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Aufhängung für Kraftfahrzeuge mittels eines Luftfederungselementes
Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängung für Kraftfahrzeuge mittels eines Luftfederungselementes, das eine Vorrichtung zur Korrektur der Federweichheit aufweist. Es ist in solchen Vorrichtungen bekannt, die den federnden Luftpolster enthaltende Kammer veränderlichen Volumens mit einer ortsfesten Reservekammer über zwei in entgegengesetztem Sinn durchströmte Luftströmungswege zu verbinden, von denen der eine einen Verdichter und der andere ein Rückströmventil enthält, welche Wege jeweils durch ein Organ gesteuert sind, das auf die Veränderungen der Höhe der Kraftfahrzeugkarosserie in bezug auf die Fahrbahn anspricht.
Bei Luftfederungen hängt die tragende Kraft von dem Druck der das Federungselement bildenden verdichteten Luft ab, Damit das Luftfederungselement im Ruhezustand unabhängig von der Belastung immer die gleiche Höhe hat, welche der Federung ihre normale Weichheit gibt, kann der Druck der verdichteten Luft der Belastung durch Verminderung oder Vergrösserung der inadem verformbaren Gehäuse des Federungselementes enthaltenen Luftmenge angepasst werden.
Dies hat man bisher bei den sogenannten Federungen mit veränderlicher Luftmasse getan, indem man einen Teil der verdichteten Luft ins Freie treten liess oder verdichtete Luft wieder in das verformbare Gehäuse eingeführt hat. Für das Wiedereinführen von Luft muss diese vorher auf einen Druck gebracht werden, der höher ist als der, welcher im Gehäuse jeweils beim Einführen herrscht. Das Kraftfahrzeug muss daher mit einem Verdichter ausgerüstet sein, der diese Bedingung durch Entnahme von Luft aus der Atmosphäre erfüllen kann.
Die bei einem Kraftfahrzeug vorliegenden Gewichts- und Raumbeschränkungen ermöglichen in der Praxis jedoch nur das Erzielen von Drücken von 7 bis 8 kg/cm2, so dass die Betriebsdrücke wesentlich unter 10 kg/cm2 liegen. Durch das Wiedereinführen von verdichteter Luft, die aus der Atmosphäre entnommen wird, entstehen Probleme hinsichtlich der Filterung und der Trocknung, die bei einer beweglichen Einrichtung, welche den sich stark verändernden Bedingungen der Umgebung ausgesetzt ist, besonders schwierig sind. Es ist eine verwickelte Anlage von Leitungen, Verteilern und Ventilen erforderlich, wodurch die Abdichtung kompliziert wird, wobei die unvermeidlichen Luftverluste entweder zu einer Überlastung des Verdichters führen oder beim Versagen des letzteren zu einer Verschlechterung der Federung beitragen.
Die Erfindung bezweckt eine Aufhängung zu schaffen, bei welcher diese Nachteile vermieden sind.
Diese erfindungsgemässe Aufhängung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kam- mern einander benachbart und durch eine Trennwand getrennt sind, durch die zwei parallele Leitungen hindurchführen, von denen die eine den Zylinder eines Verdichtungskolbens und Ventile und die andere ein federbelastetes Ventil aufweisen, und dass der gemeinsame, für beide Drehrichtungen ausgelegte Elektromotor mit dem oder den Verdichtungskolben über Schubkurbelgetriebe und mit dem Ventil unter Zwischenschaltung eines Anhubgestädges mittelbar verbunden ist.
Hieraus ergibt sich, dass bei einer Aufhängung gemäss der Erfindung in dem Luftfederungselement nur diejenige Luftmenge verwendet wird, die ursprünglich in dessen abgedichteten Raum bei der Füllung eingeführt worden ist. Diese Luft wird vorher gereinigt und verdichtet, so dass alle Möglichkeiten gegeben sind, die bei einer ortsfesten Anlage vorhanden sind. Auf diese Weise wird die Ausrüstung des Kraftfahr-
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zeuges vereinfacht, die Gefahr von Luftverlusten verringert und bedeutet das normale Verdichtungsverhältnis eines Verdichters nicht mehr eine Beschränkung für den absoluten Wert des Druckes, der im Federungselement erzielt werden kann, da der einen Teil der Vorrichtung bildende Verdichter bereits verdichtete Luft überkomprimiert.
Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, die beispielsweise
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richtung des Fahrzeuges einer Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug mit einem ölpeneumatischen Teles- kopfederungselement, das die den Gegenstand der Erfindung bildende Einrichtung zur Korrekter der Federweichheit aufweist, wobei ferner ein elektrisches Schaltbild für die Steuerung dieser Korrektur dargestellt ist, Fig. 2 einen Teilschnitt eines Gehäuses, das einen Teil des Teleskopfederungselementes gemäss
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chen Gehäuses einer zweiten Ausführungsform; Fig.4 eine der Fig.2 ähnliche Ansicht des gleichen Gehäuses einer dritten Ausführungsform ; Fig. 5 in vergrössertem Massstab den linken Teil der Fig. 4, gesehen im Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 6 ;
Fig. 6 eine Teilansicht, in vergrössertem Massstab und in einer zu den Fig. 4 und 5 entgegengesetzten Richtung, die Strömungsvorrichtung für die verdichtete Luft im Schnitt durch die Achsen der Verdichterzylinder und des Luftrückströmventils.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Teil des Fahrgestells eines Kraftfahrzeuges bezeichnet, an dem zwei parallele
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sind. Zwischen einem am oberen Ende des Fahrgestellteils 1 ausgebildeten Arm 6 und dem unteren Len ker 2 ist in an sich bekannter Weise ein bekanntes ölpneuma. tisches Tsleskopfederungsorgas angeordnet, das die elastische und stossgedämpfte Aufhängung des Fahrgestells am tragenden Rad 5 gewährleistet. Die
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verbunden.gegengesetzten Ende ist an der oberen Abschlusswand des Zylinders 8 eine Befestigungssiange 9 angeord net. die durch eine elastische Abstützung mit dem Arm 6 verbunden ist.
Der Zylinder enthält Öl, das bei den Bewegungen des Kolbens als Stossdämpfungsmittel dient, während sich oberhalb des Öls ein unter Druck stehendes Gas, beispielsweise verdichtete Luft, befindet, die als elastisches Federungselement dient. Die hohle Befestigungsstange 9 bildet eine Rohrleitung, die in freier Verbindung mit einem Gehäuse 10 steht, welches sich oberhalb des Armes 6 befindet und welches das Volumen des für die verdich-
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das zwischen dem Arm 6 des Fahrgestells und dem Lenker 2 angeordnet ist. Der obere Teil des Zylinders oberhalb des Stossdämpferöls bildet mit dem Gehäuse 10 einen abgedichteten Raum, in dem verdichtete Luft durch ein Füllventil 11, das am Gehäuse vorgesehen ist, eingeführt wird.
Gemäss der Erfindung ist, wie Fig. 2 und 3 zeigen, dieser abgeschlossene Raum, der die ales scies Element der Federung dienende verdichtete Luft enthält, in zwei Teile von wenig verschiedenem Volumen durch eine quer im Gehäuse angeordnete Trennwand 12 unterteilt. Das Gehäuse besteht aus zwei Hälften 13 und 14, die auf die Trennwand unter Zwischenschaltung von Dichtungen 15 (Fig. 2 und 3) aufgeschraubt sind. In der Trennwand 12, die eine erhebliche Dicke hat, sind zwei voneinander getrennte Luftströmungswege einerseits zwischen der Kammer 16 von veränderlichem Volumen, die durch den un-
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eien Tei ? des Gehäuses und'101'dichter angeordnet, wogegen sich in dem andern ein Luftrückstromventil befindet.
Der Verdichte ? besteht aus folgenden Teilens In einer Bohrung, die der Kammer 16 zugekehrt einen grösseren Durchmesser 18 und der Kammer 17 zugekehrt einen kleineren Durchmesser 19 aufweist, ist ein mit einer Schulter ausgebildeter Teil angeordnet, der einen Differentialkolben bildet, dessen Kopf 20 und dessen Stange 21 is diesen Bohrungen mit einem Spiel von einigen Zehntel Millimetern frei gleitbar ist. Auf den entgegengesetzten Flächen der Trennwand 12 werden Gummidichumgaringe 22 und 23, die in ihrem freien Zustand einen Innendurchmesser aufweisen, der kleiner ist als der des Kopfes 20 bzw. der Stange 21 des Kolbens, durch Metallkappsn 24 und 25gehalten, deren Rand in die Trennwand eingesetzt ist.
Das Einführen des Kolbens in die Bohrungen durch die beiden Gummiringe hindurch von der der Kammer 16 zugekehrten Seite der Trennwand aus hat eine Verformung des Innenteils der beiden Gummiring im gleichen Sinne zur Folge, so dass diese in bekannter Weise Dichtungslippen bilden, die eine Abdich-
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des Gummiringes 22 eine Ausnehmung vorgesehen.
Durch diese Anordnung wird, wie ersichtlich, verhindert, dass der in der Kammer 16 des Teleskopfederungselementes im Ruhezustand herrschende Druck den in der Kammer 17 bestehenden Druck über- schreitet, da jeder'Drucküberschuss in der ersten Kammer eine Luftströmung aus dieser in die zweite
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Kammer zur Folge hat, was dadurch geschehen kann, dass die Luft zuerst an der Dichtung 22 vorbeiströmt und dann aus dem Zwischenraum, der durch das diametrale zwischen den Teilen verschiedenen Durchmessers des Kolbens und der entsprechenden Bohrungen vorgesehene Spiel gebildet wird, an der Dichtung 23 vorbei.
Eine Luftströmung in der entgegengesetzten Richtung ist nicht möglich, da jeder Drucküberschuss, der auf die konkave Fläche der Lippe der einen Dichtung wirksam wird, zur Folge hat, dass diese Lippe stärker gegen den Kolben angedrückt wird, wodurch die Abdichtung gewährleistet ist. Daher pflanzt sich, wenn der Kolben 20, 21 nicht bewegt wird, der in der Kammer 16 herrschende Druck in den freien Raum, der von den Dichtungen 22 und 23 begrenzt wird, und vor allem in den vom Kopf 20 des Kolbens und dem Grund der Bohrung 18 von grösserem Durchmesser begrenzten Raum 26 fort. Wenn sich der Kolben bewegt, hat dessen Bewegung nach unten zur Folge, dass in den Raum 26 aus der Kammer 16 stammende verdichtete Luft eindringt, wogegen diese Luft in die Kammer 17 verdrängt wird, wenn sich der Kolben nach oben bewegt.
Diese Vorrichtung bildet einen Verdichter von hohem Wirkungsgrad, da der schädliche Raum sehr klein sein kann und dieser nur dem Spie] von einigen ZehntelM11l1metern entspricht, das um die Teile des Kolbens in den Bohrungen zwischen den Dichtungen 22 und 23 besteht.
Das Luftrückströmventil ermöglicht dieAufhebung oder die Verringerung des Unterschiedes der Drükke zwischen den beiden Kammern, der sich durch das Wirksamwerden des Verdichters ergibt. Dieses Ventil ist in einer mit einer Schulter ausgebildeten Bohrung 27 der Trennwand 12 angeordnet und hat als Sitz den kegelstumpfförmigen Grund 28 des Teils dieser Bohrung mit dem grösseren Durchmesser. Der Kopf 29 des Ventils steht unter der Wirkung einer Feder 30, welche dessen Schaft 31 umgibt und sich am Grund der Bohrung 32 einer Führung 33 für diesen Schaft abstützt, die in eine Gewindebohrung der Trennwand eingeschraubt ist, wobei Öffnungen 34 eine freie Verbindung zwischen der Bohrung 32 und der Kammer 17 herstellen.
Die Steifigkeit der Feder 30 ist so ausreichend bemessen, dass sie sich dem Öffnen des Luft- rückströmventils unter der Wirkung eines Druckunterschiedes zwischen den beiden Kammern widersetzt.
Wie ersichtlich, kann, wenn sich das Stossdämpfungselement im Ruhezustand befindet, der Druck in der Kammer 16 denjenigen in der Kammer 17 nicht überschreiten, da jeder Drucküberschuss in der ersten Kammer eine Abströmung verdichteter Luft zur zweiten Kammer an den Dichtungen des Verdichters vorbei bis zum Druckausgleich zur Folge hat. Wenn sich jedoch das Kraftfahrzeug in Fahrt befindet, bewirken die Verdichtungshübe des Federungselementes eine ruckartige Erhöhung des Druckes in der Kammer 16, so dass der Druck in dieser kurzzeitig den Druck in der Kammer 17 übersteigen kann, so dass eigentlich eine Strömung verdichteter Luft in die letztere ohne Bewegung des Verdichters stattfinden müsste.
Da jedoch der Durchtrittsquerschnitt sehr gering und die Schwingungsbewegung der Federung rasch ist, wird durch den Rückhub, der unmittelbar auf den Verdichtungshub des Federungselementes folgt, dieser Druck- überschuss sofort wieder aufgehoben, so dass die Strömung verdichteter Luft infolge der Schwingung der Federung immer nur sehr gering sein kann. Das Luftrückströmventil ist in der dargestellten Weise so angeordnet, dass es sich zur Kammer 17 öffnet, wobei die Steifigkeit der Feder 30 so bemessen sein muss, dass sie dem Höchstwert des Drucküberschusses in der Kammer 16, der sich durch die Schwingung der Federung ergeben kann, Widerstand leistet.
Der Fülldruck des durch die beiden Kammern 16 und 17 gebildeten Druckluftraumes ist so gewählt, dass bei grösstmöglicher Belastung des Kraftfahrzeuges der Kolben des Federungselementes seine mittlere oder Neutralstellung einnimmt. Wenn die Belastung abnimmt, wird die Korrektur der Federweichheit durch Verdrängen verdichteter Luft aus der Kammer 16 in die Kammer 17 durch die Betätigung des Verdichters bewirkt, wobei eine umgekehrte Korrektur im Falle einer neuen Zunahme der Belastung durch das Anheben des Luftrückströmventils 29 erzielt werden kann.
Die beiden Elemente, nämlich der Verdichter md das Luftrückströmventil, können durch einen beliebigen an. sich bekannten von Hand steuerbaren Mechanismus betätigt werden. Vorzugsweise werden jedoch elektrische Antriebsorgane verwendet, deren selbsttätige Steuerung leicht so gestaltet werden kann, dass jede Veränderung der Belastung des Kraftfahrzeuges, die sich durch eine Verlagerung aus der Neutralstellung des Federungselementes auswirkt, von selbst eine Korrektur der Federweichheit durch die Be-
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist das obere Ende der Stange 21 des Verdichterkolbens durch ein Glied 35 mit einer Kurbel 36 eines Elektromotors 37 verbunden, dessen Ständer mit dem Gehäuse, beispielsweise mit der Trennwand 12, fest verbunden und in der Kammer 17 angeordnet ist. Dieser Motor ist ein Kollektormotor, dessen negative Klemme durch eine am Gehäuse angeschweisste Leitung 38 Masseverbindung hat und dessen positive Klemme mit dem nachstehend näher beschriebenen Speisestromkreis durch eine Leitung 39, die dichtend aus dem Gehäuse herausgeführt ist, von dem sie
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ausserdem elektrisch isoliert ist, verbunden ist.
Das isolierende Herausführen der Leitung kann in einfacher Weise mit Hilfe eines isolierten Kontaktes 40 geschehen, der in die Wand des Gehäuses eingesetzt ist und mit dem die Aussen- und Innenleitungen verschweisst werden. Das Ventil steht unter der Wirkung eines Elektromagneten 41, dessen beweglicher Anker der Ventilschaft 31 ist. Die Wicklung des Elektromagnetes liegt mit ihrer einen Klemme wie der Motor an Masse, wogegen die andere Klemme mit einem Speisestromkreis über eine isolierte Verbindungsleitung, die dichtend durch das Gehäuse geführt ist, verbunden ist.
Wie sich aus dem Schaltschema der Fig. l ergibt, ist die Vorrichtung mit einer Gleichstromquelle 42 verbunden, die beispielsweise die Fahrzeugbatterie sein kann. Diese Gleichstromquelle bildet einen Teil von zwei parallelen Stromkreisen, von denen der Motor und der Elektromagnet gesondert gespeist werden u. zw. über normalerweise offene Kontakte 43 und 44 von zwei Verzögerungsrelais. Die Wicklungen dieser Relais 45,46 bilden einen Teil von zwei Steuerkreisen, die an die Stromkreise in Parallelschaltung zu den beiden Speisestromkreisen angeschlossen sind und einen gemeinsamen Umschalter aufweisen, durch den sie wechselweise geschlossen werden können. Die Grundplatte 47 des Schalters ist an dem Fahrgestellteil 1 zwischen den beiden parallelen Lenkern 2 und 3 befestigt.
Das bewegliche Organ des Schalters ist ein Hebel 48, der bei 49 in der Mitte der Grundplatte angelenkt ist und dessen Ende durch ein Glied 50 mit dem einen Lenker, beispielsweise mit dem Lenker 3, verbunden ist. Der Hebel 48 trägt einen beweglichen Kontakt 51, der je nach der Neigung des Hebels in der senkrechten Ebene mit dem einen oder andern von zwei länglichen Kontaktstücken 52,53 in Kontakt kommen kann, welche einen Teil der gesonderten Steuerkreise des Motors (Relais 45) bzw. des Luftrückströmventi1s (Relais 46) bilden, oder eine neutrale Zwischenstellung, die der Neutralstellung des Teleskopfederungselementes entspricht, einnehmen kann.
Die Vorrichtung sei zunächst unter der Annahme einer mittleren Belastung des Kraftfahrzeuges im Stillstand desselben bei in seiner Mittel- oder Neutralstellung sich befindendem Teleskopfederungselement betrachtet. Der Druck der verdichteten Luft im Federungselement (Kammer 16) ist daher für den Ausgleich der Belastung in dieser Stellung ausreichend. Wenn die Belastung vermindert wird, hat die elastische Kraft der verdichteten Luft das Bestreben, den Bodenabstand des Fahrgestells durch Ausdehnung des Teleskopfederungselementes zu vergrössern, was zur Folge hat, dass der Kontakt 51 mit dem Kontakt 52 zusammenkommt, wodurch der das Relais 45 enthaltende Steuerkreis geschlossen wird.
Wenn dieser Kontakt aufrechterhalten bleibt, spricht das Verzögerungsrelais 45 an, so dass sich der Kontakt 43 schliesst, wodurch der Motor gespeist und der Verdichter in Gang gesetzt wird. Durch den Übertritt verdichteter Luft aus der Kammer 16 in die Kammer 17, der durch den Verdichter bewirkt wird, wird der auf den Kolben des Teleskopfederungselementes wirkende Druck verringert, so dass sich dieser zurückbewegt, bis der Kontakt 51 wieder seine Neutralstellung einnimmt und die Federung wieder ihre ursprüngliche Weichheit erhalten hat. Umgekehrt führt eine Erhöhung der Belastung des Kraftfahrzeuges zum Absinken des Fahrgestells durch Zusammendrückung des Teleskopfederungsorgans, so dass der bewegliche Kontakt 51 mit dem Kontaktstück 53 zusammenkommt, wodurch der das Relais 46 enthaltende Steuerstromkreis geschlossen wird.
Wenn dieser Kontakt andauert, spricht das Verzögerungsrelais 46 an und wird der Kontakt 44 geschlossen, so dass der Elektromagnet gespeist wird. Das Öffnen des Luftrückströmventils ermöglicht einen Rückfluss eines Teils der in der Kammer 17 vorher überverdichteten Luft zur Kammer 16, was eine Druckerhöhung zur Folge hat, die auf den Kolben des Teleskopfederungselememes wirksam wird, so dass sich dieses ausdehnt, bis der Kontakt 51 wieder seine Neutralstellung eingenommen und die Federung wieder ihre ursprüngliche Weichheit erhalten hat.
Die Verwendung von Verzögerungsrelais verhindert, dass während der Fahrt des Fahrzeuges die Schwingungen der Federung, die eine rasche Hin- und Herbewegung des Kontaktes 51 zwischen den Kontakten 52 und 53 zur Folge haben, kein wechselweises Schliessen der Steuerkreis bewirken. Es bleibt daher nur die Mittelstellung des Teleskopfederungsorganes wirksam, d. h. die Stellung, um die letzteres schwingt und die von der Belastung des Fahrzeuges abhängt.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform weicht von der vorangehend beschriebenen durch den Umstand ab, dass das Luftrückströmventil durch den Motor des Verdichters über ein in einer Richtung wirkendes Getriebe betätigt wird, wobei der Drehsinn des Motors umgekehrt wird, je nachdem der Verdichter ohne das Luftrückströmventil betätigt oder das letztere geöffnet werden soll.
Das in einer Richtung wirkende Getriebe kann, wie dargestellt, aus einer Bandbremse bestehen, deren Trommel 54 mit der Motorwelle fest verbunden ist, welche die den Verdichter betätigende Kurbel 36 trägt. wobei das Bremsband 55 mit seinem einen Ende an einer Feder 56 verbunden ist und mit seinem ändern Ende mit einem Hebel 57, der um eine feste Achse 58 schwenkbar ist und mit dem Schaft des Luftrtickströmventils durch eine gleitende Anlenkung 59 (die beispielsweise aus einem beweglichen Stift in einem Langloch des Hebels besteht)
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verbunden ist. Die Umkehrung des Motors kann mit Hilfe beliebiger an sich bekannter Mittel erfolgen, so dass der Speisestrom dem Motor über die eine oder die andere der beiden Speiseleitungen, in denen sich die Relais 43 und 44 befinden, zugeführt wird.
Der Motor kann beispielsweise zwei entgegengesetzt wirkende Feldwicklungen aufweisen, oder es kann die Stromrichtung in der Feldwicklung bzw. im Anker durch einen durch ein Relais betätigten Umschalter geändert werden.
Wie ersichtlich, ist bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform die Steuereinrichtung ausserhalb des Gehäuses angeordnet, wobei die Schäfte 21 und 31 durch eine Wand des letzteren geführt sind, für welchen Zweck Lippeninnendichtungen 60,61 vorgesehen sind, die, wie in Verbindung mit den Dichtungen des Verdichters beschrieben, angeordnet sind. Die in Fig. 3 dargestellten Steuereinrichtung kann jedoch auch innerhalb des Gehäuses angeordnet werden, wie dies bei der Ausführungsform nach Fig. 2 der Fall ist. Was ihre Arbeitsweise betrifft, so ist sie, wenn sich der Motor in Richtung des Pfeiles F dreht, ohne Wirkung auf das Luftrückströmventil, es gleitet das Bremsband 55 auf der Trommel 54 und es wird der Verdichter allein betätigt.
Der Verdichter wird auch im umgekehrten Drehsinn des Motors betätigt, jedoch wird in diesem Falle das Luftrückströmventil unter der Zugwirkung des Bandes 55 angehoben, das infolge seiner Reibung auf der Trommel 54 das Bestreben hat, sich im Drehsinn derselben entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles F zu verlagern. Da der durch das Luftrückströmventil freigegebene Durchtrittsquerschnitt verhältnismässig gross ist, ist die Betätigung des Verdichters auch für diesen Drehsinn des Motors praktisch ohne Wirkung. Die Betätigung des Verdichters könnte dadurch vermieden werden, dass die Kurbel 36 mit der Motorwelle mit Hilfe einer Freilaufvorrichtung verbunden wird, die einen Drehantrieb der Kurbel nur in Richtung des Pfeiles F gewährleistet.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform besteht das Gehäuse 10 aus einem Zylinder, der zwei Teile 63 und 64 von im wesentlichen gleicher Länge, jedoch geringfügig verschiedenen Durchmessern aufweist, derart, dass zwei Stufen 65 und 66 vorhanden sind, die zur Auflage einer Trennwand 67 dienen.
Diese Trennwand besteht aus einer Scheibe, deren Umfangsfläche so bearbeitet ist, dass sie eine Nut 68 zwischen zwei Wangen 69 und 70 aufweist, von denen die erste einen Durchmesser hat, der demjenigen des Zylinders zwischen den beiden Stufen entspricht, so dass sie auf der untersten Stufe 65 aufruhen kann, wogegen die zweite Wange den gleichen Durchmesser wie der Zylinderteil 64 hat, so dass sie als Abstützung für einen Dichtungsring 71 in der Nut 68 von gleichem Durchmesser dient und diesen gegen die obere Stufe 66 drückt. Die Trennwand 67 trennt daher die beiden Teile 63 und 64 des Zylinders dichtend und begrenzt eine den Raum 63 bildende Kammer von veränderlichem Volumen sowie den oberen Raum des Federungszylinders.
Eine Kammer von festem Volumen wird durch den oberen Teil 64'des Gehäuses gebildet, der an seinem oberen Ende durch eine zweite dichtende Trennwand 72 abgeschlossen ist. Letztere ist mit der Trennwand 67 durch Säulen 73 verbunden, wobei ihre Abdichtung in ähnlicher Weise sichergestellt ist. Das Ganze wird durch Druckschrauben 74 eines Deckels 75 zusammengehalten, der am Gehäuse in an sich bekannter Weise dadurch befestigt ist, dass Innensegmente 76 seines Randes 77 Segmente 78 übergreifen, die von der Wand des Gehäuses abstehen.
Der Boden 62 des Gehäuses ist mit einem Ventil 79 für das Einleiten verdichteter Luft in den abgedichteten Raum versehen. Der Übertritt verdichteter Luft zwischen den Kammern 63 und 64 durch die Trennwand 67 hindurch in entgegengesetzten Richtungen wird mit Hilfe eines Verdichters und eines Ventils bewirkt, die durch einen Umkehrmotor 80, der in der Kammer 64 angeordnet ist, gesteuert werden.
Der Motor 80, der in beliebiger Weise, beispielsweise durch isolierte, in eine Wand der Kammer 64 eingesetzte Kontakte, mit den ausserhalb angeordneten Speiseleitungen, die vorangehend in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben wurden, verbunden werden kann, ist auf die Trennwand 67 in einer Mittellage aufgeschraubt. Die Drehzahl des Motors ist durch ein Zahnraduntersetzungsgetriebe stark herabgesetzt, das auf einer Platte 81 angeordnet ist und, ausgehend von einem auf die Motorwelle aufgekeilten Ritzel 82, ein frei drehbares Zwischenzahnrad 83,84 und zwei frei drehbare Endzahnräder 85 aufweist, welch letztere symmetrisch angeordnet sind und zueinander um 1800 versetzte Kurbelzapfen 86 für zwei Stangen 87 tragen, welche die Kolben von zwei kleinen Verdichterzylindern (Fig. 6) betätigen.
Jeder Verdichterzylinder besteht aus einem Drehteil, dessen Aussenfläche 88 an seinem einen Ende mit einem Bund 89 ausgebildet ist und dervomandern Ende aus auf einem Teil 90 mit einem Gewinde versehen ist. Dieser Drehteil, der durch die Trennwand 67 von deren der Kammer 64 zugekehrter Seite in eine glatte Bohrung eingesetzt ist, deren Eintrittsende eine dem Durchmesser des Bundes entsprechende Erweiterung aufweist, ist durch eine Mutter 91 gesichert, die auf den erwähnten Gewindetell aufgeschraubt ist und den Bund gegen einen Dichtungsring 92 am Grund der Erweiterung andrückt. Eine Bohrung 93, die zu dem den Bund tragenden Ende hin offen ist und an ihrem andern Ende einen Boden 94 aufweist, bildet den Zylinder. Der Boden 94 weist in seiner Achse eine mit einem Ventil versehene Lufteintrittsöffnung 95
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auf.
Dieses Ventil wird durch eine dünne Scheibe 96 gebildet, als deren Sitz eine ringförmige Zone des Bodens 94 dient, die sich um eine Aussparung 97 des Bodens herum erstreckt. Die Scheibe 96 ist auf das Ende einer Stange 98 aufgenietet, die sich frei durch die Öffnung 95 erstreckt und die an ihrem nach aussen überstehenden Ende von einer Feder 99 umgeben ist, welche durch eine auf ihr mit Gewinde versehenes Ende aufgeschraubte Mutter 100 gehalten wird.
Jeder Verdichterkolben wird durch einen zylindrischen Teil 101 gebildet, dessen Durchmesser dem Bohrungsdurchmesser des Zylinders entspricht und der in einer Nut einen Dichtungsring 102 trägt. Der zylindrische Teil 101 weist drei gleichachsige Bohrungen von abgestuften Durchmessern auf, von denen die kleinste 103 in den Zylinder mündet. In der folgenden Bohrung 104 ist ein Gummiventil 105 gleitend geführt, dessen konisches Ende als Sitz den Rand der durch die Bohrungen 103 und 104 gebildeten Schulter hat und dessen Seiten Luftdurchtrittskanäle 106 aufweisen. In den Grund der letzten Bohrung 107 ist eine Scheibe 108 eingepresst, durch die sich eine Stange 109 frei erstreckt, auf die das Ventil aufgeschoben ist und die als Schaft für dessen Führung dient.
In die Bohrung 107 erstreckt sich ferner die Stange 87, die den Kolben betätigt und an einem Querzapfen 110 angelenkt ist.
Der vorangehend beschriebene aus zwei Zylindern bestehende Verdichter ermöglicht den Übertritt verdichteter Luft aus der Kammer 63 von veränderlichem Volumen in die Reservekammer 64, wobei jeder Kolben 101 bei seinem Aufwärtshub Luft aus der Kammer 63 unter Anhebung des Ventils 96 ansaugt, wogegen er bei seinem Abwärtshub Luft in die Kammer 64 unter Anhebung des Ventils 105 verdrängt. Die Feder 99 des Ventils 96 ist eine schwache Feder, die nur die Aufgabe hat, dieses auf seinen Sitz zurückzuführen.
Um in der umgekehrten Richtung den Übertritt einer bestimmten Menge verdichteter Luft aus der Reservekammer 64 in die Kammer 63 von veränderlichem Volumen zum Ausgleich einer Zunahme der Belastung der Federung sicherzustellen, ist, wie bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen, ein Luftrückströmventil vorgesehen, dessen Öffnungsbewegung jedoch durch das Drehmoment des Motors 80 ohne Drehung sichergestellt wird, wie nachstehend näher beschrieben ist.
Dieses Luftrückströmventil bedeckt die Mündung einer Verbindungsbohrung 111 in der Kammer 64 mit der Kammer 63. Diese Verbindungsbohrung erstreckt sich durch die Trennwand 67 in der Mitte zwischen den beiden Verdichterzylindern. Das Rückströmventil weist einen zylindrischen Teil 112 von grö- sserem Durchmesser als die Bohrung 111 auf und besitzt eine sich durch die Trennwand 67 in der Bohrung 111 erstreckende Stange, welch letztere in ein mit einem Gewinde versehenes Sackloch des zylindrischen Teils mit ihrem oberen mit einem Gewinde versehenen Ende 113 von kleinerem Durchmesser eingeschraubt ist. Von dem mit einem Gewinde versehenen Ende ab hat die Stange den Durchmesser der Bohrung 111 auf einem Teil 114, dessen Länge die Dicke der Trennwand 67 um einen gewissen Betrag I überschreitet.
Auf einem Teil 115, der mit einem Kopf 116 endet, hat die Stange einen grösseren Durchmesser und ist von einer Rückstellfeder 117 umgeben, die sich zwischen dem Kopf 116 und der Unterseite der Trennwand abstützt. Zwei einander diametral gegenüberliegende Abflachungen 118 erstrecken sich über die volle Länge des Teils 114 und teilweise über den Teil 115 und bilden längs der Stange in der Bohrung 111 Luftdurchtrittskanäle. Eine am oberen Ende des Teils 114 ausgebildete Schulter drückt gegen die Unterseite des Ventils 112 einen Gummiring 119, der die Abdichtung des Ventils gewährleistet, das durch die Wirkung seiner Feder 117 geschlossen gehalten wird und gegen die Oberseite der Trennwand 67 um die Mündung der Bohrung 111 aufliegt.
Am oberen Teil des Luftrückströmventils 112 (Fig. 5 und 6) ist eine breite und tiefe Nut 120 vorgesehen, die von einer Platte 121 begrenzt wird, welche mit dem Ventil durch den Schaft 122 verbunden ist.
Eine Achse 123 mit einem mit Gewinde versehenen Ende, die in die Wand 81 etwa in der Höhe der Plat-
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gegengesetzten Armen, nämlich für einen kurzen abgewinkelten Arm, der mit einem Finger 124 endet, welcher in die Nut 120 unter der Platte 121 eingreift, und einem langen geraden Arm 125, der sich in den Raum zwischen derjenigen Stange 87 und deren Kurbelplatte 85 erstreckt, die sich auf der gleichen Seite des Ventils 112 wie der Drehzapfen 123 des Hebels befinden, u. zw. in den Wirkungsbereich eines auf der Stange 87 vorgesehenen Stiftes 126.
Der Drehzapfen 123 ist von einer Schraubsnfeder 127 umgeben, deren eines Ende 128 in die Wand 81 eingesetzt ist und die sich mit ihrem andern Ende 129 gegen den Arm 125 des Hebels abstützt, um den Finger 124 unter der Platte 121 in Anlage zu halten, ohne dass die dabei ausgeübte Kraft jedoch so gross ist, dass die Kraft der Feder 117 überwunden wird, durch die das Lufuück- strömventil in seiner Schliessstellung gehalten wird.
Wenn infolge einer Verringerung der Belastung der Federung die Ausdehnungskraft derselben eine An-
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entspricht die Stromversorgung des Motors 80 dem durch den Pfeil f in Fig. 6 angegebenen Drehsinn. Die Stangen 87 werden in Bewegung gesetzt und der Stift 126 trifft bei jeder Umdrehung auf den Arm 125 auf.
Hiedurch wird dieser verschwenkt, was zur Folge hat, dass sich der Finger 124 von der Platte 121 des Luftrückströmventils entfernt, so dass dieser sich infolge der Breite der Nut 122 frei nach unten bewegen kann.
Der Motor kann sich daher in der Richtung des Pfeils f drehen, wobei er bei jeder Umdrehung eine Schwenkbewegung des Steuerhebels des Ventils 112 bewirkt, ohne dieses zu betätigen. Die Kolben des Verdichters führen eine wechselweise zueinander um 180 versetzte Bewegung aus und gewährleisten den Übertritt verdichteter Luft aus dem Raum 63 in den Raum 64. Die Verringerung der Menge der verdichteten Luft in der Kammer von veränderlichem Volumen der Federung verringert die Stützkraft derselben, so dass das Fahrgestell des Fahrzeuges wieder in die Stellung bei normaler Federweichheit zurücksinkt und der Motor zum Stillstand kommt.
Wenn dagegen die Belastung der Federung zunimmt, verursacht das Absinken des Fahrgestells des Kraftfahrzeuges unter die Stellung bei normaler Federweichheit eine Stromversorgung des Motors 80, so dass sich dieser in der dem Pfeil f entgegengesetzten Richtung dreht. Bei der ersten Umdrehung der Zahnräder 85, wenn die den Stift 126 tragende Stange 87 sich abwärts bewegt, greift der letztere am Arm 125 des Hebels an und verschwenkt diesen im Uhrzeigersinn. Dies hat zur Folge, dass der Finger 124 die Platte 121 anhebt, so dass das Luftrückströmventil 112 angehoben wird, bis der Teil 115 von grossem Durchmesser ihres Schaftes an der Trennwand 67 zur Anlage kommt, wodurch die Schwenkbewegung des Hebels gehemmt wird, so dass die Drehung des Motors blockiert wird.
Solange dieser jedoch gespeist wird, hält sein auf den Hebel ausgeübtes Drehmoment das Ventil 112 offen, so dass die überverdichtete Luft in der Kammer 64 abströmt, u. zw. wegen des sehr kleinen Durchtrittsquerschnittes, der durch die Abflachungen 118 des Ventilschaftes in der Bohrung 111 begrenzt wird, in geringen Mengen. Durch den Zustrom verdichteter Luft in die Kammer 63 nimmt der Druck in derselben zu, so dass die Ausdehnungskraft der Federung zunimmt. Dies hat zur Folge, dass das Fahrgestell des Kraftfahrzeuges angehoben wird, bis es seine Stellung bei normaler Federweichheit erreicht, was zur Folge hat, dass der Motor abgeschaltet wird, so dass sich das Luftrückströmventil wieder schliessen kann.
Bei den drei beschriebenen Ausführungsformen geschieht die Veränderung des Druckes im Teleskopfederungselement zur Korrektur der Veränderungen der Federweichheit infolge einer Veränderung der Belastung von einem der Höchstbelastung des Fahrzeuges entsprechenden Fülldruck aus. Das Füllen erfolgt mit Hilfe einer ortsfesten Anlage, wobei der Druck wesentlich höher liegen kann als der, welcher bei den bekannten Vorrichtungen durch Luftverdichtung, ausgehend vom Aussenluftdruck, mit Hilfe einer Pumpen- oder Verdichtungsanlage erzielt werden kann, die einen Teil der Ausrüstung des Kraftfahrzeuges bildet.
Ausserdem wird bei den Druckveränderungen, die sich aus einem Übertritt verdichteter Luft zwischen den beiden einen abgedichteten Raum bildenden Kammern ergeben, jede Gefahr von Luftverlusten, die durch Leitungsanschlüsse verursacht werden, vermieden und braucht kein Luftfilter oder Lufttrockner vorgesehen werden, da die zur Füllung verwendete Luft in der ortsfesten Anlage gereinigt wird.
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gen des Federungsorgans derart sind, dass der zum Ausgleich der statischen Belastung erforderliche Druck zwischen 10 und 20 kg/cm2 für die Höchstbelastungen des Fahrzeuges liegt und dass die Reservekammer das gleiche Volumen wie die Kammer von veränderlichem Volumen hat, wenn sich die Federung in ihrer Neutralstellung befindet, geschieht das Auffüllen auf den stärksten Druck, nämlich auf 20 kg/cm2. Bei der Mindestbelastung muss der Verdichter verdichtete Luft aus der Kammer von veränderlichem Volumen in die Reserve kammer verdrängen, bis der Druck in der ersten auf 10 kg/cmZ abgefallen ist und der Druck in der Reservekammer daher 30 kg/cm2 beträgt, so dass das Verdichtungsverhältnis nicht höher als 3 : 1 ist.
Ein solches Verdichtungsverhältnis kann leicht mit Hilfe eines Kolbenverdichters der beschriebenen Art erreicht werden, es kann jedoch auch ein umlaufender Verdichter verwendet werden.
Aus dem Vorangehenden ergibt sich, dass der Einbau nicht unbedingt so erfolgen muss, wie vorangehend beschrieben und dass der Druck in der Kammer von veränderlichem Volumen im Ruhezustand der Federung niedriger als der oder gleich dem in der Reservekammer ist. Es kann auch eine umgekehrte Anordnung vorgesehen werden, wobei der Verdichter mit Bezug auf die Trennwand zu eine der dargestellten symmetrische Lage hat (was auch für das Luftrückströmventil gilt). In diesem Falle muss der Fülldruck der Mindestbelastung entsprechen. Diese Anordnung scheint jedoch weniger vorteilhaft als die beschriebene zu sein.