DE1232794B - Fluessigkeitsfeder - Google Patents

Fluessigkeitsfeder

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Publication number
DE1232794B
DE1232794B DE1963V0024807 DEV0024807A DE1232794B DE 1232794 B DE1232794 B DE 1232794B DE 1963V0024807 DE1963V0024807 DE 1963V0024807 DE V0024807 A DEV0024807 A DE V0024807A DE 1232794 B DE1232794 B DE 1232794B
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DE
Germany
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space
piston
liquid
piston rod
spring
Prior art date
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Pending
Application number
DE1963V0024807
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Karl Bittel
Klaus Thieme
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.)
KONSTRUKTION ZEK HYDRAULIK
ZENTRALE ENTWICKLUNG VEB
Original Assignee
KONSTRUKTION ZEK HYDRAULIK
ZENTRALE ENTWICKLUNG VEB
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Publication date
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Publication of DE1232794B publication Critical patent/DE1232794B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F16F9/10Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/16Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
    • F16F9/18Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Description

  • Flüssigkeitsfeder Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsfeder, die aus einer Ruhelage auf Zug oder Druck beansprucht werden kann.
  • Es ist eine solche Flüssigkeitsfeder bekannt, bei der in einem Gehäuse ein Kolben mit einer Kolbenstange gleitet, in der eine Bohrung angeordnet und wiederum ein mit Drosselbohrungen versehener Kolben mit Kolbenstange vorgesehen ist.
  • Der Nachteil dieser Anordnung besteht vor allem in der Möglichkeit größerer Leckverluste infolge von drei Dichtungsstellen, wobei zwei Dichtungen einen wesentlich größeren Durchmesser als die Kolbenstangen haben, so daß sehr große Flächen abzudichten sind. Ein weiterer Nachteil der erwähnten Flüssigkeitsfeder besteht darin, daß beim Übergang von Druck- auf Zugbeanspruchung der innere Kolben am Zylinderdeckel bzw. an der Dichtung anschlägt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch vereinfachten Aufbau die Zahl der Dichtungsstellen nach außen zu verringern sowie den Anschlag von Teilen der Flüssigkeitsfeder zu vermeiden.
  • Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß in einem Gehäuse mit einem darin eintauchenden Kolben mit Kolbenstange, wobei in dem Gehäuse mit Flüssigkeit gefüllt ein erster sowie ein weiterer konstanter Raum vorhanden sind, der weitere Raum durch den Kolben wiederum in einen zweiten und einen dritten Raum getrennt ist. Der erste Raum ist ständig nur mit dem dritten verbunden, während der zweite Raum durch ein von einer Feder belastetes Ventil nicht ständig, d. h. abtrennbar mit den übrigen Räumen, nämlich dem ersten und dem dritten, verbunden ist. Zur ständigen Verbindung des ersten mit dem dritten Raum kann in der Kolbenstange eine Grundbohrung, eine vom dritten Raum zu dieser führende Bohrung sowie ein vom ersten Raum ebenfalls in der Grundbohrung mündendes Rohr vorgesehen sein. Das Rohr kann dabei am Kolben oder in der Trennwand zwischen dem ersten und zweiten Raum befestigt sein. Ist das Rohr in der Trennwand befestigt, wird es in einer zugehörigen Bohrung im Kolben gleiten; das Ventil ist dann am Kolben angeordnet. Ist das Rohr am Kolben befestigt, wird es in einer zugehörigen Bohrung in der Trennwand gleiten; das Ventil ist dann an der Trennwand angeordnet. Beide Male ist durch das Ventil der zweite Raum von dem ersten und dritten abtrennbar bzw. einmal ist über das Ventil der zweite Raum mit dem dritten und zum anderen der zweite Raum mit dem ersten Raum verbunden.
  • Zur Dämpfung sind am Rohr Flächen, Nuten od. dgl. vorgesehen. Zur Leekölrückförderung ist in einer das Gehäuse abschließenden Stellschraube ein Ringraum vorgesehen, der über eine Leitung und ein Rückschlagventil mit dem zweiten Raum in Verbindung steht.
  • Bei der Flüssigkeitsfeder nach der Erfindung ist demnach nur eine Dichtung nach außen vorhanden, deren Innendurchmesser gleich dem Durchmesser der zugehörigen Kolbenstange ist. Alle anderen Dichtungen befinden sich innerhalb der Flüssigkeitsfeder. Etwaige Leckverluste werden nach dem nächsten Übergang von Zug- auf Druckbeanspruchung wieder ausgeglichen. Der Übergang erfolgt nicht durch Anschlag, sondern durch eine Ventilbetätigung.
  • An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden.
  • Die Flüssigkeitsfeder besteht aus einem Gehäuse 1, 2, in dem mit Flüssigkeit angefüllt ein Raum 3 sowie ein weiterer Raum vorgesehen ist, der durch einen Kolben 4 mit Kolbenstange 5 und darin befindlicher Grundbohrung 6 wiederum in einen Raum 7 sowie einen Raum 8 getrennt ist. Der Raum 8 ist über eine Bohrung 9 in der Kolbenstange 5, die Grundbohrung 6 und ein Rohr 10 mit dem Raum 3 ständig verbunden. Das Rohr 10 ist in der Trennwand zwischen den Räumen 3, 7 befestigt. Der Raum 7 ist mit der Grundbohrung 6 in der Kolbenstange 5 und dabei über die Bohrung 9 mit dem Raum 8 über ein durch eine Feder 11 belastetes Ventil 12 verbunden. Die Verbindung ist unterbrochen, wenn das Ventil 12 den Ringspalt zwischen dem Rohr 10 und der zugehörigen Bohrung im Kolben 4 abschließt. Zur Dämpfung der Flüssigkeitsfeder bei Beanspruchung auf Druck ist am Rohr 10 eine Fläche 13 angebracht, während zur Rückförderung etwaigen Lecköles aus einem in einer das Gehäuse 1 abschließenden Stellschraube 14 angeordneten Ringraum 15 eine Leitung 16 sowie ein Rückschlagventil 17 vorgesehen sind.
  • Die Wirkungsweise der Flüssigkeitsfeder ist folgende: Die Zeichnung zeigt die Feder in ihrer Ruhelage. Die Feder 11 ist so bemessen, daß bei weiterer Einfederung der Kolbenstange 5 das Ventil 12 dem Kolben 4 nicht mehr folgt. Dadurch wird eine Verbindung zwischen kaum 7 und Grundbohrung 6 über den Ringspalt zwischen Rohr 10 und der zugehörigen Bohrung im Kolben 4 hergestellt. Da sämtliche Räume 3, 7, 8 der Flüssigkeitsfeder miteinander verbunden sind, wirkt der Querschnitt der Kolbenstange 5 voIumenverdrängend auf das Gesamtflüssigkeitsvolumen der Flüssigkeitsfeder. Bei Einfederung der Kolbenstange 5 wird eine Dämpfung dadurch erreicht, daß Flüssigkeit über den durch die Fläche 13 erweiterten Ringspalt zwischen Rohr 10 und der zugehörigen Bohrung im Kolben 4 strömen muß. Dadurch entsteht im Raum 7 ein höherer Druck, als er der Verdrängung durch den eintauchenden Kolben 4 entspricht. Der im Raum 7 sich einstellende Druck bewirkt damit auf den Querschnitt des Kolbens 4 eine Dämpfungskraft, wodurch die dynamische Federkennlinie oberhalb der statischen Federkennlinie verläuft. Bei Rückführung aus dem eingefederten Zustand ergibt sich die umgekehrte Wirkung, weil dann im Raum 8 ein erhöhter Druck entsteht, der entgegen der statischen Federkraft wirksam wird, wodurch die dynamische Federkennlinie unterhalb der statischen Federkennlinie verläuft.
  • Sobald die Mittellage wieder erreicht ist, schließt das Ventil 12 den Ringspalt ab, so daß noch unter Vorspannung in den Räumen 3, 8 sowie in der Grundbohrung 6 stehende Flüssigkeit nicht mehr in den Raum 7 abfließen kann. Dadurch sinkt der Druck im Raum 7 so weit ab, bis die aus Kolbenquerschnitt und Druck im Raum 7 sich ergebende Kraft der sich aus der Flächendifferenz von Kolben-und Kolbenstangenquerschnitt und Druck im Raum 8 ergebenden Kraft das Gleichgewicht hält.
  • Wirkt an der Kolbenstange 5 eine Zugkraft, so bleibt das Ventil 12 geschlossen; es kann also keine Flüssigkeit von der Grundbohrung 6 nach Raum 7 strömen. Dies bedeutet, daß im Raum 7 kein Druck mehr wirksam ist. Es wirkt daher lediglich auf die Ringfläche, die sich aus der Differenz von Kolbenund- Kolbenstangenquerschnitt ergibt, ein Druck in Richtung des Kolbens 4, der bestrebt ist, die Kolbenstange 5 entgegen der äußeren Zugkraft wieder einwärts zu bewegen. Durch die Wirkung des Ventils 12 ist es also möglich, den übergang von Druck- zu Zugkraft ohne mechanischen Anschlag zu bewirken.
  • Bei Zugfederung entsteht im Raum 7 ein Unterdruck. Dieser wird dazu benutzt, um über das Rückschlagventil 17 und die Leitung 16 etwa ausgetretenes Lecköl aus dem in der Stellschraube 14 angeordneten Ringraum 15 anzusaugen und in den Raum 7 zurückzubefördem. Damit können Betriebsdauer und Betriebssicherheit wesentlich erhöht bzw. verbessert werden.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Flüssigkeitsfeder, die aus einer Ruhelage auf Zug oder Druck beansprucht werden kann, mit einem in ein Gehäuse eintauchenden Kolben mit Kolbenstange, wobei in dem Gehäuse mit Flüssigkeit gefüllt ein erster sowie ein weiterer konstanter Raum vorgesehen sind, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der weitere Raum durch den Kolben (4) wiederum in einen zweiten Raum (7) und einen dritten Raum (8) getrennt ist, wobei der erste Raum (3) ständig nur mit dem dritten Raum und der zweite Raum durch ein von einer Feder (11) belastetes Ventil (12) nicht ständig mit den übrigen Räumen (3; 8) verbunden ist.
  2. 2. Flüssigkeitsfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur ständigen Verbindung des ersten Raumes (3) mit dem dritten Raum (8) in der Kolbenstange (5) eine Grundbohrung (6), ein vom ersten Raum in die Grundbohrung mündendes und in der Trennwand zwischen dem ersten Raum und dem zweiten Raum (7) oder am Kolben (4) befestigtes Rohr (10) sowie eine von dem dritten Raum (8) ebenfalls zur Grundbohrung führende Bohrung (9) der Kolbenstange vorgesehen sind. 3. Flüssigkeitsfeder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dämpfung der Feder bei Beanspruchung auf Druck am Rohr (10) Flächen (13), Nuten od. dgl. vorgesehen sind. 4. Flüssigkeitsfeder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Leckölrückförderung ein Ringraum (15) vorgesehen ist, der über eine Leitung (16) und ein Rückschlagventil (17) mit dem zweiten Raum (7) in Verbindung steht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1109 461; britische Patentschrift Nr. 733 006; USA.-Patentschrift Nr. 3 098 644.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2819822A1 (de) * 1977-05-05 1978-11-16 Jacques Henri Louvecien Jarret Hydraulische feder

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB733006A (en) * 1953-01-26 1955-07-06 Dowty Equipment Ltd Improvements relating to liquid spring shock absorbers
DE1109461B (de) * 1958-11-06 1961-06-22 Cleveland Pneumatic Ind Inc Fluessigkeitsfeder
US3098644A (en) * 1962-05-01 1963-07-23 Stanley D Phillips Double acting spring device

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