördelt ist. Hierdurch ist der Ringraum 14 fast geschlossen, und es lässt sich ein Dichtring 28, der den Ringraum 14 fast ausfüllt, einsetzen, der durch den Druck in der Druckkammer 13 abdichtend gegen die Bördelungen gepresst wird.

Statt aus einem äußeren Rohr 4 und einem Inneren Rohr 6 mit am freien Ende verschlossenen Ringraum 14 kann der Pumpenkolben auch massiv ausgebildet sein und weist dann eine zentrale Durchgangsbohrung zwischen dem Druckventil 9 und dem Pumpenraum 2 sowie eine bis zur Aufregelbohrung 17 reichende desaxierte Bohrung auf.

Gegenüber den bekannten selbstpumpenden, hydropneumatischen Federbeinen ist ein sehr schnelles Aufregeln in das Hochniveau sowie eine Niveauregelung zum Beladungsausgleich gegeben. Es sind keine zusätzlichen Niveausensoren erforderlich. Abhängig von der Winkelstellung der Kolbenstange lassen sich beliebige Niveaulagen kontinuierlich zwischen einer oberen und einer unteren Grenzlage einstellen, und eine zusätzliche Beladung wird bereits im Stand in allen Niveaulagen ausgeglichen.

Das Prinzip der drehbaren Kolbenstange zwecks mehrerer Niveaulagen ist auch bei Nivomaten konventioneller Bauart anwendbar. Diese fördern aus einem drucklosen Vorratsraum in den Arbeitsraum ( PArb.raum > Pvorrat)- Anders als hier mit PArb.raum < P Hochdruckkammer- Bezuqszeichenliste

Kolbenstange

Pumpenraum

Arbeitsraum

Äußeres Rohr

Untere Niveaubohrung

Inneres Rohr

Arbeitskolben

Fluidraum

Druckventil

Trennkolben

Hochdruckgasraum

Abschlusswand

Hochdruckkammer

Ringraum

Membran

Gasgefüllter Ausgleichsraum

Aufregelbohrung

Obere Niveaubohrung

Arbeitszylinder

Deckel

Saugventil

Saugleitung

Öffnung

Außenzylinder

Zentraler Innenraum

Durchlässe

Zwischenwand

Dichtring

Hydraulikflüssigkeitsgefüllter Ausgleichsraum

Rückschlagventile Arbeitsraum Aufregelnut Drehvorrichtung Niveauregelanlage




 
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