DE1286915B - Elektrisch gesteuerte Hoehenregelvorrichtung fuer Fahrzeuge mit geschlossener pneumatischer oder hydropneumatischer Federungsanlage - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine elektrisch gesteuerte tung so auszubilden, daß möglichst wenige Kontakt-Höhenregelvorrichtung für Fahrzeuge mit geschlosse- betätigungen erforderlich sind, ner pneumatischer oder hydropneumatischer Fede- Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch

rungsanlage mit mindestens einem fest mit dem ge- gelöst, daß der Verdichter bei eingeschalteter Höhenfederten Teil des Fahrzeuges verbundenen, mit 5 regelvorrichtung ständig fördert und die bei gleich-Druckgas oder mit Druckgas und Flüssigkeit gefüll- zeitig geöffnetem Steuerventil durch dieses strömende ten Federungszylinder pro Rad, in dem ein fest mit Druckgasmenge größer ist als die in der gleichen Zeit einem ungefederten Teil des Fahrzeuges verbundener vom Verdichter in entgegengesetzter Richtung geför-Federungskolben verschiebbar ist, mit einem fest mit derte Druckgasmenge, wobei die Höhenregelvorrichdem gefederten Teil des Fahrzeuges verbundenen io tung in an sich bekannter Weise durch einen willkür-Druckgasbehälter, einem Verdichter zur Förderung lieh betätigbaren Schalter stromlos gemacht und davon Druckgas aus dem Federungszylinder in den durch ausgeschaltet werden kann. Druckgasbehälter und einem elektromagnetisch be- Dadurch, daß der Verdichter dauernd fördert, wird

tätigten Steuerventil in einer Verbmdungsleitung zwi- er während der Regelvorgänge selber nicht ein- und sehen dem Druckgasbehälter und dem Federungs- 15 ausgeschaltet. Es erfolgt deshalb für eine Einreguliezylinder, das dann öffnet, wenn ein im Stromkreis rung der Höhe nur eine einzige Kontaktbetätigung seiner Erregerspule zwischen dem gefederten und für den Betrieb des Kompressors. Durch die Erfindern ungefederten Fahrzeugteil angeordneter Steuer- dung ist es möglich geworden, die gewünschte Entkontakt mit vorbestimmter Annäherung beider selbst- nähme oder Zugabe von Federungsgas allein durch tätig geschlossen wird. 20 die Ventilbetätigung je eines einzigen Ventils pro Rad

Gegenstand des älteren deutschen Patents zu regulieren. Die Möglichkeit der Abschaltung der 1129 844 ist eine Höhenregelvorrichtung der ge- ganzen Regelvorrichtung hat den Vorteil, daß wähnannten Gattung, die von Hand oder automatisch be- rend der Zeit, während der sich die Betriebsverhälttätigt werden kann. Die Betätigung von Hand setzt nisse nicht ändern, jeder unerwünschte Regelvorgang eine richtige Abschätzung der Höhe des Fahrzeuges 25 unterbleibt. Hierdurch wird einmal Energie einge- oder die Benutzung einer Anzeigevorrichtung voraus. spart, und zum anderen wird die Regeleinrichtung Die Erfahrung hat gezeigt, daß eine richtige Bedie- geschont. Die Möglichkeit der Abschaltung hat auch nung für einen ungeübten Fahrer schwierig ist. Eine den Vorteil, daß auf Verzögerungseinrichtungen im automatische Betätigung erfordert die Verwendung Stromkreis der elektromagnetischen Ventile verzichteurer Zeitrelais, die im allgemeinen häufiger arbei- 30 tet werden kann, da ein unerwünschtes Ansprechen ten, als dies unbedingt nötig wäre, was unnötigen während des Fahrbetriebes durch Abstellen der gan-Energieverbrauch und Abnutzung der Kontakte zur zen Regelvorrichtung unterbunden ist. Bei der er-Folge hat. findungsgemäßen Höhenregelvorrichtung entstehen

Bei einer ähnlichen bekannten Vorrichtung bei Erreichen der richtigen Gleichgewichtslage kleine (deutsche Auslegeschrift 1 015 325) wird ebenfalls 35 Schwingungen um diese Gleichgewichtslage. Dies geein geschlossenes System verwendet. Zur Steuerung stattet auf besonders einfache Weise die Feststellung, der Gasströmungen dienen in diesem Fall Drehschie- daß die richtige Gleichgewichtslage erreicht ist. ber, die in Abhängigkeit von der Zusammendrückung Zu diesem Zweck der Feststellung der richtigen

der Feder mechanisch verstellt werden. Die Vorrich- Gleichgewichtslage kann im elektrischen Stromkreis tung arbeitet vollautomatisch. Der Verdichter, der 40 der Erregerspule des Steuerventils in an sich bekannhier ebenfalls vorhanden ist, wird intermittierend be- ter Weise eine Signaleinrichtung, ζ. B. eine Signaltrieben, lampe, angeordnet sein, die dem Fahrer ein Öffnen

Bekannt (deutsche Patentschrift 467 767) ist auch des Steuerventils anzeigt. Infolge der zustandekomeine Vorrichtung, bei der die Luft ständig aus der menden Schwingungen um die richtige Mittellage Umgebung mittels eines Kompressors nachgeliefert 45 gibt die Signaleinrichtung periodische Zeichen, z. B. wird. Diese Vorrichtung muß vollständig von Hand fängt eine Signallampe an zu blinken. An diesem gesteuert werden. Zur Kontrolle der richtigen Ein- Blinken erkennt der Fahrzeugführer, daß die gestellung sind Signallampen vorgesehen. Hierbei ist wünschte Lage erreicht ist.

jedem Rad ein Lampenpaar zugeordnet, wobei eine Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorLampe eine zu hohe, die andere Lampe eine zu 50 gesehen, daß die Erregerspule des Steuerventils auch niedrige Lage anzeigt. Um nun feststellen zu können, durch einen willkürlich betätigbaren Druckknopfob die Einstellung der Räder relativ zum Fahr- schalter, der den Steuerkontakt und den Schalter gestell richtig ist oder falsch, müssen viele Lampen zum Ausschalten der Höhenregelvorrichtung überüberwacht werden, was große Aufmerksamkeit er- brückt, unter Strom gesetzt werden kann. Mit einer fordert. 55 solchen Zusatzeinrichtung kann der Fahrzeugführer

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung bei extremen Verhältnissen, z. B. beim Passieren sehr (deutsche Patentschrift 495 343) ist eine Fahrzeug- unebener Wegstrecken, das Fahrzeug über seine norluftfeder mit einem elektromagnetisch betätigten Ven- male Höhenlage anheben.

til kombiniert, in dessen Stromkreis ein Schalter ein- Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Ergebaut ist, der bei Abweichen des Fahrzeuges von 60 findung sind jedem der beiden Räder einer Fahrzeugder Mittellage durch einen mit dem Rad verbundenen achse in an sich bekannter Weise ein Federungszylin-Teil geschaltet wird. Der vollautomatisch arbeitenden der mit Federungskolben und ein Steuerventil mit Vorrichtung ist ein Zeitrelais zugeordnet, um zu ver- Steuerkontakt zugeordnet, während der Verdichter hindern, daß bei nur kurzzeitiger Abweichung von und der Druckgasbehälter beiden Rädern dieser der Normallage bereits ein Regelvorgang ausgelöst 65 Achse gemeinsam ist. Diese Anordnung hat den Vorwird, teil, daß nicht jedem Rad ein Verdichter und ein

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorratsbehälter zugeordnet werden muß, was eine Höhenregelvorrichtung der eingangs genannten Gat- wesentliche Kostenersparnis mit sich bringt.

In den Zeichnungen sind in der nachfolgenden Ferner ist in einer Leitung 26 bzw. 26', welche an Beschreibung näher erläuterte Ausführungsbeispiele die den Mikroschalter mit dem entsprechenden elekder Höhenregelvorrichtung nach der Erfindung dar- tromagnetisch betätigten Steuerventil verbindende gestellt. Leitung 17 bzw. 17' angeschlossen ist, eine ebenfalls

F i g. 1 ist eine teilweise geschnittene schematische 5 auf dem Armaturenbrett befindliche Signallampe 27 Ansicht einer Höhenregelvorrichtung für eine Hinter- bzw. 27' eingeschaltet,
achsfederanordnung; Die verschiedenen dargestellten Stromkreise sind

F i g. 2 ist ein Schaltbild der Höhenregelvorrichtung natürlich einpolig, da der zweite Pol durch die Masse für die Federung der Vorderachse und der Hinter- des Fahrzeuges gebildet wird,
achse eines Fahrzeuges. io Die Höhenregelvorrichtung arbeitet folgender-

F i g. 1 zeigt schematisch die Höhenregelvorrich- maßen: Wenn man die mittlere Lage des Fahrgestells tung der Hinterachse eines Kraftfahrzeuges, wobei berichtigen will, schließt man den Schalter 24, wodas rechte Rad 1 von einer Halbachse 2 und das durch die Mikroschalter 18 und 18' und der Elektrolinke Radi' von einer Halbachse2' getragen wird. motor des Verdichters 13 unter Spannung gesetzt

Jeder Halbachse, z. B. der des rechten Rades, ist 15 werden. Der Verdichter saugt dann Druckluft aus ein Federbein mit einem an dem Fahrgestell 4 des den seitlichen Kammern 12 und 12' an und drückt sie Fahrzeuges befestigten Federungszylinder 3 zugeord- unter weiterer Verdichtung in die mittlere Kammer net, in welchem ein Federungskolben S verschiebbar 11. Die Verringerung des in den Federungszylindern angeordnet ist, dessen Stange 6 über eine Anlenkung 7 über dem öl befindlichen Luftvolumens bewirkt eine mit der zugeordneten Halbachse verbunden ist. Der 20 Abwärtsbewegung des Fahrgestells gegenüber den Federungszylinder enthält Öl, das die Bewegungen Rädern.

des Kolbens dämpft, und über diesem ein Druckgas, Wenn z. B. angenommen wird, daß sich das Fahr-

z. B. Druckluft, welches das Federkissen bildet. Der gestell ursprünglich zu niedrig gegenüber der richtidie Druckluft enthaltende obere Teil des Federungs- gen mittleren Lage befand, kommen die Taster 19 zylinders ist durch eine Verbindungsleitung 8 mit 25 und 19' der Mikroschalter 18 und 18' mit den Nocken einem Gehäuse 9 verbunden, zu welchem auch die 20 und 20' in Berührung. Die Mikroschalter schließen mit dem oberen Teil des Federungszylinders 3' des sich und erregen so die Spule der elektromagnetisch dem linken Rad zugeordneten Federbeines verbun- betätigten Steuerventile, welche sich ursprünglich in dene Verbindungsleitung 8' führt. der normalen Schließstellung befanden. Die Ventil-

Zwei Querwände 10 und 10' grenzen in dem Ge- 30 nadeln der elektromagnetisch betätigten Steuerventile häuse 9 drei Kammern ab, nämlich eine einen Druck- werden von ihrem Sitz angehoben und setzen die gasbehälter darstellende mittlere Kammer 11 und mittlere Kammer 11 mit den seitlichen Kammern 12 zwei seitliche Kammern 12 und 12', in welche die und 12' in Verbindung, so daß, da der Druck der Verbindungsleitungen 8 und 8' münden, und welche verdichteten Druckluft in der mittleren Kammer 11 das Volumen der Druckluft in dem Federungszylin- 35 größer als in den seitlichen Kammern 12 und 12' ist, der des entsprechenden Federbeines ergänzen. die Druckluft in die seitlichen Kammern strömt. Die

In der Kammer 11 ist ein Verdichter 13 beliebiger Ausbildung ist nun so getroffen, daß die Strömungs-Bauart angeordnet, welcher von einem nicht darge- menge durch die Steuerventile erheblich größer als die stellten Elektromotor angetrieben wird. Dieser Ver- von dem Verdichter gelieferte ist, so daß das Luftdichter saugt über Leitungen 14 bzw. 14' aus jeder 40 volumen des Federelementes über dem Öl zunimmt, seitlichen Kammer 12 und 12' Druckluft an und for- Das Fahrgestell geht daher von neuem aufwärts,

dert diese nach Verdichtung in die mittlere Kammer bis die Taster 19 und 19' mit den entsprechenden 11. Elektromagnetisch betätigte Steuerventile 15 und Nocken außer Eingriff kommen. In diesem Augen-15' steuern Durchlässe in den Querwänden 10 und blick öffnen die Mikroschalter die Stromkreise der 10' und setzen die mittlere Kammer 11 mit den seit- 45 elektromagnetisch betätigten Steuerventile, welche liehen Kammern 12 und 12' in Verbindung. Jedes nicht mehr erregt werden, so daß die Verbindung dieser elektromagnetisch betätigten Steuerventile ist zwischen der mittleren Kammer und den seitlichen mit einer Feder 16 bzw. 16' versehen, welche die Kammern des Gehäuses 9 unterbrochen wird und Ventilnadel desselben zurückdrückt, so daß norma- der Verdichter Luft ansaugt, so daß das Fahrgestell lerweise die Verbindung zwischen der mittleren Kam- 50 von neuem gegenüber den Rädern abwärts geht. Hiermer und den seitlichen Kammern unterbrochen ist. auf wiederholt sich das gleiche Arbeitsspiel, und das

Jedes elektromagnetisch betätigte Steuerventil ist Fahrgestell schwingt um eine mittlere Stellung,
durch eine Leitung 17 bzw. 17' mit einem an dem Da die Signallampen 27 und 27' bei jeder Er-

Fahrzeug befestigten Mikroschalter 18 bzw. 18' ver- regung der elektromagnetisch betätigten Steuerbunden, dessen Taster 19 bzw. 19' mit einem Nocken 55 ventile aufleuchten, entsteht ein Blinken der Lampen, 20 bzw. 20' zusammenwirkt, welcher z. B. an der welches der Schwingbewegung des Fahrgestells beientsprechenden Halbachse oder an einem beliebigen derseits seiner mittleren Stellung entspricht. Dies zeigt anderen den Lageänderungen des betreffenden Rades dem Benutzer des Fahrzeuges an, daß die Regelung folgenden Teil befestigt ist. beendet ist und er den Schalter 24 öffnen kann.

Jeder Mikroschalter ist außerdem durch eine Lei- 60 Es kann übrigens auch die übliche Schaltung mit tung 21 bzw. 21' mit einer Leitung 22 verbunden, einem Zeitschalter in dem elektrischen Stromkreis welche den Elektromotor des Verdichters 13 mit einer vorgesehen werden, so daß die Unterbrechung der Stromquelle verbindet, z. B. der Batterie 23 des Fahr- Speisung des Elektromotors und der elektromagnezeuges (Fig. 2). Ein z.B. auf dem Armaturenbrett tisch betätigten Steuerventile nach einer gewissen 25 des Fahrzeuges angebrachter Schalter 24 gestattet 65 Zahl von Schwingungen erfolgt,
die Unterbrechung des Stromkreises zwischen der Eine der obigen Höhenregelvorrichtung entspre-Batterie und dem Elektromotor des Verdichters so- chende Höhenregelvorrichtung kann auch für die wie den Mikroschaltern 18 und 18'. Federung der Vorderachse vorgesehen werden. Dies

ist in F i g. 2 dargestellt, in welcher 30 ein dem Gehäuse 9 entsprechendes Gehäuse bezeichnet, welches einen einen Verdichter antreibenden Elektromotor und ein nicht dargestelltes elektromagnetisch betätigtes Steuerventil enthält. Eine Leitung 31 verbindet den Elektromotor mit dem Schalter 24, und der Stromanschluß eines Mikroschalters 32 erfolgt über eine an die Leitung 31 angeschlossene Leitung 33, wobei der zweite Pol natürlich an Masse liegt. An diesen Mikroschalter ist durch eine Leitung 34 das elektromagnetisch betätigte Steuerventil des Gehäuses 30 angeschlossen. An diese Leitung 34 ist außerdem eine Leitung 35 für die Speisung einer ebenfalls auf dem Armaturenbrett 25 angeordneten Signallampe 36 angeschlossen.

Die Arbeitsweise dieser Höhenregelvorrichtung entspricht der oben erläuterten, wobei natürlich angenommen ist, daß der Mikroschalter 32 durch einen Teil (z. B. einen nicht dargestellten Nocken) betätigt wird, welcher auf die Lage des Fahrgestells über der Vorderachse des Fahrzeuges anspricht.

Eine anfängliche Einstellung gestattet, dem gesamten Fahrgestell eine richtige mittlere Lage zu geben. Die Berichtigungen der mittleren Lage mittels der Elektromotoren und der elektromagnetisch betätigten Steuerventile erfolgen von Zeit zu Zeit nach Belieben, z. B. bei Änderungen der Belastung des Fahrzeuges, bei Temperaturänderungen usw.

In gewissen Fällen kann es jedoch zweckmäßig sein, das Fahrgestell in bezug auf die Räder möglichst hoch zu legen. Es genügt dann, eine unmittelbare Verbindung zwischen der Batterie 23 und den elektromagnetisch betätigten Steuerventilen vorzusehen und die Mikroschalter zu überbrücken, wobei natürlich angenommen ist, daß eine genügende Druckluftreserve in der mittleren Kammer 11 vorhanden ist. Diese Verbindung kann zwischen der Batterie und den Leitungen hergestellt werden, in welche die Signallampen 27, 27' und 36 eingeschaltet sind. Diese Anordnung ist in F i g. 2 gestrichelt dargestellt, wobei natürlich Druckknopfschalter 37, 37' und 38 zur willkürlichen Unterbrechung dieser Stromkreise vorgesehen sind.

Die Höhenregelvorrichtung nach der Erfindung gibt die Möglichkeit, den Stromkreis der Elektromotoren mittels eines Schalters 24 zu schließen und zu öffnen, wobei sich ein selbsttätiger Steuerstromkreis für die Elektromotoren erübrigt. Die Arbeitsweise ist also tatsächlich halbselbsttätig, da die Inbetriebsetzung der Regelung willkürlich durch Betätigung des Schalters 24 erfolgt, worauf die Vorgänge nach Schließung des Stromkreises bis zur Erzielung einer richtigen mittleren Lage selbsttätig ablaufen.

Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß keine Ansprechverzögerung der elektromagnetisch betätigten Steuerventile erforderlich ist, deren schnelles Arbeiten infolge der sehr geringen auftretenden Ströme und Trägheiten keinen elektrischen oder mechanischen Nachteil darstellen.

Man erhält eine sehr gute Angabe, wann die richtige Höhe des Fahrgestells erreicht ist, durch das Blinken der Signallampen, welches anzeigt, daß die Anordnung außer Betrieb gesetzt werden kann. Ferner ist der Energieverbrauch auf die Arbeitszeit beschränkt. Schließlich hat ein längeres Arbeiten keine anderen Nachteile als einen Energieverbrauch zur Folge.

Es ist noch zu bemerken, daß die Höhenregelvorrichtung ihre Funktion nur erfüllt, wenn die durch die elektromagnetisch betätigten Steuerventile strömende Druckluftmenge die vom Verdichter geförderte Druckluftmenge erheblich überwiegt, was in der Praxis der Fall ist. Ein Großer Unterschied der strömenden Druckluftmengen führt übrigens schneller zu einer richtigen mittleren Lage. Die Elektromotoren können dann in aller Sicherheit kontinuierlich während des ganzen Regelvorgangs arbeiten.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrisch gesteuerte Höhenregelvorrichtung für Fahrzeuge mit geschlossener pneumatischer oder hydropneumatischer Federungsanlage mit mindestens einem fest mit dem gefederten Teil des Fahrzeuges verbundenen, mit Druckgas oder mit Druckgas und Flüssigkeit gefüllten Federungszylinder pro Rad, in dem ein fest mit einem ungefederten Teil des Fahrzeuges verbundener Federungskolben verschiebbar ist, mit einem fest mit dem gefederten Teil des Fahrzeuges verbundenen Druckgasbehälter, einem Verdichter zur Förderung von Druckgas aus dem Federungszylinder in den Druckgasbehälter und einem elektromagnetisch betätigten Steuerventil in einer Verbindungsleitung zwischen dem Druckgasbehälter und dem Federungszylinder, das dann öffnet, wenn ein im Stromkreis seiner Erregerspule zwischen dem gefederten und dem ungefederten Fahrzeugteil angeordneter Steuerkontakt bei vorbestimmter Annäherung beider selbsttätig geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (13) bei eingeschalteter Höhenregelvorrichtung ständig fördert und die bei gleichzeitig geöffnetem Steuerventil (15 oder 15') durch dieses strömende Druckgasmenge größer ist als die in der gleichen Zeit vom Verdichter (13) in entgegengesetzter Richtung geförderte Druckgasmenge, wobei die Höhenregelvorrichtung in an sich bekannter Weise durch einen willkürlich betätigbaren Schalter (24) stromlos gemacht und dadurch ausgeschaltet werden kann.

2. Höhenregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im elektrischen Stromkreis der Erregerspule des Steuerventils (15 bzw. 15') in an sich bekannter Weise eine Signaleinrichtung (Signallampe 27 bzw. 27' bzw. 36) angeordnet ist, die dem Fahrer ein Öffnen des Steuerventils (15 bzw. 15') anzeigt.

3. Höhenregelvorrichtung nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspule des Steuerventils (15 bzw. 15') auch durch einen willkürlich betätigbaren Druckknopfschalter (37 bzw. 37' bzw. 38), der den Steuerkontakt (Mikroschalter 18 bzw. 18' bzw. 32) und den Schalter (24) zum Ausschalten der Höhenregelvorrichtung überbrückt, unter Strom gesetzt werden kann.

4. Höhenregelvorrichtung nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und 2 oder 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise jedem der beiden Räder (1 und Γ) einer Fahrzeugachse ein Federungszylinder (3 bzw. 3') mit Federungskolben (5) und ein Steuerventil (15

bzw. 15') mit Steuerkontakt (Mikroschalter 18 bzw. 18') zugeordnet sind, während der Verdichter (13) und der Druckgasbehälter (mittlere Kammer 11) beiden Rädern (1 und V) dieser Achse gemeinsam sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 702/1325