DE1082810B

DE1082810B - Hydropneumatische Federung fuer die schwenkbar gelagerten Laufraeder schwerer Fahrzeuge

Info

Publication number: DE1082810B
Application number: DEF24607A
Authority: DE
Original assignee: Frieseke and Hoepfner GmbH
Current assignee: Frieseke and Hoepfner GmbH
Priority date: 1957-12-13
Filing date: 1957-12-13
Publication date: 1960-06-02

Description

Hydropneumatische Federung für die schwenkbar gelagerten Laufräder schwerer Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf hydropneumatische Federungen für Fahrzeuge, bestehend aus einer mit einem nichtkompressiblen Medium (z. B. Öl) gefüllten zylindrischen Druckkammer, deren Füllung durch einen in der zylindrischen Druckkammer geführten Kolben dadurch beeinflußt wird, daß diese Druckkammer unter Zwischenschaltung einer ausdehnbaren Haube oder eines Balges mit einer mit einem kompressiblen Medium (Luft, Sauerstoff oder einem anderen Gas) gefüllten Pufferkammer in Wirkverbindung steht, wobei die Füllung der Druckkammer für das nichtkompressible Medium über eine angeschlossene Hydraulikeinrichtung durch Zuführung zusätzlicher Ölmengen oder Ablassen von Öl beliebig veränderbar ist.
Federungen solcher Bauart kommen vorzugsweise bei schweren Fahrzeugen mit einer Vielzahl von Laufrädern in Anwendung, wo sie dem Zweck dienen, die Schwere solcher Fahrzeuge den vorhandenen Bodenunebenheiten bei ihrer Fortbewegung in verhältnismäßig weicherForm so anzugleichen, daß wesentliche, auf die Fahrzeuginsassen sich auswirkende Erschütterungen nicht auftreten können, zum mindesten aber erheblich gedämpft werden. Der Vorteil von solchen hydropneumatischen Federungen gegenüber den allgemein bekannten Blattfedern liegt in der sehr kleinen Bauform bei gleicher Federarbeit.
Federungen solcher Art sind in verschiedenen Ausführungsformen, und zwar in einer mehr oder weniger voneinander abweichenden Form, in der Praxis bekannt. Das Charakteristische dieser bekannten Ausbildungsformen besteht in den meisten Fällen darin, daß die die Last aufnehmenden Schwingachsen, an denen die einzelnenLaufräder sitzen, mit einemOrgan form- oder kraftschlüssig in Verbindung stehen, das direkt oder indirekt einen Kolben betätigt, der in einem Zylinder geführt ist und unter dem Einfluß von zwei Medien steht, von denen das eine Medium, nämlich Flüssigkeit, nichtkompressibel, das andere Medium, z. B. Gas, Sauerstoff oder ein anderes Gas, kompressibel ist.
Die erfindungsgemäße hydropneumatische Federung für Fahrzeuge zeichnet sich gegenüber den bekannten Einrichtungen durch zwei fest mit dem Fahrgestell in Verbindung stehende, einer kurbelartig abgekröpften Schwingachse des Fahrgestells diametral gegenüberstehende gleichartige hydropneumatische Federungsaggregate aus, deren Druckkolben über bei den Kolben angelenkte Pleuelstangen auf einen doppelflügeligen Arm; - der mit der kurbelartig gekröpften Schwingachse fest verbunden ist, einwirken.
Eine solcheAnordnung undAusbildung einer hydropneumatischen Federung erweist sich insofern als vorteilhaft, weil dadurch, daß die beiden. Druckkolben über Pleuelstangen auf den doppelflügeligen, mit der Schwenkachse fest verbundenen Arm einwirken, ungünstigen Torsionsbeanspruchungen entgegengewirkt wird, die sich nachteilig bemerkbar machen würden, wenn die Schwenkachse nur einseitig auf Torsion beansprucht wird.
Die erfindungsgemäße Federung hat ferner noch den Vorteil, die Federung beliebigen Fahrbahnverhältnissen in einfacher Weise anpassen zu können. So kann man beispielsweise bei Fahrbahnen mit sehr großen Bodenunebenheiten das Flüssigkeitsvolumen, das der Druckkammer zugeführt wird, zwar in an sich bekannter Weise möglichst groß wählen, um die Bodenfreiheit des Fahrzeuges zu vergrößern. Bei verhältnismäßig glatter Fahrbahn hingegen wird man mit einem niedrigen Füllungsvolumen fahren; dadurch wird die Lage des Schwerpunktes des Fahrzeuges tiefer gelegt.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung sind die zwei einander diametral gegenüber befindlichen hydropneumatischen Federungsaggregate vorteilhaft durch ein gemeinsames Gehäuse miteinander verbunden.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist die zylindrisch ausgebildete, mit der nichtkompressiblen Füllung versehene Druckkammer an ihrem Ende mit einer die Zylinderaußenwandung zum Teil umgebenden ausdehnbaren Umhüllung, beispielsweise in Form einer Haube aus einem elastischen Kunststoff, versehen.
In erfindungsgemäßer Abwandlung kann diese bei der Zylinderaußenwand des mit der kompressiblen Füllung versehenen Druckraumes vorgesehene Umhüllung auch aus zueinander verschiebbaren zylindrischen Hülsen bestehen, von denen die außen befindliche am oberen Ende zeschlossen ist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das kurbelartig abgeknöpfte Ende der Schwingachse die Lagerstelle für das Laufrad; entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung ist bei Vorhandensein mehrerer Einzelfederungen der gekennzeichneten Art in an sich bekannter Weise eine gemeinsame Druckleitung mit Absperrventilen vorgesehen, um wahlweise die eine oder andere Federung entweder zusätzlich mit Drucköl zu versehen oder Drucköl ablassen zu können oder aber mehrere Laufradfederungen zusammenzufassen.
Man wird nun, um mit der gekennzeichneten Federung vorteilhaft fahren zu können, in der Weise vorgehen, daß die mit der nichtkompressiblen Füllung versehene Druckkammer an dem der Pufferkammer zugekehrten Ende einen Abschluß besitzt, der in an sich bekannter Weise mit Ventileinrichtungen, und zwar mit einem Rückschlagventil oder einem oder zwei Drosselventilen versehen ist.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt-Fig.1 eine Gesamtansicht, teilweise im Längsschnitt, und Fig.2 ein anderes Ausführungsbeispiel der ausdehnbaren Umhüllung der Zylinderaußenwand des Federungsaggregates.
Mit 1 ist die kurbelartig gekröpfte Schwingachse bezeichnet, die an ihrem abgeknöpften äußeren Ende 1' zur Aufnahme des Laufrades dient. Für jedes Laufrad, deren mehrere bei dem Fahrzeug vorhanden sind, ist ein solcher kurbelartig abgeknöpfter Halter vorgesehen. Mit der Kurbelachse ist nach der Erfindung der doppelflügelige Arm 2 starr verbunden, der an seinen Enden, und zwar bei 2', je eine halbzylindrische Aüsnehmung besitzt; die unmittelbar zur Aufnahme des zylinderförmigen Gelenkes 3 je einer Pleuelstange 4 dient, die wiederum als Kugelknopf ausgebildet im Kolben 5 angreift, der in dem Zylinder 6 seine Führung hat. Die Kurbelachse 1, der doppelflügelige Arm 2 sowie die Pleuelenden 3 und 4 sind von dem die beiden Federungsaggregate verbindenden -Gehäuse 7 umschlossen.
Der Zylinder 6. ist an seinem Ende durch den Kopf 8, in dem verschiedene Ventile" eingebaut sind, abgeschlossen, und zwar sind dieseVentile einRückschlagventil 9 und im dargestellten Fall zwei Drosselventile 10.
Zwischen dem Kolbenende und dem Abschluß 8 befindet sich die Druckkammer 11, die im vorliegenden Fall" mit dem nichtkömpressiblen Medium gefüllt wird. Der Zylinder 6 wird nach dem in der Fig. 1 gezeigten Fall von der ausdehnbaren Haube 12 umschlossen, die sich in dem Verhältnis mehr und mehr ausdehnt, je mehr Öl durch die Vorwärtsbewegung des Kolbens 5 und das Rückschlagventil 9 in das Innere der Haube 12 gedrückt wird. Die ausdehnbare Haube 12 ragt bei dem Zylinderblock 13 in den vorhandenen Hohlraum 14 mit der Wirkung, daß, wenn durch den Kolben 5 Drucköl in das Innere der Haube 12 gefördert wird, die kompressible Füllung des Raumes 14 einen Pufferwiderstand entgegensetzt.
Dem gleichen Zweck, wie die ausdehnbare Haube 12, kann auch eine Einrichtung dienen, bei welcher eine an ihrem Ende geschlossene zylindrische Hülse 12" entweder unmittelbar auf dem Umfang des Druckzylinders 6 oder auf einer zwischengeschalteten inneren zylindrischen offenen Hülse 12' geführt wird, die ortsfest im Zylinderblock 13 untergebracht ist. Auch in diesem Fall wird, je mehr Öl durch die Vorwärtsbewegung de's Kolbens 5 durch das Rückschlagventil in das Innere dieser so gestalteten zylindrischen Hülse 12" gedrückt wird, diese in den Hohlraum 14 des Zylinderblockes 13 vorgetrieben, wo sich die kornpressible Füllung des Raumes 14 als Pufferwiderstand entgegensetzt.
Der Zylinder 6 ist mittels der Flansche 6' an das Gehäuse 7 durch mehrere Schrauben angeschlossen. Um nun eine Angleichung an besondere Bodenunebenheiten in einfacher Form herbeiführen zu können, befinden sich im Mantel des Zylinders 6 Bohrungen 15, die mit einem Anschlußstück 16 in Verbindung stehen, welches in die Zuleitung 17 eingebaut ist, die den einen Zylinder 6 mit einer gleichartigen Anordnung, die sich diametral gegenüber befindet, in Verbindung bringt. Zur Entlüftung des Druckölraumes 11 ist ein durch eine Schraube verschlossener Kanal 18 vorgesehen.
In gleicher Weise, wie das Zuführen von Drucköl hydraulisch bewirkt werden kann, kann aber auch durch Öffnen eines Ablaßventils Drucköl über die Leitung 17 entnommen werden.
Über die Ventile 19 wird der Gasraum 14 gefüllt und entleert. Den Ventilen kann ein veränderlicher gefüllter Gasraum nachgeschaltet werden, welcher durch entsprechende Steuerorgane zu- und abschaltbar ist. Durch Zuschalten des Zusatzraumes wird die Federkennlinie flacher, die Federung also weicher. Diese - Möglichkeit- ist für das schnelle Fahren auf glatten Fahrbahnen von Bedeutung.

Claims

PATENTANSPRüCHE: 1. Hydropneumatische - Federung für Fahrzeuge, bestehend aus einer mit einem nichtkompressiblen Medium (z. B. Öl) gefüllten zylindrischen Druckkammer, deren Füllung durch einen in der zylindrischen Druckkammer geführten Kolben dadurch beeinflußt wird, daß diese Druckkammer unter Zwischenschaltung einer ausdehnbaren Haube oder eines Balges mit einer mit einem kompressiblen Medium (Luft, Sauerstoff oder einem anderen Gas) gefüllten Pufferkammer in Wirkverbindung steht, wobei die Füllung der Druckkammer für das nichtkompressible Medium über eine angeschlossene Hydraulikeinrichtung durch Zuführung zusätzlicher Ölmengen oder Ablassen von Öl beliebig veränderbar ist, gekennzeichnet durch zwei fest mit dem Fahrgestell in Verbindung stehende, einer kurbelartig abgeknöpften Schwingachse (1) des Fahrgestells diametral gegenüberstehende gleichartige hydropneumatische Federungsaggregate (8 bis 14), deren Druckkolben (5) über bei den Kolben angelenkte Pleuelstangen (4) auf einen doppelflügeligen Arm (2), der mit der kurbelartig gekröpften Schwingachse (1) fest verbunden ist, einwirken.
2. Hydropneumatische Federung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei einander diametral gegenüberstehenden hydropneumatischen Federungsaggregate (8 bis 14) durch ein gemeinsames Gehäuse (7) miteinander verbunden sind.
3. Hydropneumatische Federung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrisch ausgebildete, mit der nichtkompressiblen Füllung versehene Druckkammer (11) an ihrem Ende mit einer die Zylinderaußenwandüng zum Teil umgebenden ausdehnbaren Umhüllung (12), beispielsweise in Form einer Haube aus einem elastischen Kunststoff, versehen ist.
4. Hydropneumatische Federung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ausdehnbareUmhüllung der Zylinderaußenwand des mit der kompressiblen Füllung versehenen Druckraumes aus zwei zylindrischen Hülsen (12', 12") 5 bestehen kann, von denen die außen befindliche (12") am oberen Ende geschlossen ist.
5. Hydropneumatische Federung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das kurbelartig abgekröpfte Ende (1') der io Schwingachse die Lagerstelle für das Laufrad ist.
6. Hydropneumatische Federung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein mehrerer Einzelfederungen der gekennzeichneten Art in an sich bekannter Weise eine gemeinsame Druckleitung (17) mit Absperrventilen vorgesehen ist, um wahlweise die eine oder andere Federung (8 bis 14) entweder zusätzlich mit Drucköl zu versehen oder Drucköl ablassen zu können oder aber mehrere Laufradfederungen zusammenzufassen. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 1094 986, 1096 561; Zeitschrift »Krafthand«, 1. 3. 1956, S. 131 und 132 sowie Zeitschrift »Motor-Rundschau«, Heft 6 vom 25. 3. 1957, S. 170.