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Hydropneumatische Abfederung - für Fahrzeuge Gegenstand des
Hauptpatentes 1064 356 ist eine hydropneumatische Abfederung für Fahrzeuge
od. dgl. mit einem Arbeitszylinder und einem darin verschiebbaren Kolben, der über
im Zylinder befindliche Arbeitsflüssigkeit unter der Wirkung eines ebenfalls im
Arbeitszylinder eingeschlossenen, die Fahrzeuglast tragenden Druckgases steht, wobei
der Arbeitszylinder mit einer Einlaß- und einer durch den- Kolben gesteuerten Auslaßöffnung
für die Arbeitsflüssigkeit versehen ist. Die Hauptmerkmale dieser Abfederung bestehen
darin, daß der Kolben als beidseitig von Arbeitsflüssigkeit umgebener und mit Drosselöffnungen
versehener Dämpfungskolben. ausgebildet ist, der in seiner mittleren Arbeitsstellung
sowohl die Einlaßals auch die Auslaßöffnung für die Arbeitsflüssigkeit abdeckt,
wobei die Auslaßöffnung dem Druckgasraum des Arbeitszylinders, zugewandt und die
Einlaßöffnung ihm abgewandt angeordnet ist, Die Erfindung stellt eine vorteilhafte
Weiterentwicklung der das Hauptpatent bildenden hydropneumatischen Abfederung für
Fahrzeuge dar und besteht darin, daß die Zufuhr der Arbeitsflüssigkeit durch ein
oder mehrere Mittelstücke erfolgt, die die Kolbenstange durchdringen und bis zu
einem Raum der Kolbenstange gelangen, der mit dem Innenraum des Zylinders kommuniziert,
wobei das MittelstLick oder die Mittelstücke Bohrungen aufweisen, die gegenüber
den entsprechenden Teilen des Kolbens über senkrecht zu den Bohrungen angeordnete
öffnungen ausmünden und die sowohl die Zufuhr der Arbeitsflüssigkeit wie deren Ableitung
bewerkstelligen. Auf diese Weise wird gegenüber der den Gegenstand des Hauptpatentes
bildenden hydropneumatischen Ab-
federung für Fahrzeuge hauptsächlich insofern
eine Verbesserung erreicht, als dadurch die Steuerung der Zufuhr und Ableitung der
Arbeitsflüssigkeit nicht mehr durch den Kolbenumfang, sondern durch die innengelegenen
Teile des Kolbens bzw. der hohlausgebildetzn. Kölbenstange erfolgt, wodurch entsprechend
größere Kolbenhübe ermöglicht werden. Auch wird wegen des kleiner zu haltenden Arbeitsspieles
zwischen den die Steuerung bewirkenden Mittelstücken und den innenliegenden Kolbenstangenteilen
eine größere Steuergenauigkeit erzielt.
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Die erfindungsgernäße Anordnung kann zusätzlich zu derjenigen nach
dem Hauptpatent vorgesehen werden, bei welcher der Rückfluß des Mediums durch den
Kolben gesteuert wird.
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Es kann auch eine dauernde Ableitung der Arbeitsflüssigkeit durch
eine unmittelbar oberhalb des unteren Zylinderbodens angeordnete Abflußöffnung erfolgen,
wobei zwischen der Zuleitungsöffnung und der Ab-
flußöffnung ein Führungsstück
vorgesehen ist, durch das die Kolbenstange mit geringem Spielraum gleitet und das
mit dem Zylinderboden einen ringförmigen Raum einschließt, aus dem die Arbeitsflüssigkeit
ohne Druck abfließen kann.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.
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Fig. 1 zeigt in senkrechtem Längsschnitt eine Ausführungsform,
bei welcher die Zufuhr durch den Kolbeninnenraum erfolgt, während Fig. 2 in senkrechtem
Längsschnitt eine Ausführungsforrn zeigt, bei welcher eine dauernde Ableitung durch
eine unmittelbar oberhalb des unteren Zylinderbodens angeordnete Abflußöffnung erfolgt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Zylinder
61 nach dem Hauptpatent mit einer beweglichen Zwischenwand 63 versehen,
die die Druckluftkammer 62 von dem Druckmedium trennt. An Stelle dieser Zwischenwand
63 kann auch eine nachgiebige Membran angeordnet sein. Außerdem weist der
Zylinder 61 eine feststehende Zwischenwand 64 mit Bohrungen 65 und
von der Zwischenwand 64 getragenen Stangen 66 und 67 auf, die beide
den Kolben 68 und die Kolbenstange 68' durchdringen. Die
Kolbenstange
68' besitzt einen Hohlraum 69', dessen Rauminhalt mittels einer oder
mehrerer Bohrungen 69 mit dem des Zylinderraumes kommuniziert, in dem das
Druckniedium enthalten ist. Die Stangen 66
und 67 weisen Kanäle
70 und 71 auf, von denen der Kanal 70, der die Zufuhrleitung
verlängert, etwas oberhalb des Randes 72 über eine senkrecht zum Kanal
7Ö angeordnete Öffnung 70' mündet, während dies beim Kanal
71, dessen Rückführung bei der Pumpe ende4 etwas unterhalb der Oberseite
des Kolbens über eine senkrecht zum Kanal 71 angeordnete öffnung
71' der Fall ist. Die Abfederung erfolgt durch eine Steuerung des Eiurchfluss-es
des Mediums entweder durch den Kolben 68 oder durch die mit dem Zylinder
verbundene Wand 64 mit Bohrungen 65, die gegebenenfalls mit Ventilen versehen
sein können, wie sie zur Ausrüstung der Kolben von Stoßdämpfern bestimmt sind.
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Es ist ohne weiteres zu erkennen, daß die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels
nach Fig. 1 diejenige ist, die bereits im Hauptpatent beschrieben worden
ist. Diese Ausführungsfonn bietet den Vorteil eines längeren Hübes, einer großen
Genauigkeit in der Arbeitsweise der Zufuhr- und Ableitungsvorrichtung und einer
sehr geringfügigen Abnutzung bei sonst gleichartigen Voraussetzungen.
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Fig. 2 zeigt eine Ausführungsforra, bei welcher eine dauernde Ableitung
nicht in Höhe des Kolbens, sondern durch eine unmittelbar oberhalb des unteren Zylinderbodens
angeordneteAbflußöffnung42 erfolgt. Hierbei durchdringt die Kolbenstange
38 ein Führungsstück 49 geeigneter Form, das der Kolbenstange zwar nur ein
geringes Spiel läßt, das jedoch wegen des im Zylinder herrschenden Druckes ausreicht,
um eine dauernde Ableitung zu gewährleisten, die außerdem fast gleichmäßig ist.
Bei Verwendung von ölen, die zum Gebrauch in Vorrichtungen der beschriebenen Art
bestimmt sind und die übliche Zähflüssigkeit aufweisen, beträgt das Spiel der Kolbenstange
z. B. s/loo bis shoo nim bei 30 bis 60 kg(cm2 Innendruck. Da beim
Durchqueren dieses Zwischenraumes durch das Medium eine Lastverniinderung eintritt,
erreicht dieses, ohne hierbei einem nennenswerten Druck ausgesetzt zu sein, den
Raum 50, von wo aus es durch die Öffnung 41 und den Kanal 42 zur Druckpumpe
zurückgeführt wird, Der Raum 50
wird durch die Dichtung 48 begrenzt, die irgendwelcher
geeigneter Art sein kann, wie bereits im
Hauptpatent angegeben. Da jedoch
das im Raum 50
befindliche Medium keinem nennenswerten Druck mehr ausgesetzt
is4 wird die Wirksamkeit der Dichtung 48 nicht ungünstig beeinträchtigt; es genügt,
wenn diese Dichtung nur einen verhältnismäßig geringen Anpreßdruck auf die Stange_
ausübt; ein Umstand, der eine weiche Abfederung gewährleistet und die Abnutzung
auf ein Mindestmaß beschränk4, da die Dichtung keiner starken Reibung ausgesetzt
ist.
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Das Führungsstück 49 kann irgendwelche geeignete Form aufweisen. Zu
ihrer Herstellung eignen sich verschiedenartige Werkstoffe, beispielsweise gesintertes
Metall. Das Führungsstück 49 weist jedoch vorzugsweise eine verhältnismäßig große
Dicke, beispielsweise von mehreren Zentimetern auf, um den Verlust an Druckmedium
auf ein Mindestmaß zu beschränken.
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Der dauernde und ringförmige Durchfluß kann durch zusätzliche Durchflüsse
vervollständigt werden, indem zu diesem Zweck Öffnungen in dem Führungsstück 49
angebracht werden. Auch kann die Kolbenstange durch eine Dichtung geführt werden,
die kein nennenswertes Spiel hat, während an Stelle des Führungsstückes 49 eine
andere Verbindung, gleich welcher Art. vorgesehen werden kann, wobei das Medium
beim Erreichen des Raumes. 50 eine Lastverminderung erfährt, die groß genug
ist, um den Druck im Raum 50 praktisch ganz auszuschalten. Der Anwendungsbereich
der vorliegenden Erfindung gemäß dem Zusatzpatent erstreckt sich übrigens auf alle
Abarten, bei welchen ein Raum nach der Art des Raumes 50, der gegenüber der
Dichtung in Richtung zum Zylinderinnern vorgesehen ist Mediumentweichungen auffängt,
die unter einem sehr schwachen Druck zu ihm gelangen, und diese Mediumentweichungen
in Richtung der Pumpe ableitet.
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Nach der Erfindung ist es ferner auch möglich, die soeben beschriebene
Anordnung mit einer solchen nach dem Hauptpatent zu kombinieren, bei welcher der
Rückfluß des Mediums durch den Kolben selbst gesteuert wird.