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Die
Erfindung betrifft ein hydropneumatisches Federbein.
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Aus
der Patentschrift
DE
3419166 C1 ist ein hydropneumatisches Federbein mit innerer
Niveauregelung bekannt, das über ein Kopplungselement am
Fahrzeugaufbau angeordnet ist. Das Kopplungselement umfasst üblicher
Weise ein elastisches Lager. In Abhängigkeit der Belastung
des Federbeins, verändert die innere Niveauregelung den
Druck eines Gaspolsters, gegen das sich eine in einem Zylinderraum
geführte Kolbenstange über ein Fluid abstützt.
Die Drücke im Zylinderraum nehmen bei hohen Fahrzeugbeladungen
entsprechend hohe Werte an, gleichzeitig steigt infolge der hohen
Drücke die Reibung zwischen dem Kolben und dem Zylinderrohr an.
Auf die Kolbenstange wirkende Fahrbahnstöße werden
infolge der Reibung zwischen der Kolbenstange und dem Zylinderrohr
auf den Fahrzeugaufbau übertragen. Da das elastische Lager
die Radlast trägt, muss dieses eine gewisse Grundsteifigkeit
aufweisen, die wiederum die Möglichkeit einer Schwingungsabkopplung
von Stößen auf den Fahrzeugaufbau begrenzt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es demgegenüber, ein hydropneumatisches
Federbein mit innerer Niveauregelung zur Verfügung zu stellen,
das eine verbesserte Schwingungsabkopplung vom Fahrzeugaufbau aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein hydropneumatisches Federbein mit innerer
Niveauregelung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Das
erfindungsgemäße hydropneumatische Federbein mit
innerer Niveauregelung zeichnet sich durch ein Kopplungselement
aus, das ein mit dem Arbeitszylinder verbundenen, fluidgefüllten
Doppelrollbalg umfasst, dessen Rollbalghälften am Innendurchmesser
an mit dem Arbeitszylinder verbundenen inneren Abrollflächen
und am Außendurchmesser an mit dem Fahrzeugaufbau oder
dem Fahrwerksbauteil verbundenen äußeren Abrollflächen
abrollt. Der fluidgefüllte Rollbalg ist mit dem Druck des lastabhängigen
Druckes des Hochdruckspeichers beaufschlagt. Der Rollbalg ist so
ausgelegt, dass dieser in einer Mittellage, d. h. in Konstruktionslage,
die Radaufstandskraft abstützt. Aufgrund von zwischen Kolben
und Zylinderrohr auftretenden Haftreibungskräften rollt
der Rollbalg an den Innen- und Außenführungen
ab und koppelt die durch die Haftreibung verursachten Stöße
vom Aufbau ab.
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In
Ausgestaltung der Erfindung sind die wirksamen Flächen
(A1, A2) beider Rollbalghälften unterschiedlich groß und
die Flächendifferenz (ΔA = A2 – A1) ist
zumindest in Konstruktionslage im Wesentlichen gleich der wirksamen
Fläche (Ak) des Kolbens des Kolbenzylinderaggregates. In
vorteilhafter Weise kann die radiale Ausdehnung des als Doppelrollbalg ausgeführten
Entkopplungselementes unabhängig vom Durchmesser der wirksamen
Kolbenfläche ausgebildet sein, lediglich die Differenz
der wirksamen Flächen der beiden Rollbalghälften
muss der wirksamen Kolbenstangenfläche (Ak) entsprechen,
womit eine Anpassung des Federbeins an einen zur Verfügung
stehenden Bauraum verbessert ist.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Außen- und/oder
Innenführungen derart ausgebildet, dass die Flächendifferenz
(ΔA = A2 – A1) des Rollbalges beim Einfedern zunimmt
und/oder beim Ausfedern abnimmt. Die Veränderung der Flächendifferenz über
dem Federweg des Doppelrollbalges führt dazu, dass sich
der Rollbalg nach einer Auslenkung in Konstruktionslage zurückstellt.
Solange Haftreibung zwischen dem Kolben bzw. der Kolbenstange und
dem Zylinderrohr vorliegt wird der Rollbalg aus seiner Mittellage
heraus ausgelenkt. Sobald sich der Kolben losreißt nimmt
der Reibungskoeffizient einen kleineren Gleitreibungswert an und
der Rollbalg kann sich zumindest teilweise in Richtung Konstruktionslage,
d. h. in eine Lage in der die Flächendifferenz ΔA
gleich der wirksamen Kolbenfläche Ak ist, zurückbewegen.
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Eine
Zu- und Abnahme der Flächendifferenz (ΔA = A2 – A1)
beim Ein- und Ausfedern ist erzielbar, indem eine oder beide Innenführungen
eine kegelig geformte Abrollfläche aufweisen. Zusätzlich
oder alternativ können auch eine oder beide Außenführungen
kegelig geformte Abrollflächen aufweisen. Dabei verkleinert
sich beim Einfedern der Durchmesser des Meniskus der ersten, kleineren
Rollbalghälfte und der Durchmesser des Meniskus der zweiten,
größeren Rollbalghälfte vergrößert
sich. Beim Ausfedern des Federbeins verhalten sich die Durchmesser
der Menisken umgekehrt, d. h. der Durchmesser der ersten Rollbalghälfte
vergrößert sich und der Durchmesser der zweiten
Rollbalghälfte verkleinert sich. Anstatt kegelig geformten
Abrollflächen können die Abrollflächen
jede andere beliebige Form wie beispielsweise eine Parabelform aufweisen.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Hub des Rollbalges
durch einen Zuganschlag bzw. einen Druckanschlag begrenzt. Um eine
Beschädigung des Rollbalges durch zu große Abrollwege
zu vermeiden, sind diese durch Anschläge begrenzt.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Arbeitszylinder über
das Kopplungselement und ein Elastomerlager mit dem Fahrzeugaufbau
oder einem Fahrwerksteil verbindbar. Das Elastomerlager ist parallel
zu dem Doppelrollbalg geschaltet, d. h. durch das Elastomerlager
ist die Steifigkeit des Doppelrollbalges erhöht. Bevorzugt
ist die Steifigkeit des Elastomerlagers in Längsrichtung
gering und in radialer Richtung groß. Damit ist die radiale
Belastung des Doppelrollbalges durch das zusätzliche Elastomerlager
verminderbar, wobei die Abkopplung von axialen Stößen
nicht negativ beeinträchtigt ist.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Hoch- und Niederdruckspeicher
Gasbags. In vorteilhafter Weise sind Gasbags koaxial zum Arbeitszylinder
anordenbar, wodurch ein kurz bauendes hydropneumatisches Federbein
darstellbar ist.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die äußere
Abrollfläche des Doppelrollbalges die Form eines Kegelstumpfes
auf. Die Kegelstumpfform ermöglicht in kostengünstiger
Weise die Darstellung unterschiedlicher, durch Menisken bestimmte
Wirkflächen an beiden Rollbalghälften.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind das Rollbalginnenvolumen
und der Hochdruckspeicher über eine Drossel miteinander
verbunden. Durch die Drossel ist ein Ein- und Ausströmen
des Fluides in den Rollbalg gedrosselt, wodurch eine Abrollbewegung
des Rollbalges bedämpft ist. Die Drossel unterstützt
die Endanschlagsfunktion des Rollbalginnenvolumens bei hohen Zug-
und Druckbelastungen des Federbeins. Die Drosselung muss so ausgelegt
sein, dass ein ausreichendes Nachströmen des Fluides in
den Rollbalg ermöglicht ist, so dass in keinem Fahrzustand
des Federbeins der Druck im Rollbalg zusammenbricht.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Rollbalgführungen
derart ausgebildet, so dass die Biegeradien des Doppelrollbalges über
dem Rollbalghub konstant bleiben. In vorteilhafter Weise ist durch
die durch gleich bleibende Radien über dem Hubweg eine
hohe Lebensdauer des Rollbalgmaterials erzielbar.
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Weitere
Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung
sowie den Zeichnungen. Konkrete Ausführungsbeispiele der
Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dar gestellt und in
der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
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1 eine
Darstellung eines erfindungsgemäßen Federbeins,
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2 ein
Prinzipbild des Federerbeins aus 1,
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3 eine
Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Federbeins,
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4 ein
Prinzipbild des Federbeins aus 3,
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5 ein
Stoßdämpfer kombiniert mit einem Kopplungselement
des Federbeins aus 1 und
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6 ein
Stoßdämpfer kombiniert mit einem Kopplungselement
des Federbeins aus 3.
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Gleiche
Bauteile in den 1–6 sind
im Folgenden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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In 1 ist
schematisch ein Federbein mit innerem Niveauausgleich dargestellt.
Das Federbein ist zwischen einem Fahrzeugaufbau und einem gegenüber
dem Fahrwerksaufbau beweglich angeordneten Fahrwerksbauteil wie
beispielsweise einem Dreieckslenker über die Kopplungselemente 6, 7 verbunden.
Ein Kopplungselement 7 ist als Gelenkauge ausgeführt,
das andere Kopplungselement 6 weist zur Befestigung einen
Anschraubzapfen 24 auf.
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Das
Federbein weist eine Vorrichtung 8, 9, 10, 11 auf,
die eine selbsttätige Einstellung des optimalen Höhenstandes
des Fahrzeugaufbaus ermöglicht. Dabei wird die zur Einstellung
des Höhenstandes erforderliche Energie aus den Relativbewegungen
zwischen Fahrzeugaufbau und dem Fahrwerksbauteil gewonnen.
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Das
Federbein umfasst einen mit einem Fluid gefüllten Arbeitszylinder 3 in
dem ein Kolben 4 axial verschieblich angeordnet ist. Bei
dem Fluid handelt es sich beispielsweise um ein Hydrauliköl.
Der Kolben 4 trennt das Innenvolumen des Arbeitszylinders 3 in
zwei Arbeitsräume 3a, 3b. Der Kolben 4 ist
an einer Kolbenstange 5 angeordnet, die über das
Gelenkauge 7 beispielsweise an einem Fahrwerkslenker angeordnet
ist. Im Kolben 4 sind Drosselbohrungen angeordnet, die
die Kolbenbewegung bedämpfen. Selbstverständlich
sind alternativ oder zusätzlich zur Bedämpfung
der Kolbenbewegung an dem Kolben 4 federbelastete Ventile
anordenbar. Das Innenvolumen des Arbeitszylinders 3 ist
mit einer Hochdruckspeicher 1 verbunden. Die Hochdruckspeicher 1 ist koaxial
zu dem Arbeitszylinder 3 angeordnet. In der Hochdruckspeicher 1 ist
ein mit einem Gas gefüllter Gasbag 18 angeordnet.
Durch Ölzufuhr in die Hochdruckspeicher 1 wird
der Gasbag 18 in der Hochdruckspeicher 1 komprimiert,
wodurch das Druckniveau in dem Hochdruckspeicher 1 ansteigt.
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Wiederum
koaxial zu dem Hochdruckspeicher 1 als auch zum Arbeitszylinder 3 ist
ein Niederdruckspeicher 2 angeordnet. Auch der Niederdruckspeicher 2 ist
mit Gasbags 18 ausgestattet, so dass der Druck in dem Speicher 2 durch Ölzu-
und Abfuhr veränderbar ist.
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Die
Hoch- und Niederdruckspeicher 1, 2 sind durch
einen Pumpkanal 20 miteinander verbunden. In dem Pumpkanal 20 sind
ein Pumpeneinlassventil 8 und ein Pumpenauslassventil 9 angeordnet.
Die Kolbenstange 5 ist hohl ausgeführt. In den
Hohlraum der Kolbenstange 5 greift eine gegenüber
dem Arbeitszylinder 3 unverschieblich angeordnete Pumpenstange 21 ein.
In der Pumpenstange 21 verläuft ein Abschnitt
des Pumpenkanals 20 als zentrische Bohrung. Ein als Höhensensor 10 wirkende
Nut ist in Längsrichtung der Pumpenstange 21 eingearbeitet. Sobald
der Kolben 4 die Längsnut 10 beim Ausfedern freigibt,
ist eine Förderung aus dem Niederruckspeicher 2 unterbrochen.
Eine in der Pumpenstange 21 angeordnete Radialbohrung 11 wirkt
als Ablassbohrung. Sobald der Kolben 4 diese Radialbohrung 11 freigibt,
ist der Hoch- mit dem Niederdruckspeicher 1, 2 verbunden,
so dass Öl vom Hochdruck- in den Niederdruckspeicher 1, 2 überströmen
kann.
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Die
Funktionsweise der dem Stand der Technik entsprechenden Niveauregelung
ist im Folgenden anhand der 1 und 2 erklärt.
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Die 2 zeigt
ein Prinzipbild des Federbeins aus 1. Im Gegensatz
zur Ausführungsform in 1 sind zur
besseren Übersicht die Pumpstange 21 und der Höhensensor 10 als
von der Kolbenstange 5 unabhängige Bauteile dargestellt.
Bei Beladung des Fahrzeuges federt die Kolbenstange 5,
sowie die Pumpstange 21 und der Höhensensor 10 ein. Infolge
Federungsvorgängen werden die Kolbenstange 5,
die Pumpenstange 21 und der Höhensensor 21 axial
bewegt. Beim Ausfedern der Kolbenstange 5 saugt die Pumpenstange 21 über
das Pumpeneinlassventil 8 Öl aus dem Niederdruckspeicher 2, solange
der Höhensensorkanal 22 durch den Höhensensor 10 und
die Pumpenstange 21 verschlossen ist. Beim Einfedern wird Öl über
das Pumpenauslassventil 9 in den Arbeitszylinder 3 gefördert.
Damit steigt der Druck im Arbeitszylinder 3 bzw. im Hochdruckspeicher 1,
wodurch sich eine über das Federbein an einem Fahrwerkslenker
abgestützte Karosserie anhebt. Sobald der Höhensensorkanal 22 von der
Pumpenstange 21 und dem Höhensensor geöffnet
wird, kann die Pumpenstange 21 kein weiteres Öl vom
Niederdruckspeicher 2 in den Hochdruckspeicher 1 pumpen,
das Zielniveau ist erreicht. Bei einer Fahrzeugentladung hebt sich
der Aufbau an und die Pumpenstange 21 gibt einen Überströmkanal 11 frei, der
ein Überströmen vom Hoch- in den Niederdruckspeicher 1,2 ermöglicht,
so dass das Fahrzeugniveau wieder abgesenkt wird.
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Bei
hohen Fahrzeugbeladungen ist der Druck im Arbeitszylinder 3 dementsprechend
hoch, wodurch auch die Reibkraft zwischen Kolben 4 und Zylinderrohr 3 entsprechend
hohe Werte annimmt. Beispielsweise vom Fahrzeugrad ausgehende Stöße,
die kein Losreißen des Kolbens 4 von der Zylinderwand
bewirken, werden ohne dass das Federbein einfedert über
die Kopplungselemente 6,7 auf den Fahrzeugaufbau übertragen.
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Um
eine möglichst gute Abkopplung oben genannter Stöße
zu ermöglichen umfasst gemäß 1 ein
Kopplungselement 6 einen Doppelrollbalg 12. Der
Doppelrollbalg 12 beinhaltet eine erste und zweite Rollbalghälfte 12a, 12b.
Die wirksame Fläche A1 der erstes Rollbalghälfte 12a weist
gegenüber der wirksamen Fläche A2 der zweiten
Rollbalghälfte 12b einen kleineren Wert auf. Die
Wirkflächen A1, A2 der ersten und zweiten Rollbalghälfte 12a, 12b sind durch
die durch die Menisken beschriebenen Durchmesser definiert.
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Die
erste Rollbalghälfte 12a rollt am Innendurchmesser
am Arbeitszylinder 3 angeordneten Abrollkolben 13a und
am Außendurchmesser an einer in einem Kopplungsgehäuse 23 angeordneten
Außenführung 14a ab.
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Die
zweite Rollbalghälfte 12b rollt am Innendurchmesser
an einem gleichfalls am Arbeitszylinder 3 angeordneten
Abrollkolben 13b und am Außendurchmesser an einer
in Kopplungsgehäuse 23 angeordneten Außenführung 14b ab.
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Das ölgefüllte
Innenvolumen des Doppelrollbalges 12 ist mit dem Innenvolumen
des Arbeitszylinders 3 hydraulisch verbunden.
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Voraussetzung
für die abkoppelnde Funktion des Doppelrollbalgs 12 ist,
dass in Konstruktionslage an dem unter Druck stehenden Arbeitszylinder 3 axiales,
d. h. in Längsrichtung des Federbeins, Kräftegleichgewicht
vorliegt. Auf den Arbeitszylinder 3 wirkt an der dem Doppelrollbalg 12 zugewandten
Seite der Druck auf die Fläche Az, auf der gegenüberliegenden Seite
wirkt der Druck auf eine um die wirksame Kolbenfläche verminderte
Fläche ΔA = Az – Ak. Um Kräftegleichgewicht
am Arbeitszylinder 3 herstellten zu können weisen
die durch die Menisken beschriebenen Flächen A1 und A2
der ersten und der zweiten Rollbalghälfte 12a, 12b eine
Differenz auf, die der wirksamen Kolben fläche entspricht.
Damit besteht axiales Kräftegleichgewicht am Arbeitszylinder 3 wenn
gilt: p·Az = p·((Az – Ak)
+ (A2 – A1)),daraus folgt Ak = A1 – A2.
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Der
Arbeitszylinder 3 weist zwei Zylinderböden auf,
wobei die Fläche eines der Zylinderböden, d. h.
der Zylinderboden auf der Seite der Kolbenstange 5, durch
die Fläche Ak der Kolbenstange 5 vermindert ist.
Dieser Unterschied wird durch den Doppelrollbalg 12 derart
kompensiert, dass am Arbeitszylinder 3 in Konstruktionslage
bei einem vorgegebenen Druck p in axialer Richtung wieder Kräftegleichgewicht
herrscht. Dazu ist die Rollbalgdifferenzfläche A1 – A2
so gewählt, dass diese der effektiven Kolbenfläche
Ak entspricht.
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Beispielsweise
bei einem Einfedervorgang drückt der Kolben 4 aufgrund
der Haftreibungskräfte den Arbeitszylinder 3 in
Richtung Anschraubzapfen 24 am Kopplungsgehäuse 23.
Aufgrund dieser Reibungskräfte rollt die erste Rollbalghälfte 12a an
der Innenführung 13a Richtung Gelenkauge 7 und
an der Außenführung 14a Richtung Anschraubzapfen 24 ab.
Die zweite Rollbalghälfte 12b rollt auf der Innenführung 13b in
Richtung Gelenkauge 7 und auf der Außenführung 10b in
Richtung Anschraubzapfen 24 ab.
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Der
Doppelrollbalge 12 rollt solange, bis die Gegenkraft des
Doppelrollbalges 12 die Haftreibungskraft übersteigt
und der Kolben 4 zu gleiten beginnt. Da nun eine gegenüber
der Haftreibungskraft wesentlich kleinere Gleitreibungskraft wirkt,
kann der Doppelrollbalg 4 zumindest teilweise in Richtung Konstruktionslage
zurückrollen. Die Gegenkraft des Doppelrollbalges 12 wird
aufgebaut, indem beim Einfedern des Doppelrollbalges 12,
d. h. wenn sich beim Eintauchen der Kolbenstange 5 in den
Arbeitszylinder 3 sich die Menisken beider Rollbalghälften 12a, 12b aufeinander
zubewegen, die Flächendifferenz zwischen den Fläche
A2 und A1 größer und beim Ausfedern des Doppelrollbal ges 12,
d. h. wenn beim Ausfahren der Kolbenstange 4 aus dem Arbeitszylinder 3 sich
die Menisken des Rollbalghälften 12a, 12b voneinander
wegbewegen, die Flächendifferenz zwischen den Fläche
A2 und A1 kleiner wird. Dies kann erzielt werden, indem sich die
Durchmesser an der Innen- oder Außenführung über
dem Rollweg verändern. Beispielsweise können eine
oder beide der Innenführungen 13a, 13b und/oder
eine oder beide der Außenführungen 14a, 14b kegelige
Mantelfläche aufweisen. Die Kegelflächen sind
dabei so anzuordnen, dass sich bei einem Einfedern der Meniskusdurchmesser
der ersten Rollbalghälfte 12a verkleinert und
sich der Meniskusdurchmesser der zweiten Rollbalghälfte 12b vergrößert.
Beim Ausfedern des Federbeins stellt sich dann eine gegenüber
der vorab beschriebenen, umgekehrte Bewegung der Menisken ein. Selbstverständlich
sind neben kegeligen Mantelflächen auch andere Formen möglich.
Um gleichmäßig Spannungen in den Menisken und
eine damit verbunden hohe Lebensdauer des Rollbalges zu gewährleisten
sind die äußeren und inneren Abrollflächen 13a, 13b, 14a, 14b so
zu gestalten, dass der Radius des Rollbalges 12 an den
Menisken über dem Abrollweg weitgehend konstant bleibt.
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In
der hydraulischen Verbindung 19 zwischen Arbeitszylinder 3 bzw.
Hochdruckraum 1 und dem Innenvolumen des Rollbalges 12 ist
ein Drosselelement 19 angeordnet. Das Drosselelement 19 bewirkt,
dass bei einem schnellen Ein- und Ausfahren des Kolbens 4 aus
dem Arbeitszylinder 3 Öl aus und in den Rollbalg 12 gedrosselt
aus- und einströmt und die Bewegung des Rollbalges 12 bedämpft
ist.
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Die
hydraulische Verbindung 29 zwischen Arbeitszylinder 3 und
dem Hochdruckraum 1 ist großzügig und
strömungsgünstig ausgelegt. Dies bewirkt, dass
bei einem schnellen Ausfahren des Kolbens 4 aus dem Arbeitszylinder 3 der
Druck durch nachströmendes Öl aus dem Hochdruckraum 1 so
groß bleibt, dass eine Tragfähigkeit des Rollbalges 12 gewährleistet
ist. Die strömungsgünstige Auslegung ist umso
wichtiger, je geringer der Druck im Arbeitszylinder ist, insbesondere
bei teiltragenden Federbeinen, d. h. zum Beispiel bei einem hydropneumatischen Federbein
mit innerer Niveauregelung und einer dazu parallel geschalteten
Stahlfeder, nimmt der Druck im Arbeitszylinder 3 ein derartig
niedrigen Wert ein, dass eine starke Drosselstelle in der hydraulischen
Verbindung 29 die Tragfähigkeit des Rollbalgs 12 gefährden
würde.
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Gemäß 1 stützt
sich der Arbeitszylinder 3 des Federbeins sowohl an einem
in dem Kopplungsgehäuse 23 angeordneten Doppelrollbalg 12 als
auch an einem Elastomerlager 17 ab. Das Elastomerlager 17 umfasst
einen mit dem Arbeitszylinder 3 unverschieblich verbundenen
Innenkern 27, der sich über eine Elastomerschicht 26 an
einer Außenhülse 28 am Kopplungsgehäuse 23 abstützt.
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Das
Elastomerlager 17 ist dem Abrollkolben 12 parallel
geschaltet, d. h. die Federkraft der Elastomerschicht 26 wirkt
ebenfalls einer Auslenkung des Rollbalges 12 aus der Konstruktionslage
entgegen. Durch das zum Rollbalg 12 parallel geschaltete
Elastomerlager 17 ist der maximale Hub des Rollbalges 12 begrenzbar.
Das Elastomerlager 17 kann mit einer progressiven Kennlinie
ausgelegt sein, d. h. das Elastomerlager 17 ist bei kleinen
Auslenkungen relativ weich und verhärtet mit zunehmender
Auslenkung. In 2 ist schematisch der Rollbalg 12 und das
parallel dazu angeordnete Elastomerlager 17 gezeigt. Gegenüber
der Darstellung in 1 ist der maximale Hub zusätzlich
durch einen elastischen Zug- und Druckanschlag 16,15 begrenzt.
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Die
Funktion und Aufbau des Federbeins aus 3 entspricht
im Wesentlichen dem der 1. Im Unterschied zur Ausführung
in 1 weist das Federbein ein Zug- und Druckanschlag 16, 15 auf,
die den maximalen Rollweg des Rollbalges 12 begrenzen.
Auf ein zum Rollbalg 12 parallel geschaltetes Elastomerlager 17 ist
wie auch in der Prinzipdarstellung der 3 gezeigt
verzichtet worden, so dass eine Abkopplung vom Aufbau ausschließlich über den
Rollbalg 12 erfolgt.
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Die
Kombination eines eine innerer Niveauregelung umfassenden Federbeins
mit einem ein Doppelrollbalg 12 umfassenden Kopplungselement 6 ermöglicht
trotz der prinzipbedingten hohen, inneren Öldrücken
im Arbeitszylinder 3 die Realisierung eines hohen Fahrzeugfahrkomforts.
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In
den 5 und 6 ist eine Kombination eines
Schwingungsdämpfers mit dem einen Rollbalg 12 umfassenden
Kopplungselement 6 aus 1 und 3 dargestellt.
Die Schwingungsdämpfer umfassen ein in einem Arbeitszylinder 3,
an einer Kolbenstange 5 angeordneten Kolben 4.
Im Kolben 4 sind zur Bedämpfung der Kolbenein-
und Ausfahrbewegung federbelastete Ventile angeordnet. Ein Speicherraum 1 nimmt
das beim Einschieben der Kolbenstange 5 in den Arbeitszylinder 3 verdrängte
Volumen auf. In dem Speicherraum ist ein Gasbag 18 angeordnet.
Das Kopplungselement 6 ist entsprechend der Beschreibung
zu 1 und 3 so ausgelegt, dass der Rollbalg 12 unabhängig
vom Druck im Arbeitszylinder 3 die Konstruktionslage einnimmt.
Eine Auslenkung des Rollbalges 12 erfolgt aufgrund zwischen
Kolben 4 und Arbeitszylinder 3 auftretenden Reibungskräften.
Die zwischen Arbeitszylinder 3 und Innenvolumen des Rollbalges 12 angeordnete
Drossel 19 bewirkt eine Anschlagsunterstützende
Verhärtung des Rollbalges 12 bei schnellen Ein-
und Ausschiebevorgängen der Kolbenstange 5 aus
dem Arbeitszylinder 3. Die Drossel 19 ist gleichzeitig
so auszulegen dass die Tragfähigkeit des Rollbalges 12 in jeder
Fahrsituation erhalten bleibt. Um ein unbehinderten Ölstrom
aus dem Arbeitszylinder 3 in den Hochdruckspeicher 1 und
umgekehrt zu ermöglichen ist die hydraulische Verbindung 29 auch
hier strömungsgünstig ausgelegt.
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Mit
ansteigendem Druck im Hochdruckspeicherraum 1 trägt
der Schwingungsdämpfer die Aufbaulast zunehmend mit. Bei
einem teiltragenden Schwingungsdämpfer ist beispielsweise
eine Stahlfeder zum Schwingungsdämpfer parallel geschaltet. Durch
entsprechende Erhöhung des Druckes im Hochdruckspeicherraum 1 kann
der Schwingungsdämpfer auch ohne Unterstützung
zusätzlicher Federelemente die volle Last tragen.
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- 1
- Hochdruckspeicher
- 2
- Niederdruckspeicher
- 3
- Arbeitszylinder
- 4
- Kolben
- 5
- Kolbenstange
- 6
- Kopplungselement
- 7
- Kopplungselement,
Anschraubauge
- 8
- Steuerungsvorrichtung
Pumpeneinlassventil
- 9
- Steuerungsvorrichtung
Pumpenauslassventil
- 10
- Steuerungsvorrichtung
Höhensensor
- 11
- Steuerungsvorrichtung
Ablassbohrung
- 12
- Doppelrollbalg
- 12a
- Erste
Rollbalghälfte
- 12b
- Zweite
Rollbalghälfte
- 13a,
b
- Innere
Abrollfläche erste und zweite Rollbalghälfte
- 14a,
b
- Äußere
Abrollfläche erste und zweite Rollbalghälfte
- 15
- Druckanschlag
- 16
- Zuganschlag
- 17
- Elastomerlager
- 18
- Gasbag
- 19
- Drossel
- 20
- Pumpkanal
- 21
- Pumpenstange
- 22
- Höhensensorkanal
- 23
- Kopplungsgehäuse
- 24
- Anschraubzapfen
- 25
- Längsachse
Federbein
- 26
- Elastomerschicht
- 27
- Innenkern
- 28
- Hülse
- 29
- Hydraulische
Verbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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