DE1086953B - Lastabhaengig regelbare Gasfeder - Google Patents

Lastabhaengig regelbare Gasfeder

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DE1086953B
DE1086953B DED31238A DED0031238A DE1086953B DE 1086953 B DE1086953 B DE 1086953B DE D31238 A DED31238 A DE D31238A DE D0031238 A DED0031238 A DE D0031238A DE 1086953 B DE1086953 B DE 1086953B
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DE
Germany
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gas
piston
pressure
spring
gas spring
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Pending
Application number
DED31238A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing Gustav-Adolf Gaebler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsche Bundesbank
Original Assignee
Deutsche Bundesbank
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Publication date
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/002Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load by temperature regulation of the suspension unit, e.g. heat operated systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/50Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F16F9/52Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics in case of change of temperature

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

  • Lastabhängig regelbare Gasfeder Gasfedern (z. B. Luftfedern) haben -den Vorteil, daß ihre Tragfähigkeit mit einfachen Mitteln wechselnden Lasten angepaßt werden kann. Ein Nachteil ist die Notwendigkeit motorischer Druckgaserzeuger sowie bei offenen Systemen der Einbau von Filtern und Entwässerungseinrichtungen zur Vermeidung von Störungen durch Schmutz und Schwitzwasser mit der Notwendigkeit, diese im Betriebe zu warten.
  • Um diesen Nachteilen abzuhelfen, wurde bereits vorgeschlagen, die lastabhängige Regelung durch thermische Beeinflussung des federnden Mediums oder auf das federnde Medium wirkender Elemente vorzunehmen. Diese thermisch regelbaren Gas- oder Dampffedern können hermetisch geschlossen gebaut werden. Ihr Nachteil ist der relativ hohe Wärmeaufwand für die Aufrechterhaltung der der jeweiligen Last angepaßten Arbeitstemperatur bei den verschiedensten Betriebszuständen und Umlufttemperaturen. Weiterhin bekannt sind Vorschläge für regelbare Gasfedern, bei denen das zur Anpassung an veränderliche Last erforderliche Gas auf chemischem oder elektrolytischem Wege erzeugt wird. Nachteil dieser Einrichtung ist die Notwendigkeit des Ersatzes der Chemikalien bzw. Elektrolytflüssigkeiten und damit verbunden die Abhängigkeit der Betriebstüchtigkeit solcher Federn von einer gewissenhaften Wartung der Anlage.
  • Erfindungsgemäß wird bei einer Gasfeder mit elektrolytischer Druckerhöhung des Federmediums die lastabhängige Regelung dadurch erzielt, daß die Feder in an sich bekannter Weise aus einem Vorratsbehälter gespeist wird, dessen Druck durch Verbrennung des elektrolytisch erzeugten Gases erhöht wird. Dabei kann ein hermetisch geschlossenes System verwendet und so aufgebaut werden, daß es ohne Ersatz von Elektrolyt beliebig häufig und lange arbeiten kann, da die durch Elektrolyse entstandenen Gase (z. B. H2 und 0) bei der Verpuffung wieder zu flüssigem Medium (z. B. H20) verbrennen, wodurch die chemische bzw. elektrolytische Umwandlung in einem Kreislauf ohne Stromverbrauch erfolgt. Die besonderen Vorteile eines solchen Verfahrens sind: 1. Die Verbrennung (Verpuffung) und damit verbunden der Druckanstieg erfolgt sehr schnell. Dadurch ist die Kompression des federnden Mediums ohne große Wärmeenergieverluste möglich.
  • 2. Die Regelgeschwindigkeit ist nicht geringer als die normaler Luftfedern mit Kompressoranlagen. Die Zufuhr von federndem Gas höheren Druckes zu den Federn erfolgt aus dem Speicherbehälter. Der Abfluß von federndem Gas aus den Federn erfolgt direkt in den Arbeitszylinder oder, falls mit Rücksicht auf dessen Abmessung zweckmäßig; über einen Zwischenbehälter in denArbeitszylinder. 3. Das System kann hermetisch geschlossen gebaut werden. Verschmutzungsgefahr, Störungen durch Schwitzwasserbldung und Frost in den Federn werden vermieden.
  • 4. Ein Verbrauch von Stoffen tritt nicht ein. Auch ist kein nennenswerter Verschleiß zu erwarten. Damit kann die Feder praktisch wartungsfrei arbeiten.
  • 5. Ein Druckerzeuger ist ausreichend für mehrere Federn (z. B. für alle Federn eines Fahrzeuges). 6. Der konstruktive Aufbau ist einfach und billig.
  • Die Technik der Zersetzungsanlage ist aus dem Akkumulatorenbau her bekannt.
  • 7. Reparaturen bei Beschädigungen sind sehr einfach, da zur Herstellung des betriebsfähigen Zustandes nach einer Reparatur lediglich das Füllen des Systems mit Druckluft aus einer normalen Drucklufterzeugungsanlage (z. B. Reifenfüllanlage) und das Einfüllen des Elektrolyten durch randvolles Füllen des unteren Kolbenteils zubewerkstelligen ist.
  • B. Durch einen Zusatz von neutralem Gas in den Verpuffungsraum unter den Kolben kann das Drucksteigerungsverhältnis bei der Verbrennung beliebig eingestellt werden.
  • 9. Das System kann mit einfachsten Mitteln automatisch arbeitend gestaltet werden. Die Elektrolyse wird entweder von der Stellung des Arbeitskolbens abhängig oder vom Gasdruck im Speicherbehälter abhängig geschaltet. Die Zündung ist ebenfalls von der Stellung des Arbeitskolbens abhängig, beispielsweise über normale elektrische Zündkerzen oder automatisch nach Erzeugung- einer gewissen Gasmenge durch Katalyse (z. B. H2 und Platinschwamm). Auch bei verschiedenen Druckverhältnissen im hermetisch geschlossenen Federsystem (z. B. Sommer- und Winterbetrieb) bleibt das Druckverhältnis über -und unter dem Kolben vor und nach der Verbrennung immer gleich.
  • Für die Gegenstände der Unteransprüche wird nur in Verbindung mit dem Gegenstand des Hauptanspruches Schutz begehrt. Die Wirkungsweise eines Federsystems gemäß der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Abb. 1 ein Anordnungsschema des geregelten Gasfedersystems mit elektrolytischem Druckerzeuger, Abb. 2 eine Anordnungsprinzipskizze für eine automatischeUmschaltanlage von Elektrolyse auf Zündung und umgekehrt, Abb. 3 ein Arbeitsdiagramm (Druck-Volumen-Diagramm) des elektrolytischen Druckerzeugers.
  • In dem Zylinder 1 bewegt sich der Hohlkolben 2. Durch ihn ist - zweckmäßig unter Verwendung einer Wälzhaut 3 völlig :dicht-der Zylinderraum 1 in zwei Räume unterteilt. Der Kolben 2 läuft in den Führungen 4, die auf die gewünschten Strömungsverhältnisse abgestimmte Durchströmbohrungen 5 haben, mit deren Hilfe ein Hochdrücken der Wälzhaut 3 bei der Verpuffung vermieden wird. Unter dem Kolben 2 sind Anoden und Kathoden des Elektrolyten (z. B. Nickel und Eisen) fest mit dem Zylinder 1 verbunden angeordnet. Mit ihrer Hilfe wird bei Stromdurchgang in dem Zylinder 2 befindlicher Elektrolyt (z. B. K O H oder NaOH) zersetzt, wobei sich ein brennbares Gasgemisch (z. B. H2 und O) bildet, welches sich im oberen Teil des Kolbens 2 sammelt. Über dem Kolben 2 befindet sich als federndes Medium verwendetes Gas von einem Druck, der maximal dem niedrigsten vorkommenden Federdruck entspricht. Ist bei untenstehendem Kolben 2, abhängig von dessen Stellung oder abhängig von dem Druck im Speicherbehälter 7 durch einen Druckschalter 8 gesteuert, der Stromkreis zur Elektrolyse eingeschaltet, so entwickelt sich solange Gas, bis Druckgleichheit zwischen Ober- und Unterteil des Kolbens 2 entsteht. Der Kolben 2 hebt sich sodann bei weitgehender Gasentwicklung so lange, bis die Kanten 9 eines Rohrstummels, in dem sich ein Katalysator 10 befindet, aus der Elektrolytflüssigkeit heraustauchen. Jetzt kommt Gas mit dem Katalysator in Berührung und zündet das Gemisch. Es erfolgt eine Verpuffung mit Temperatur- und Druckanstieg (bei H2 und- O theoretisches Druckverhältnis 1:8). Demzufolge wird der Kolben 2 nach oben getrieben. Das Gas über- dem Kolben 2 wird komprimiert und über das Rückschlagventil 11 in den Speicherbehälter 7 gedrückt. Das Hubverhältnis des Kolbens 2 wird dem normalen Kompressionsverhältnis einerseits und dem Expansionsweg des verbrannten Gemisches andererseits entsprechend gewählt. Nach der Verpuffung tritt sehr schnell Abkühlung des expandierenden Mediums unter dem Kolben 2 und (bei Verbrennung von H2 und O) Kondensation zu Wasser ein. Das Kondensat vermischt sich wieder mit der Eelektrolytflüssigkeit. Der Kolben 2 sinkt dem als Folge des Temperaturrückgangs und der Kondensation nachlassenden Druck entsprechend nach unten, und der Vorgang kann sich. wiederhohlen, sofern aus den Federn 12 gesteuert durch die Regelorgane üblicher Bauart 13 über Rückschlagventil 14 federndes Medium in den Zylinder 1 über 2 strömt.
  • Da die Verpuffung unter dem Kolben 2 relativ plötzlich - etwa einer Gasmaschine vergleichbar --erfolgt,- kann die Verwendung von sehr elastischem Material für die Wälzhaut 3 oder von elastischen Zwischengliedern zwischen Wälzhaut 3 und Kolben 2 zweckmäßig sein. Sofern die Zündung des Gemisches druckabhängig gesteuert werden soll, kann statt der Zündung durch Katalysator auch Zündung durch eine normale, in ,den Gasraum unter den Kolben 2 hereinragende Zündkerze erfolgen. Die Kontaktgabe für die Zündkerze erfolgt dann durch einen Druckschalter, ähnlich dem Druckschalter 8, der den Elektrolytschalter schaltet. Soweit zur Schonung der verwendeten Materialien und Erhöhung der Gleitfähigkeit zweckmäßig, können Gleitmittel (z. B. Molybdän-Sulfid) dem Elektrolyten beigegeben werden, soweit diese mit dem Elektrolyten selbst nicht chemisch reagieren. Um die Durchmischung der Elektrolytflüssigkeit mit dem bei der Verbrennung entstandenen Kondensat sicherzustellen, können im Innern des Kolbens 2 Mischerflügel angebracht werden, die beim Auf- und Abwärtsgehen des Kolbens 2 die Flüssigkeit durchmischen.
  • Der Energieverbrauch bestimmt sich aus den Gesetzen für die Elektrolyse. Ein Strom -von 1 Amp. scheidet 0,01 mg/sec = 0;11 ccm/sec H2 aus. Die Zersetzungsspannung ist bei NaOH 1,69 Volt, bei KO H 1,67 Volt, bei N H4 O H 1,74 Volt. Zur Erzeugung von 1 1 H2 und 1/2 1 02 sind etwa 300 Watt/min erforderlich.
  • Es lassen sich eine große Anzahl anderer Anordnungen nach gleichem Wirkungsprinzip aufbauen, z. B. kann zwischen Druckerzeuger und federndes Medium auch eine Flüssigkeitssäule als Druckübertrager zwischengeschaltet werden. Auch sind Variationsmöglichkeiten durch die Wahl der Größenverhältnisse des Zylinders 1, des Speicherbehälters 7, der Federn 12 und eventuell den Federn nachgeschalteter Aufnahmeräume gegeben. Von den hier gewählten Verhältnissen hängt die Arbeitshäufigkeit des Kolbens 2 im Druckerzeuger 1 maßgebend ab.
  • Abb. 2 zeigt das Beispiel des Einbaues eines Schalters in den Bodendes Zylinders 1, mit dessen Hilfe bei untenstehendem Kolben 2 ,der Stromkreis für den Elektrolyten undbei obenstehendem Kolben 2 der Stromkreis für die ZündspuIe 19 und Zündkerze 15 geschaltet wird. Der Stößel 16 für den Schalter 17 ist hier in Gummi 18 einvulkanisiert gezeichnet.
  • Abb. 3 zeigt ein der Erläuterung dienendes Diagramm für den Verlauf der Druckverhältnisse unter dem Kolben 2. Von der Annahme ausgehend, daß kein neutrales Gas unter dem Kolben 2 vorhanden ist, beginnt die Elektrolyse bei Punkt o mit dem Volumen 0: Es tritt zunächst Drucksteigerung auf den Druck über dem Kolben 2 ein bis zum Punkt a. Bei Druckgleichheit und Fortdauern der Elektrolyse beginnt der Kolben 2 sich der erzeugten Gasmenge entsprechend etwas zu heben bis zum Punkt b. Hier setzt die Zündung des Gemisches ein. Es erfolgt ein steiler Druckanstieg bis c. Dass über dem Kolben 2 befindliche Gas wird, wie beschrieben, komprimiert und in den Speicherbehälter 7 gedrückt so lange, bis Druckgleichheit im Speicher 7 und über dem Kolben 2 eintritt. Hier hört im Punkt d die Gasförderung auf. Der Kolben 2 geht langsam, dem Abkühlungs- und Kondensationsvorgang entsprechend, in seine Anfangsstellung mit Volumen 0 zurück. Die heißen Verbrennungsgase bei der Verpuffung kommen nur mit dem Innern des Kolbens 2 in Berührung. Die Anoden und Kathoden ebenso wie die Wälzhaut werden durch die Elektrolytflüssigkeit geschützt. Die Oberfläche der Elektrolytflüssigkeit kann ihrerseits noch durch einen Schwimmkörper ebenfalls vor dem kurzzeitigen Temperaturanstieg geschützt werden.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Lastabhängig regelbare Gasfeder mit elektrolytischer Druckerhöhung des Federmediums, dadurch gekennzeichnet; daß die Feder (12) in an sich bekannter Weise aus einem Vorratsbehälter (9) gespeist wird, dessen Druck durch Verbrennung des elektrolytisch erzeugten Gases erhöht wird.
  2. 2. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB Kompressionsraum und Verbrennungsraum durch einen Hohlkolben (2) voneinander getrennt sind, der in die Elektrolytflüssigkeit eintaucht.
  3. 3. Gasfeder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daB der Verbrennungsraum die Elektrolytflüssigkeit enthält.
  4. 4. Gasfeder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB das Federsystem hermetisch geschlossen ist.
  5. 5. Gasfeder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daB dem elektrolytisch erzeugten Gas ein neutrales Gas beigegeben ist.
  6. 6. Gasfeder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, - daß die Gasentwicklung und/oder -Zündung höhenabhängig gesteuert ist.
  7. 7. Gasfeder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasentwicklung und/oder -Zündung vom Innendruck des Federsystems gesteuert ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 927 719.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1137908B (de) * 1958-04-29 1962-10-11 Deutsche Bundesbahn Thermisch geregelte Gas- und Dampffeder
DE102015015921A1 (de) * 2015-12-09 2017-06-14 Audi Ag Gasfedersystem für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug mit einem solchen Gasfedersystem, und Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE927719C (de) * 1953-08-25 1955-05-16 Deutsche Bundesbahn Lastabhaengig sich regelndes Gasfedersystem

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE927719C (de) * 1953-08-25 1955-05-16 Deutsche Bundesbahn Lastabhaengig sich regelndes Gasfedersystem

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1137908B (de) * 1958-04-29 1962-10-11 Deutsche Bundesbahn Thermisch geregelte Gas- und Dampffeder
DE102015015921A1 (de) * 2015-12-09 2017-06-14 Audi Ag Gasfedersystem für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug mit einem solchen Gasfedersystem, und Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
US10166830B2 (en) 2015-12-09 2019-01-01 Audi Ag Gas spring system for a motor vehicle, motor vehicle with such a gas spring system, and method for operating a motor vehicle
DE102015015921B4 (de) 2015-12-09 2021-10-28 Audi Ag Gasfedersystem für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug mit einem solchen Gasfedersystem, und Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs

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