-
Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Federdämpfer mit einem von der Federauslenkung abhängigen variablen Volumen und einer Ventilanordnung, über die das variable Volumen mit einem konstanten Volumen verbunden ist. Weiters betrifft die Erfindung ein pneumatisches Federdämpfersystem mit zumindest einem solchen Federdämpfer.
-
An die Federung und Dämpfung in Fahrzeugen, insbesondere bei Nutzfahrzeugen und Aufliegern, aber auch im PKW-Bereich werden zunehmend höhere Ansprüche gestellt. Bei PKWs werden hochwertige Federdämpfer mit Luftfedern insbesondere im Bereich der Oberklasse verwendet, um den Fahrkomfort zu steigern. Im Zusammenhang mit Nutzfahrzeugkabinen verringert der mit hochwertigen Federdämpfern erzielbare Komfortgewinn die Belastung des Fahrers und steigert dessen Leistungsfähigkeit. Bei Aufliegern und Anhängern bestehen überdies in Abhängigkeit vom Beladungszustand sehr unterschiedliche Anforderungen an die Federdämpfung: Bei einem leeren Anhänger bzw. Auflieger muss die Federdämpfung verhindern, dass der Auflieger sich aufschaukelt, oder gar zu „springen“ anfängt. Dies ist nicht nur aus Gründen der Sicherheit erforderlich, sondern auch um die damit einhergehende Lärmbelastung einzudämmen. Im beladenen Zustand liegt das Hauptaugenmerk auf der Vermeidung von Stößen und Schwingungen, die ebenfalls die Fahrsicherheit beeinträchtigen, aber auch die transportierten Güter beschädigen können.
-
Als „pneumatische Feder“ wird im Zusammenhang mit der gegenständlichen Erfindung eine Federanordnung mit veränderlicher Länge bezeichnet, wobei sich bei der Längenänderung auch das Volumen eines abgeschlossenen, gasgefüllten Raums verändert und wobei die Federkraft durch den veränderten Druck des in diesem Raum eingeschlossenen Gases bewirkt wird. Da in den meisten Fällen Luft als Gas verwendet wird, werden pneumatische Federn allgemein auch als „Luftfedern“ bezeichnet. Üblicherweise weisen Luftfedern einen zwischen einem Federdeckel und einem Abrollkolben angeordneten Luftbalg auf, der das Luftvolumen umfasst. Im Zusammenhang mit der gegenständlichen Beschreibung wird der Begriff „Luftfeder“ generisch verwendet und umfasst auch gleichartige Federsysteme, die ein anderes Gas verwenden.
-
Luftfedern bieten im Vergleich zu herkömmlichen Schrauben- oder Blattfedern aus Stahl ein sehr komfortables und hochwertiges Federverhalten, es ist jedoch aufwändig, auch die Dämpfung auf pneumatischem Wege zu erzielen, sodass rein pneumatische Federdämpfersysteme sich in der Praxis bislang nicht allgemein durchsetzen konnten. Im Zusammenhang mit der gegenständlichen Offenbarung wird unter der Bezeichnung „pneumatischer Federdämpfer“ ein Federdämpfersystem verstanden, bei dem sowohl die Federung, als auch die Dämpfung mit Gas realisiert wird, d.h. das System ist frei von Hydrauliköl.
-
Die meisten hochwertigen Federdämpfersysteme weisen aus den obengenannten Gründen eine Kombination aus einer Luftfeder und einem Hydraulikdämpfer auf, wodurch eine vernünftige Abstimmung zwischen den Kosten und der erzielbaren Qualität des Federdämpfers erreicht werden kann.
-
Die Verwendung der hydraulischen Dämpferkomponente ist jedoch nicht frei von Nachteilen. Bei hydraulischen Dämpfern besteht nämlich die Gefahr von Leckagen, die für den Hersteller hohe Gewährleistungen zu Folge haben können. Der Verlust von Hydrauliköl, etwa wenn es zu einem „Durchschlagen“ des Dämpfers kommt, kann zu erheblichen Umweltschäden führen. Hydraulikdämpfer müssen auch regelmäßig gewartet werden, was die laufenden Kosten erhöht.
-
Auch die mit Hydraulikdämpfern erzielbare Dämpfungscharakteristik stellt ein Problem dar. Diese ändert sich nämlich mit dem Belastungszustand und ist nur mechanisch veränderbar. Daher muss der Federdämpfer, insbesondere im Fall von Aufliegern, vom Fahrer meist händisch von voll beladen auf leer (bzw. umgekehrt) umgestellt werden. Wird dies vergessen, kann es zum oben beschriebenen „Springen“ des leeren Anhängers kommen, bzw. kann der Hydraulikdämpfer des vollen Anhängers „durchgeschlagen“ werden.
-
JP 4071522 B2 offenbart ein Luftfedersystem für die Radaufhängung eines Nutzfahrzeuges. Das Luftfedersystem weist einen Luftfederbalg auf, der an einem oberen Ende mit einer Platte verschlossen ist. Die Platte weist ein Zuführ-/Ablauf-Ventil und ein Drosselventil, das mit einem externen Tank verbunden ist, auf. Der Strömungsquerschnitt des Drosselventils ist vom Innendruck (und somit von der Beladung des Nutzfahrzeuges) abhängig: Je höher der Innendruck im Luftfedersystem ist, desto weiter schließt sich das Ventil und desto geringer wird der Strömungsquerschnitt. Dazu weist das Drosselventil einen mit einer Feder in Öffnungsrichtung vorgespannten Kolben auf. Bei höherem Druck wird die Feder komprimiert und der Kolben in eine weiter geschlossene Stellung bewegt.
-
Die gegenständliche Erfindung hat die Aufgabe, einen pneumatischen Federdämpfer bereitzustellen, der einen einfachen Aufbau hat, ohne Hydraulikkomponenten auskommt und mit dem gewünschte Dämpfungseigenschaften auf konstruktivem Weg einfach erzielt werden können.
-
Erfindungsgemäß werden diese und weitere Aufgaben der Erfindung durch einen pneumatischen Federdämpfer der eingangs genannten Art erzielt, dessen Ventilanordnung eine Platte aufweist, die mit einer Oberfläche an das variable Volumen angrenzt und mit einer gegenüberliegenden Oberfläche an das konstante Volumen angrenzt, wobei in die Platte zumindest eine erste und eine zweite, das variable Volumen mit dem konstanten Volumen verbindende, Durchgangsbohrung eingebracht ist, und wobei an einer Oberfläche der Platte zumindest ein erster Ventilkörper angeordnet ist, der durch Federkraft in eine die erste Durchgangsbohrung verschließende Stellung gedrückt ist, und der bei Überschreiten einer gegen die Federkraft wirkenden Druckdifferenz zwischen dem variablen Volumen und dem konstanten Volumen in eine geöffnete Stellung gedrückt wird. Die erste Durchgangsbohrung bildet mit dem daran mit Federkraft angedrückten Ventilkörper ein in eine erste Strömungsrichtung wirkendes, selbsttätiges Ventil aus. Je nach Anordnung des Ventilkörpers wird dadurch eine Ausgleichsströmung vom konstanten Volumen in das variable Volumen oder vom variablen Volumen in das konstante Volumen erzeugt. Diese Ausgleichsströmung erfolgt gegen einen Strömungswiederstand des Ventils, hervorgerufen durch die Geometrie der Durchgangsbohrung und die Materialcharakteristik des Ventilkörpers bzw. die Charakteristik der Federkraft. Dabei wird ein Teil der Druckenergie in Wärme umgewandelt. Diese Energieumwandlung führt zu einer Dämpfung des Systems. Ein Druckausgleich in einer der ersten Strömungsrichtung entgegengesetzten zweiten Strömungsrichtung kann über die zweite Durchgangsbohrung erfolgen.
-
In vorteilhafter Weise kann an der dem ersten Ventilkörper gegenüberliegenden Oberfläche der Platte ein zweiter Ventilkörper angeordnet sein, der durch Federkraft in eine die zweite Durchgangsbohrung verschließende Stellung gedrückt ist und der bei Überschreiten einer gegen die Federkraft wirkenden Druckdifferenz zwischen dem variablen Volumen und dem konstanten Volumen in eine geöffnete Stellung gedrückt wird. Dadurch lässt sich eine konstruktiv beeinflussbare Dämpfung in beiden Bewegungsrichtungen des Federdämpfers erzielen.
-
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann in der Platte eine Vielzahl an Durchgangsbohrungen eingebracht sein, wobei eine Vielzahl an Ventilkörpern an den Oberflächen der Platte angeordnet ist, und wobei jeder Ventilkörper zumindest einer der Durchgangsbohrungen zugeordnet ist. Dadurch lassen sich in eine oder in beiden Bewegungsrichtungen des Federdämpfers Ventilgruppen mit parallel angeordneten Ventilen realisieren, was die Auslegung der Dämpfungscharakteristiken erleichtert. Jeder Ventilkörper ist zumindest einer Durchgangsbohrung zugeordnet, d.h. er schließt diese eine Durchgangsbohrung in der geschlossenen Lage dichtend ab. Gegebenenfalls kann ein einziger Ventilkörper jedoch auch zwei oder mehrere Durchgangsbohrungen gleichzeitig abschließen. Dadurch lässt sich der Strömungsquerschnitt auch in den Durchgangsbohrungen reduzieren, wodurch die Dämpfungseigenschaften konstruktiv beeinflusst werden können. In vorteilhafter Weise können zumindest zwei der Durchgangsbohrungen einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen, was eine Beeinflussung der Dämpfungscharakteristik in einem breiteren Bereich erlaubt.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können erfindungsgemäß zumindest zwei der Ventilkörper eine unterschiedliche Form und/oder eine unterschiedliche Materialcharakteristik aufweisen und/oder mit einer Federkraft mit unterschiedlicher Federcharakteristik beaufschlagt sein. Auch dadurch lässt sich eine Beeinflussung der Dämpfungscharakteristik in einem breiteren Bereich erzielen, beispielsweise können bestimmte Ventile oder Ventilgruppen für geringe Druckunterschiede optimiert sein, während andere Ventile oder Ventilgruppen erst bei großen Druckunterschieden aktiviert werden.
-
Durch die oben beschriebenen Parameter, insbesondere die Anzahl, die Strömungsquerschnitte und die Vorspannung bzw. Steifigkeit der Ventile kann die Dämpfungscharakteristik auf vielfältige Weise beeinflusst werden. Beispielsweise lässt sich, je nach Bedarf, ein schwache Dämpfung, eine starke Dämpfung, eine lineare Dämpfung, eine progressive Dämpfung oder eine degressive Dämpfung erzielen. Durch die Verwendung mehrerer unterschiedlicher Ventile kann gegebenenfalls eine unterschiedliche Dämpfungscharakteristik in Zug- und Druckrichtung realisiert werden. Ein besonderer Vorteil liegt darin, dass die Dämpfungscharakteristik vom statischen Druckzustand (der insbesondere durch die Beladung beeinflusst ist) unabhängig ist. Dadurch lässt sich eine beladungsunabhängige, konstante Dämpfung erzielen. Durch den mechanisch einfachen Aufbau und die Ölfreiheit lässt sich ein völlig wartungsfreier pneumatischer Federdämpfer herstellen.
-
In vorteilhafter Weise kann weiters zumindest eine Durchgangsbohrung als Bypassbohrung ausgebidet sein, welche das variablen Volumen ventilfrei mit dem konstanten Volumen verbindet. Die Bypassbohrung weist vorzugsweise einen erheblich kleineren Durchmesser auf, als die Durchgangsbohrungen der Ventile und dient dem Druckausgleich bei sehr geringen Druckunterschieden, bei denen die Ventile noch nicht ansprechen.
-
Bevorzugter Weise kann zumindest ein Ventilkörper eine an einer Seite der Platte angeordnete Ventillamelle eines Lamellenventils sein. Lamellenventile bieten den Vorteil, dass sie die Federkraft selbst erzeugen, sodass keine weiteren Federelemente erforderlich sind und sich ein sehr einfacher Aufbau bei kleinem Raumbedarf erzielen lässt. Gegebenenfalls können auch mehrere Ventillamellen aus einen einzigen Lamellenblech herausgearbeitet und das Blech auf der Platte montiert sein. Solche Konstruktionen sind dem Fachmann aus anderen Anwendungen an sich bekannt.
-
Alternativ oder in Ergänzung zu den Lamellenventilen können jedoch auch andere selbststätige Ventilsysteme verwendet werden, etwa Kugelventile, die eine mit Schraubenfedern gegen die Öffnung der Durchgangsbohrung gedrückte Kugel aufweisen, in einem Ventilkäfig angeordnete und mittels einer Feder gegen die Platte gedrückte Ventilplatten oder ähnliches. Bevorzugter Weise benötigen die verwendeten Ventile keinerlei externe Ansteuerung, sondern funktionieren ausschließlich aufgrund des Druckunterschiedes. Die gewünschte Dämpfungscharakteristik wird dabei ausschließlich durch konstruktive Maßnahmen eingestellt und die Ventile funktionieren im Einsatz vollständig autonom, sodass keine Wartung erforderlich ist. Da der erfindungsgemäße Federdämpfer wartungsfrei funktioniert, sind auch keine Wartungsöffnungen notwendig, wodurch die Konstruktion weiter vereinfacht werden kann.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Federdämpfer einen Abrollkolben, einen Rollbalg und einen Federdeckel aufweist, die das variable Volumen begrenzen.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Platte in den Federdeckel integriert sein. Dies erlaubt einen sehr einfachen Aufbau und erleichtert die Realisierung eines vollkommen wartungsfreien Federdämpfers.
-
Im Federdeckel kann in vorteilhafter Weise eine Deckelkammer vorgesehen sein, welche zumindest einen Teil des konstanten Volumens umfasst. Dadurch lassen sich die erforderlichen Bauteile und der Herstellungsaufwand minimieren. Die Deckelkammer kann, beispielsweise über eine Verbindungsleitung, mit einem Speichertank verbunden werden, wodurch das für den Federdämpfer zur Verfügung stehende konstante Volumen unabhängig von der Baugröße des Federdämpfers vergrößert werden kann.
-
Die Erfindung betrifft weiters ein pneumatisches Federdämpfersystem mit zumindest einem erfindungsgemäßen Federdämpfer, wobei das konstante Volumen zumindest eine Verbindungsleitung und einen Speichertank umfasst. Das Verhältnis zwischen dem konstanten Volumen und dem variablen Volumen hat einen großen Einfluss auf die Dämpfungscharakteristik des Federdämpfersystems. Durch den Anschluss des Federdämpfers an einen Speichertank lässt sich das konstante Volumen erhöhen, ohne die Baugröße des Federdämpfers selbst zu verändern.
-
In vorteilhafter Weise kann das pneumatische Federdämpfersystem eine Vielzahl an Federdämpfern aufweisen, die über jeweils zumindest eine Verbindungsleitung mit dem selben Speichertank verbunden sind. Dadurch lässt sich beispielsweise das Verhalten aller Federdämpfer etwa durch eine Druckänderung im Speichertank gleichzeitig regulieren.
-
Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt
- 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Federdämpfersystems,
- 2 eine Schnittansicht eines Federdeckels eines erfindungsgemäßen Federdämpfers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung und
- 3 eine schematische Darstellung eines Federdämpfers gemäß einer weiteren Ausführungsform.
-
In den Figuren werden gleiche bzw. ähnliche Elemente in den unterschiedlichen Zeichnungen jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
-
Das in 1 schematisch dargestellte Federdämpfersystem umfasst einen Federdämpfer 3, der über eine Verbindungsleitung 15 mit einem Speichertank 14 verbunden ist. Der Federdämpfer 3 umfasst einen Abrollkolben 9, einen Rollbalg 10 und einen Federdeckel 11. Der Federdeckel 11 weist einen an der Außenseite des Federdämpfers 3 angeordnete Deckelabschlussplatte 16 und eine im Inneren des Federdämpfers 3 angeordneten Deckelnapf 17 auf, die an einem Rand 18 miteinander verbunden sind, wobei zwischen der Deckelabschlussplatte 16 und dem Deckelnapf 17 eine abgedichtete Deckelkammer 12 ausgebildet ist.
-
Der Abrollkolben 9, der Rollbalg 10 und der Deckelnapf 17 begrenzen ein variables Volumen 1, dessen Außenkontur in 1 als Strichlinie dargestellt ist. Der Federdeckel 11 kann beispielweise an einem schwingungsgedämpften Objekt befestigt sein, wobei der Abrollkolben 9 mit einem schwingungsanregenden System verbunden ist, oder umgekehrt. Je nach Anwendungsfall kann als Schwingungsgedämpfte System beispielsweise das Chassis mit der Fahrgastzelle eines PKWs, eine Nutzfahrzeugkabine, die eine Ladeplattform oder Ladezelle tragende Konstruktion eines LKWs oder eines Anhängers bzw. Aufliegers, oder eine andere schwingungsgedämpfte Einheit angesehen werden. Demgemäß kann als schwingungsanregendes System beispielsweise das Rad oder die Achse eines PKW, LKW oder eines Anhängers oder die eine Nutzfahrzeugkabine oder Ladezelle tragende Konstruktion, etc. angesehen werden. Die gegenständliche Offenbarung ist jedoch nicht auf diese beispielhaften Anwendungen beschränkt.
-
Durch eine Anregung des schwingungsanregenden Systems, also beispielsweise einer Achsanregung, wird der Abrollkolben 9 zum Federdeckel 11 hin und von diesem weg bewegt, wobei sich das variable Volumen und damit auch der Druck des im variablen Volumen befindlichen Gases (üblicherweise Luft) dementsprechend ändert. Dies bewirkt in an sich bekannter Weise die Federkraftkomponente des Federdämpfers 3.
-
Der Boden des Deckelnapfes 17 ist als ebene Platte 5 ausgebildet, deren eine Oberfläche dem variablen Volumen zugewandt ist und dieses begrenzt und deren anderer Oberfläche der Deckelkammer 12 zugewandt ist und wiederum diese begrenzt. Die Deckelkammer 12 weist eine stabile Form auf und das darin enthalten Volumen bleibt, unabhängig vom Druck, konstant. An einem Leitungsanschluss 19 ist die Deckelkammer 12 an eine Verbindungsleitung 15 angeschlossen, die wiederum mit einem Speichertank 14 in Verbindung steht. Gegebenenfalls können mehrere Federdämpfer 3 über entsprechende Verbindungsleitungen 15 an einem einzigen Speichertankt 14 angeschlossen sein. Dies ist in 1 durch die in Strichlinien angedeuteten Konturen eines zweiten Federdämpfers 3' mit einer weiteren Deckelkammer 12' und einer zweiten Verbindungsleitung 15' veranschaulicht. Die Verrohrung der Verbindungsleitungen 15, 15' kann gegebenenfalls weitere Anschlüsse und Verzweigungen aufweisen, die zu weiteren Federdämpfern führen. Solche weiteren Federdämpfer vorzusehen, liegt im Können eines Durchschnittsfachmanns und sie sind der Übersichtlichkeit halber in 1 nicht dargestellt.
-
Das von der Deckelkammer 12, der Verbindungsleitung 15 und dem Speichertank 14 umfasste abgeschlossene Volumen bleibt unabhängig vom Druck des darin befindlichen Gasmediums unveränderlich und wird im Zusammenhang mit der gegenständlichen Erfindung als konstantes Volumen 2 bezeichnet. Die Kontur des konstanten Volumens 2 der Anordnung aus Federdämpfer 3, Verbindungsleitung 15 und Speichertank 14 ist in 1 durch eine Strichlinie veranschaulicht. Im Falle eines Federdämpfersystems mit mehreren Federdämpfern, wie etwa dem zweiten Federdämpfer 3', sind die zusätzlichen Volumen der weiteren Verbindungsleitungen 15' und Deckelkammern 12' zum konstanten Volumen 2 hinzuzuzählen.
-
Wie in weiterer Folge beschrieben wird, fasst das erfindungsgemäße Konzept des pneumatischen Federdämpfers das bisherige Konzept einer pneumatischen Federung und einer hydraulischen Dämpfung zu einer rein pneumatischen Federdämpfung zusammen. Zu diesem Zweck ist in der Platte 5 des Deckelnapfes 17 des Federdeckels 11 eine Ventilanordnung 4 mit einer Anzahl an Ventilen vorgesehen, über die eine Druckdifferenz zwischen dem konstanten Volumen 2 und dem variablen Volumen 1 ausgeglichen wird. Jedes Ventil der Ventilanordung besteht aus einer Durchgangsbohrung 6 in der Platte 5, welche das variable Volumen 1 mit dem konstanten Volumen 2 verbindet, und einem Ventilkörper 7, der mittels einer Federkraft gegen die Platte 5 gedrückt wird und die Durchgangsbohrung 6 auf Seiten des konstanten Volumens oder des variablen Volumens verschließt.
-
In 1 sind ein erstes Ventil, bestehend aus einer ersten Durchgangsbohrung 6 und einem ersten Ventilkörper 7 auf Seiten der Deckelkammer 12, und ein zweites Ventil, bestehend aus einer zweiten Durchgangsbohrung 6' und eines zweiten Ventilkörpers 7' auf Seiten des variablen Volumens 1 dargestellt. Die Ventilkörper 7, 7' sind jeweils federnd gegen die Oberfläche der Platte 5 vorgespannt, wobei die Federn in 1 rein schematisch dargestellt sind. Als Federn können herkömmliche Federelemente verwendet werden, beispielsweise Schrauben-, Spiral- oder Blattfedern, die beispielsweise an der Platte 5 montiert oder in einem beispielsweise an der Platte 5 montierten Federkäfig (nicht dargestellt) angeordnet sein können, und die den Ventilkörper 7 gegen die Platte 5 drücken. Die Federelemente können auch einteilig mit dem Ventilkörper 7 ausgebildet sein, beispielsweise in Form von Lamellenventilen.
-
Wenn, etwa aufgrund von Bewegungen des schwingungsanregenden Systems, der Abrollkolben 9 zum Federdeckel 11 hin bewegt wird, verringert sich das Volumen des variablen Volumens 1 und der Druck im variablen Volumen 1 steigt dementsprechend, bis aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem ersten Volumen 1 und dem zweiten Volumen 2 die Öffnungskraft des ersten Ventils erreicht ist und der Ventilkörper 7 von der Platte 5 weggedrückt wird, wobei er die Durchgangsbohrung 6 zumindest teilweise freigibt. Die Druckdifferenz zwischen dem variablen Volumen 1 und dem konstanten Volumen 2 wird dann durch eine Ausgleichsströmung vom variablen Volumen 1 über die Durchgangsbohrung 6 in das konstante Volumen ausgeglichen. Die Ausgleichsströmung erfolgt gegen einen Strömungswiederstand des Ventils, wobei ein Teil der Druckenergie in Wärme umgewandelt wird. Diese Energieumwandlung führt zu einer Dämpfung des Systems. Die vom Ventil bewirkte Dämpfungscharakteristik kann durch den Strömungsquerschnitt (d.h. den Durchmesser der Durchgangsbohrung 6 und die Öffnungsschlitz zwischen abgehobenem Ventilkörper 7 und Platte 5), und die Form, Vorspannung und Steifigkeit der Ventilkörper beeinflusst werden.
-
Im umgekehrten Fall, wenn also der Abrollkolben 9 vom Federdeckel 11 weg bewegt wird, steigt das Volumen des Variablen Volumens 1 und der Druck im variablen Volumen sinkt dementsprechend, bis aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem ersten Volumen 1 und dem zweiten Volumen 2 die Öffnungskraft des zweiten Ventils erreicht ist und der Ventilkörper 7' von der Platte 5 weggedrückt wird und die Durchgangsbohrung 6' freigibt. Das erste Ventil und das zweite Ventil sind so angeordnet, dass eine Energieumwandlung und Dämpfung in beide Richtungen stattfinden kann. Gegebenenfalls kann durch die Variabilität der Ventile eine unterschiedliche Dämpfung in Zug- und Druckrichtung realisiert werden.
-
Somit sind die beiden Volumen, das variable Volumen 1 und das konstante Volumen 2 durch die Platte 5 voneinander getrennt, an der die entsprechenden Ventile vorgesehen sind. Die Platte kann in vorteilhafter Weise innerhalb der Luftfeder angeordnet und untrennbar mit dieser verbunden sein.
-
2 zeigt eine teilgeschnittene, schaubildliche Darstellung eines Federdeckels 11 eines Federdämpfers 3 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Der Federdeckel 11 weist wiederum einen Deckelnapf 17 auf, der an einem Rand 18 mit einer Deckelabschlussplatte 16 und einem Rollbalg 10 jeweils luftdicht verbunden ist. Zwischen dem Federdeckel 11 und der Deckelabschlussplatte 16 ist eine Deckelkammer 12 ausgebildet. Der Leitungsanschluss 19, über den die Deckelkammer 12 an eine Verbindungsleitung 15 angeschlossen werden kann, ist in 2 nicht dargestellt.
-
Die Deckelabschlussplatte 16 weist Montageelemente 20 auf, an denen der Federdämpfer am schwingungsgedämpften Objekt (oder gegebenenfalls am schwingungsanregenden System) befestigt werden kann. In der in 2 dargestellten Ausführungsform sind die Montageelemente 20 als Montagebohrungen bzw. Gewindelöcher ausgeführt, es können jedoch auch andere Montageelemente, wie etwa Gewindebolze oder ähnliches verwendet werden.
-
Die Deckelkammer 12 ist vom variablen Volumen 1 des Federdämpfers 3 wiederum durch eine im Wesentlichen ebene Platte 5 getrennt, die vom Deckelnapf 17 ausgebildet wird und ein Teil davon ist. Die Platte 5 weist mehrere Ventilgruppen auf, wobei in 2 eine erste Ventilgruppe 21, welche in einer ersten Strömungsrichtung öffnet, und eine zweite Ventilgruppe 21', welche in einer der ersten Strömungsrichtung entgegengesetzten zweiten Strömungsrichtung öffnet, dargestellt sind. Weitere Ventilgruppen können gegebenenfalls an der nicht dargestellten anderen Hälfte der Platte 5 angeordnet sein, beispielsweise in einer gegengleichen Ausrichtung und gegebenenfalls mit unterschiedlicher Gestaltung.
-
Jede Ventilgruppe 21, 21' besteht aus zwei Ventilen (gegebenenfalls können auch mehrere Ventile pro Ventilgruppe vorgesehen sein), die entweder in der ersten Strömungsrichtung oder in der zweiten Strömungsrichtung öffnen. In der in 3 dargestellten Ausführungsform besteht jedes Ventil aus genau einer Durchgangsbohrung 6a, 6b, 6a',6b' mit jeweils genau einem entsprechenden Ventilkörper 7a, 7b, 7a', 7b'. Die Ventilkörper sind die im dargestellten Fall als Ventillamellen 8a, 8b, 8a', 8b' ausgeführt. Die Ventillamellen 8a, 8b, 8a', 8b' sind jeweils mit einem hinteren, schmäleren Ende direkt an der Platte 5 befestigt und sind mit ihrem gegenüberliegenden, breiteren Ende federnd gegen die Platte 5 gedrückt, wobei sie die entsprechende Durchgangsbohrung 6a, 6b, 6a',6b' mit diesem breiteren Ende abdecken.
-
Die Anzahl und die Ausführungsform der Durchgangsbohrungen und der Ventillamellen kann je nach gewünschter Dämpfungscharakteristik stark variieren. Insbesondere kann es auch vorteilhaft sein, wenn eine einzige Ventillamelle zwei oder mehreren Durchgangsbohrungen zugeordnet ist und die Ventillamelle diese in der an die Platte 5 angelagerten Stellung gleichzeitig abdeckt und verschließt.
-
Die Ventillamellen 8a, 8b, 8a', 8b' können unterschiedlich oder identisch aufgebaut sein und können sich gegebenenfalls hinsichtlich ihrer Materialien und Form voneinander unterscheiden. Die Durchgangsbohrungen 6a, 6b, 6a',6b' können unterschiedliche Durchmesser oder identische Durchmesser aufweisen. Durch eine passende Parameterwahl lässt sich die Dämpfercharakteristik an unterschiedlichste Anforderungen anpassen.
-
3 zeigt eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federdämpfers 3, wobei wiederum ein variables Volumen 1 von einem Abrollkolben 9, einem Rollbalg 10 und einem Deckelnapf 17 begrenzt ist. Der Deckelnapf 17 weist wiederum die Platte 5 mit den Durchgangsbohrungen 6, 6' auf, die mit jeweils einer Ventillamelle 8, 8' abgedeckt sind.
-
Anstelle der (kleinen) Deckelkammer 12, die über eine Verbindungsleitung 15 mit einem Speichertank 14 verbunden ist, ist die Deckelabschlussplatte 16 mit einer zylinderförmigen Vertiefung versehen bzw. im Wesentlichen hutförmig ausgebildet. Dadurch ist das gesamte konstante Volumen 2 zwischen der Deckelabschlussplatte 16 und dem Deckelnapf 17 begrenzt. Ein Anschluss an einen Speichertank 14 ist nicht erforderlich und der Federdämpfer kann somit vollständig autonom verwendet werden.
-
Bezugszeichenliste
-
| variables Volumen |
1 |
| konstantes Volumen |
2 |
| Federdämpfer |
3 |
| Ventilanordnung |
4 |
| Platte |
5 |
| Durchgangsbohrung |
6 |
| Ventilkörper |
7 |
| Ventillamelle |
8 |
| Abrollkolben |
9 |
| Rollbalg |
10 |
| Federdeckel |
11 |
| Deckelkammer |
12 |
| Bypassbohrung |
13 |
| Speichertank |
14 |
| Verbindungsleitung |
15 |
| Deckelabschlussplatte |
16 |
| Deckelnapf |
17 |
| Rand |
18 |
| Leitungsanschluss |
19 |
| Montageelement |
20 |
| Ventilgruppe |
21 |
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
