DE1065669B - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasfeder mit einer Zuschaltfeder aus einem elastischen Federwerkstoff, z. B. Gummi, die beim Einfedern der Gasfeder um einen bestimmten Federweg wirksam wird.

Gasfedern dieser Gattung sind bekannt. Sie zeichnen sich dadurch aus, daß die Federn bei zunehmendem Einfedern durch das zusätzliche Wirksamwerden der Zuschaltfedern härter werden können, also eine in stärkerem Maße progressiv ansteigende Federkennlinie haben können als Gasfedern ohne Zuschaltfedern.

Es ist bei Gasfedern auch bekannt, eine in zusätzlichem Maße progressiv ansteigende Federkennlinie dadurch zu erhalten, daß bei zunehmendem Einfedern vom gesamten Federvolumen ein Teilvolumen getrennt wird, welches an der Federarbeit beim weiteren Einfedern nicht mehr beteiligt ist. Das geschieht z. B. dadurch, daß ein Teil des federnden Gasvolumens in einem elastischen Balg und ein anderer Teil des Gasvolumens in einem mit dem Balg verbundenen starren Zusatzbehälter untergebracht ist und der Zusatzbehälter vom elastischen Balg getrennt wird, wenn die Gasfeder um einen bestimmten Federweg eingefedert ist. Derartige Anordnungen sind in bekannten Ausführungsformen jedoch mit einem erheblichen Aufwand behaftet.

Ausgehend von einer Gasfeder der genannten Gattung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gasfeder zu schaffen, die sich bei sehr einfachem Aufbau durch eine größere Progressivität, insbesondere durch eine gegebenenfalls in mehreren Stufen ansteigende Progressivität gegenüber bekannten Gasfedern auszeichnet.

Die Erfindung besteht darin, daß die wirksame Zuschaltfeder vom Gasvolumen der Gasfeder ein Teilgasvolumen abtrennt.

Bei einer Anordnung gemäß der Erfindung ist zunächst ein relativ großes Gasvolumen an der Federarbeit beteiligt. Die Feder ist dadurch eine ausgesprochen weiche Feder. Nach dem Wirksamwerden der Zuschaltfeder ist die Feder härter, weil die Zuschaltfeder federverhärtend wirkt. Eine weitere Federverhärtung wird durch die Abtrennung des Teilgasvolumens erzielt, weil nach der Abtrennung des Teilgasvolumens nur noch ein kleineres federndes Gasvolumen zur Verfügung steht. Eine Feder mit den Merkmalen der Erfindung hat also eine stark progressive Federkennlinie. Die Feder hat einen einfachen, betriebssicheren Aufbau, weil die Zuschaltfeder nicht nur selbst federverhärtend wirkt, sondern noch die weitere Aufgabe der Abtrennung des Teilgasvolumens übernimmt. Zur Abtrennung des Teilgasvolumens ist also kein besonderes Steuerelement erforderlich, und die Zuschaltfeder ist ihrerseits ein einfaches, betriebssicheres Steuerelement.

Anmelder:

Mas chinenf abrik

Augsburg-Nürnberg A. G.,

Zweigniederlassung,
Nürnberg, Katzwanger Str. 101

Franz Augsburger, München,
ist als Erfinder genannt worden

Die Steuerung von Ventilen zwischen einem nachgiebigen Gasfederbalg und einem starren Zusatzbehälter mittels einer in dem Federbalg angeordneten, als Zuschaltfeder wirkenden Gummihohlfeder ist zwar bereits Gegenstand eines älteren Vorschlages. Der ältere Vorschlag ist jedoch ausdrücklich auf eine solche Anordnung beschränkt, bei der zwei Faltenbalgfedern seitlich von einem der gegeneinander abzufedernden Bauteile angeordnet sind und mit dem gemeinsamen Zusatzbehälter in Verbindung stehen, der am anderen Bauteil gehalten und als in sich geschlossener Rahmen um die Federbälge herumgeführt ist. Bei Relativbewegungen der beiden gegeneinander gefederten Bauteile werden unabhängig von der Bewegungsrichtung stets beide Federbälge beeinflußt. Bei dieser Anordnung stehen bis zum Ende einer Bewegung bestimmter Größe beide Federbälge mit dem Zusatzbehälter in Verbindung. Bei größeren Bewegungen wird ein Federbalg mittels seiner Zuschaltfeder und des Ventils zwischen dem Federbalg und dem Zusatzbehälter vom Zusatzbehälter abgesperrt, während der andere Federbalg mit dem Zusatzbehälter noch in Verbindung steht. Somit können bei der bereits vorgeschlagenen Anordnung zwar mittels der S teuer wirkung der Zuschaltfeder aus einem einzigen Gasvolumen zwei Gasvolumina hergestellt werden, es kann aber zu keinem Zeitpunkt eines der beiden Gasvolumina von der Relativbewegung der beiden gegeneinander abgefederten Bauteile unbeeinflußt sein, wie es bei der Erfindung der Fall ist.

Ein Anwendungsfall der Erfindung ist in einer als an sich bekannte Rollbalgfeder ausgebildeten Gasfeder zu sehen, bei der zwei gegeneinander bewegliche Kammerteile vorgesehen sind, von denen der eine ein Gasvolumen einschließt, in einer seiner Wände Verbindungsöffnungen zum anderen Kammerteil hat und der Befestigung des einen Endes des

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Rollbalges dient, der dem Abschluß des .ein zweites Gasvolumen einschließenden Kammerteils dient und mit seinem anderen Ende an diesem gehalten ist, indem bei dieser Anordnung die Zuschaltfeder mit den Verbindungsöffnungen zusammenarbeitet.

Zwei Ausführungsbeispiele dieses Anwendungsfalles und weitere erfinderische Merkmale desselben sind in der Zeichnung in den Fig. 1, 2 schematisch und im Schnitt dargestellt, wobei-j ede der Fig. 1, 2 ein Ausführungsbeispiel darstellt, und zwar jeweils in der linken Bildhälfte im eingefederten und in der rechten Bildhälfte im nicht eingefederten Zustand. Fig. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung auf eine Faltenbalgfeder ebenfalls im eingefederten und im nicht eingefederten Zustand.

Die als Rollbalgfeder ausgebildeten Gasfedern weisen zwei teleskopartig gegeneinander bewegliche, zylindrische Kammerteile 1, 2 auf. Jedes der Kammerteile dient der Abstützung einer der gegeneinander abzufedernden Lasten. Zwischen dem allseitig geschlossenen Kammerteil 1 und dem unten offenen Kammerteil 2 ist der Rollbalg 3 eingespannt. Der dünnwandige Rollbalg 3 aus einem nachgiebigen Werkstoff hat den Querschnitt einer nach dem Innern des Kammerteils 2 hin offenen Rinne. Er dient dem Abdichten des Kammerteils 2 nach unten, ohne Bewegungen der Kammerteile 1, 2 gegeneinander wesent-" Hch zu behindern. Die Verbindung zwischen dem im Kammerteil 1 eingeschlossenen Gasvolumen und dem im Kammerteil 2 eingeschlossenen-Gasvolumen wird über öffnungen 4 in der oberen Kammerwand 5 der Kammerteile 1 hergestellt. Mit den öffnungen 4 arbeiten Zuschaltfedern 6 "zusammen, die nach dem Einfedern der Gasfedern um einen vorbestimmten Federweg wirksam werden, d. h. an der Federungsarbeit beteiligt werden, und außerdem die öffnungen 4 verschließen.

Gemäß Fig. 1 ist die Zuschaltfeder 6 eine Vollgummifeder mit im ungespannten Zustand etwa kegeliger Form. Die Gummifeder ist gegenüber einer einzigen öffnung 4 in der Kammerwand 5 am Kammerteil 2 gehalten. Im uneingefederten Zustand ist die öffnung 4 von der entspannten Zuschaltfeder 6 freigegeben. Auch beim Einfedern um einen bestimmten Federweg sind die öffnungen 4 von der Zuschaltfeder 6 noch freigegeben... Hierbei ist das Gasvolumen in den Kammerteilen\, 2 in seiner Gesamtheit das einzige federnde Element der Gasfeder. Gegebenenfalls kann an eines der Kammerteile I₁ 2 noch ein Zusatzbehälter angeschlossen sein, um dessen Volumen dann das federnde Gasvolumen vergrößert ist. Die beim Strömen des Gases zwischen den Kammerteilen 1, 2 auftretende, die.Federhärte beeinflussende Drosselwirkung ist durch Bemessung der Durchtrittsflächen der öffnung 4 bestimmt. Federt die Gasfeder um einen größeren als den.oben angenommenen Federweg ein, so kommt die ^uschaltfeder 6 auf der öffnung 4 zur Auflage und verschließt diese öffnung. Beim weiteren Einfedern.ist nur noch das Volumen der Kammer 2, nicht jedoch mehr das Volumen der Kammer 1 federndes Gasvblumen, was eine Verhärtung der Gasfeder zur Folge hat. Außerdem wird bei weiterem Einfedern noch die Zuschaltfeder 6 zunehmend gespannt, was ebenfalls eine zusätzliche Verhärtung der Gasfeder zur Folge hat. Die Kurve der Federcharakteristik erfährt somit im Sinne einer zunehmenden Progressivität einen Knick, wenn die Zuschaltfeder auf der öffnung 4 zur Auflage kommt.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 ist die Zuschaltfeder 6 eine am oberen und unteren Ende offene Gummihohlfeder. Das untere Ende der Gummihohlfeder umgibt eine öffnung 7 in der Kammerwand 5. Es ist mit einem in die Kammerwand 5 eingeschraubten, eine zur öffnung 7 koaxialen Längsbohrung 8 aufweisenden Zapfen 9 auf der Kammerwand 5 gehalten. Mit abgeschrägten Außenflächen 10 arbeitet die Zuschaltfeder außerdem mit einer konzentrisch zur öffnung 7 angeordneten weiteren öffnung 11 zusammen, welche die Form eines Ringspaltes oder mehrerer auf einem zur öffnung 7 konzentrischen Kreis angeordneter öffnungen hat. Es ist hierbei zweckmäßig, daß der Gesamtdurchtrittsquerschnitt der öffnung oder öffnungen 11 außerhalb der Gummihohlfeder 6 ein anderer, insbesondere größerer ist als der Durchtrittsquerschnitt der Durchtrittsöffnung 7 innerhalb der Gummihohlfeder. Im uneingefederten Zustand stehen die Gasvolumina der Kammerteile 1, 2 durch die Öffnungen 7, 11 innerhalb und außerhalb der Gummihohl feder miteinander in Verbindung. Auch beim Einfedern der Gasfeder um einen bestimmten Federweg ist diese Verbindung freigegeben und sind die Gasvolumina der Kammerteile 1, 2 gemeinsam das einzige Federelement der Gasfeder. Bei zunehmendem Einfedern wird die obere öffnung der Zuschalt feder 6 durch die obere Wand des Kammerteils 2 geschlossen. Nunmehr ist bei weiterem Einfedern die Drosselwirkung der Feder vergrößert, da die öffnung 7 innerhalb der Gummihohlfeder als Durchtrittsöffnung wegfällt. Außerdem ist die Gummifeder 6 als Zuschaltfeder an der Federarbeit beteiligt. Die Gasfeder

_: erfährt somit eine Verhärtung. Bei noch weiterem Einfedern wird auch die außerhalb der Gummihohlfeder angeordnete öffnung 11 verschlossen, so daß nur noch das Gasvolumen der Kammer 2 an der Federungsarbeit teilnimmt, was für das weitere Einfedern der Gasfeder eine nochmalige Verhärtung derselben bedeutet.

Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf Rollbalgfedern beschränkt. Die Anwendung der Erfmdung bei Gasfedern mit Faltenbälgen ist in Fig. 3 der Zeichnung dargestellt. Die linke Hälfte der Fig. 3 zeigt den nicht eingefederten Zustand und die rechte Hälfte den eingefederten Zustand. Eine Gummihohlfeder 6 gemäß Fig. 2 sperrt, wenn sie als Zuschaltfeder wirksam ist, den Zusatzbehälter 12 von dem Gasfederbalg 13 ab, indem sie gasdicht auf der unteren Halteplatte 14 des Federbalges gehalten ist und auf der oberen Halteplatte 15 aufliegend die Verbindungsleitung 16 zwischen Zusatzbehälter 12 und Federbalg absperrt. Der Haltebolzen 9 der Gummihohlfeder dient, wie auch bei der Anordnung gemäß Fig. 2, als das Einfedern begrenzender Anschlag.

Bezüglich der nachfolgenden Patentansprüche wird erklärt, daß die Gegenstände der Ansprüche 5 und 7 keinen selbständigen Patentschutz genießen; die An-Sprüche 5 und 7 gelten nur in Verbindung mit An-Spruch 1.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Gasfeder mit einer beim Einfedern der Gasfeder um einen bestimmten Federweg wirksam werdenden Zuschaltfeder, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Zuschaltfeder (6) vom Gesamtgasvolumen der Gasfeder ein Teilgasvolumen abtrennt.

2. Als Rollbalgfeder ausgebildete Gasfeder nach Anspruch 1 mit zwei gegeneinander beweglichen Kammerteilen, von denen der eine, starre Kammerteil ein Gasvolumen einschließt, in einer seiner Wände Verbindungsöffnungen zum anderen Kam-

merteil hat und der Befestigung des einen Endes des Rollbalges dient, der dem Abschluß des ein zweites Gasvolumen einschließenden Kammerteils dient und mit seinem anderen Ende an diesem gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschaltfeder (6) mit den Verbindungsöffnungen (4; 7, 11) zusammenarbeitet.

3. Rollbalgfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschaltfeder (6) auf dem einen Kammerteil (1 oder 2) gehalten ist und durch Beeinflussung vom zweiten Kammerteil (2 oder 1) verformt wird.

4. Rollbalgfeder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschaltfeder (6) bei zunehmendem Einfedern nacheinander mehrere Durchtrittsöffnungen (7, 11), insbesondere mit verschiedenen Durchtrittsquerschnitten, verschließt.

5. Rollbalgfeder nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschaltfeder (6) als Gummihohlfeder ausgebildet ist, durch deren Inneres hindurch eine Verbindung zwischen den beiden Kammerteilen (1, 2) der Gasfeder erfolgt.

6. Rollbalgfeder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Gummihohlfeder (6) verschließbaren Durchtrittsöffnungen (7, 11) teilweise innerhalb und teilweise außerhalb der Gummihohlfeder liegen.

7. Gasfeder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung bei einer Faltenbalgfeder (13) mit Zusatzbehälter (12).

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 021 733.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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