DE1294236B

DE1294236B - Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung fuer Kraftfahrzeuge

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Publication number: DE1294236B
Application number: DESCH36201A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-12-01
Filing date: 1964-12-01
Publication date: 1969-04-30
Also published as: DE1287454B; GB1076590A; US3391920A; FR1457055A

Description

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Gegenstand der Hauptpatentanmeldung ist ein zuentwickeln und ein selbstpumpendes hydropneuselbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit matisches Federbein mit innerer Niveauregelung zu

innerer Niveauregelung für Kraftfahrzeuge mit einem schaffen, dessen Gaspolster unter Beibehaltung des

flüssigkeitsgefüllten Arbeitszylinder, in dem ein vorteilhaften Bauprinzips des Federbeins beliebig Arbeitskolben verschiebbar ist, der den Arbeits- 5 groß dimensioniert werden kann,

zylinder in einen stirnseitigen und einen kolben- Diese Aufgabe wird bei einem Federbein nach der stangenseitigen Arbeitsraum unterteilt, die zur Hauptpatentanmeldung erfindungsgemäß dadurch ge-

Schwingungsdämpfung über Drosselöffnungen mit- löst, daß sich das Gaspolster in einem Zylinder be-

einander verbunden sind und die von einem als Feder findet, der einen größeren Durchmesser hat als der

wirkenden hochgespannten Gaspolster belastet sind, io Arbeitszylinder, diesen zumindest teilweise umhüllt

das von der Arbeitsflüssigkeit durch einen verschieb- und in dem der Arbeitszylinder offen endet, so daß

baren Trennkolben abgeschlossen ist, mit einer durch ein Ringraum gebildet wird, der mit dem stirnseitigen

die Federbewegungen angetriebenen Pumpeinrich- Arbeitsraum in offener Verbindung steht, daß der

tung, die im Aufregelbereich Arbeitsflüssigkeit aus Trennkolben topfförmig ausgebildet ist und eine an

einem Vorratsbehälter in die Arbeitsräume fördert, 15 seinem Außendurchmesser vorgesehene Dichtung auf

und mit einer Abregeleinrichtung, durch die im Ab- dem Innendurchmesser des Zylinders gleitet, in dem

regelbereich Arbeitsflüssigkeit aμs den Arbeitsräumen sich das Gaspolster befindet.

in den Vorratsbehälter abgelassen wird, bei dem Die mit der Erfindung gegenüber dem Federbein

eine Pumpenkolbenstange der Pumpeinrichtung das nach der Hauptpatentanmeldung erzielten Vorteile

als Feder wirkende Gaspolster und den stirnseitigen 20 bestehen insbesondere darin, daß das Gaspolster be-

Arbeitsraum in Längsrichtung durchstößt und in liebig groß dimensioniert werden kann. Da der das

einen in der hohlen Kolbenstange des Arbeitskolbens Gaspolster beinhaltende Zylinder größer ist als der

angeordneten Pumpenzylinder eintaucht, wobei der Arbeitszylinder, macht der Trennkolben auch beim

Trennkolben als Ringkolben ausgebildet ist und mit- Befahren einer welligen Fahrbahn nur sehr kleine

tels einer mit einer Dichtung versehenen Bohrung 25 Bewegungen.

den Außendurchmesser der Pumpenkolbenstange Nach einer weiteren Ausbildung des Federbeins

dichtend umfaßt. nach der Erfindung ist der Boden des topfförmig

Bei einem Federbein gemäß der Hauptpatent- ausgebildeten Trennkolbens wellenförmig gestaltet,

anmeldung ist das durch einen Trennkolben vom so daß ein oder mehrere Ringräume entstehen, die

Arbeitsraum abgetrennte Gaspolster in einer Ver- 30 das Volumen des Gaspolsters um einen konstanten

längerung des Arbeitszylinders untergebracht. Da Wert vergrößern.

man aus Raum-, Gewichts- und Preisgründen be- I_n der Zeichnung ist ein in der nachfolgenden

strebt ist, den Arbeitszylinder so klein wie möglich Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel

zu halten, kann es vorkommen, daß das Gaspolster des hydropneumatischen Federbeins nach der Erfin-

für eine wirkungsvolle Niveauregelung eines Kraft- 35 dung im Längsschnitt dargestellt,

fahrzeuges mit einer großen Nutzlast zu klein aus- _Beim Einfedern der Räder wird eine einen Arbeits-

fällt. kolben 13 tragende Kolbenstange 3, die in normal

Es ist bekannt, das Arbeitsvermögen eines Gas- belasteter Stellung, welche dem Sollniveau des polsters eines hydropneumatischen Federbeins mit Wagenkastens entspricht, dargestellt ist, maximal um innerer Niveauregelung dadurch zu vergrößern, daß 40 den Weg A nach unten gedrückt, während sie beim man es in einem Zylinder unterbringt, der größer Ausfedern der Räder maximal um den Weg 5 nach ist als der Arbeitszylinder. Durch die deutsche Aus- _ob_en wandert. Das von der Kolbenstange 3 verlegeschrift 1 157 089 ist beispielsweise ein hydro- drängte Flüssigkeitsvolumen beaufschlagt einen pneumatisches Federbein, insbesondere für Fahr- Trennkolben 19, welcher ein Gaspolster 21 gegenzeuge, bekanntgeworden, bei dem das Gaspolster in 45 über einem stirnseitigen Arbeitsraum 10 des Federeinem Zylinder untergebracht ist, der oberhalb des _bei_ns und einem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum Arbeitszylinders angeordnet und größer ist als dieser. ₁₀' auf der Rückseite des Arbeitskolbens 13 ab-Die Trennung des Gaspolsters vom Hydraulikraum dichtet. Das Gaspolster 21 dient nicht nur zum Auserfolgt mittels eines flachen Trennkolbens üblicher gleich des von der Kolbenstange 3 verdrängten Flüs-Bauweise. 50 sigkeitsvolumens, sondern auch als Zusatzluftfeder

Durch die britische Patentschrift 632 496 ist ein _ZUr Niveauregelung. Um diese zusätzliche Fedehydraulischer Schwingungsdämpfer bekanntgewor- rungsarbeit leisten zu können, wurde die Arbeitsden, bei dem das Gaspolster in einem größeren, fläche des Trennkolbens 19 größer gemacht als der den Arbeitszylinder umhüllenden Zylinder unter- Querschnitt des Arbeitsraumes 10. Dies wurde ergebracht ist. Dieses in einem Ringraum sichbefin- 55 reicht durch die Anordnung eines Zylinders 29, der dende Gaspolster ist mittels eines als Ringkolben einen die Arbeitsräume 10 und 10' enthaltenden ausgebildeten Trennkolbens gegenüber dem Arbeits- Arbeitszylinder 16 in seinem unteren Teil so umzylinder abgedichtet. hüllt, daß ein Ringraum 15 entsteht. Aus dem Boden

Durch die deutsche Auslegeschrift 1135 311 ist des Zylinders 29 ragt eine Pumpenkolbenstange 22 schließlich eine Vorrichtung zur Stabilisierung von 60 der Pumpeinrichtung für die selbsttätige Niveau-Kraftfahrzeugen bei Kurvenfahrt bekanntgeworden, regelung. Der Trennkolben 19, der dann, wenn die bei der ein großer Zylinder, der ein Gaspolster um- Kolbenstange 3 den Weg A zurücklegt, um das Maß a schließt, einen kleineren Arbeitszylinder umhüllt, nach unten gedrückt wird und der sich um das dessen Flüssigkeit gegenüber dem Gaspolster mittels Maß b nach oben bewegt, wenn die Kolbenstange 3 eines topfförmig ausgebildeten Ringtrennkolbens ab- 65 den Weg B zurücklegt, ist gegenüber dem Zylinder gedichtet ist. 29 über eine Dichtung 17 und gegenüber der Pum-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den penkolbenstange 22 über eine Dichtung 20 abgedich-

Gegenstand der Hauptpatentanmeldung weiter- tet. Durch die wellenförmige Gestaltung des Bodens

des Trennkolbens 19 entstehen zwei Ringräume, welche einen sogenannten schädlichen Raum bilden, mit dessen Hilfe eine ideale Federkennlinie des als Zusatzgasfeder ausgebildeten Gaspolsters 21 erreicht wird. Wenn das Sollniveau des Wagenkastens durch zusätzliche Belastung absinkt, so daß die Kolbenstange 3 unter ihre gezeichnete Sollniveaulage gedrückt wird, dann wird durch die Zusammenarbeit der Pumpenkolbenstange 22 der Pumpeinrichtung mit einem Pumpenzylinder 11 so lange Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter 18 in die Arbeitsräume 10 und 10' gefördert, bis die Kolbenstange 3 wieder ihre Sollniveaulage erreicht hat. Überschreitet die Kolbenstange 3 ihre Sollniveaulage nach oben hin, dann schleppt sie über einen Mitnehmer 7 ein Abregelventil 24 mit nach oben, so daß Flüssigkeit aus dem Arbeitsraum 10 in den Vorratsbehälter 18 abfließen kann. Hierdurch sinkt die Kolbenstange 3 wieder so lange ab, bis eine Feder 4 das Abregelventil 24 wieder schließt. Der Abfluß erfährt durch einen unter der Spannung einer Feder 28 stehenden Verzögerungskolben 27 eine Verzögerung, deren Maß je nach der Art des Fahrzeuges zu wählen ist. Um zu verhindern, daß bei einem auf der Hebebühne befindlichen Fahrzeug mit hängenden Rädern, «5 einem Zustand, bei dem das Abregelventil 24 dauernd offen ist, die Flüssigkeit aus dem Arbeitsraum 10 ganz in den Vorratsbehälter 18 abfließt, ist die Feder 28 so bemessen, daß der Verzögerungskolben 27 nur im Bereich C als Verzögerer wirkt, während er im Bereich D, innerhalb dessen der Flüssigkeitsdruck im Arbeitsraum 10 schon stark abgesunken ist, als Verschlußkolben abdichtet. Die von der Pumpeinrichtung der selbsttätigen Niveauregelung in die Arbeitsräume 10 und 10' geförderte Flüssigkeit wird über ein Saugventil 25 und über eine Bohrung 23 in der Pumpenkolbenstange 22 in den Pumpenzylinder 11 angesaugt und über ein Pumpenauslaßventil 9 weitergeleitet. Der Pumpenzylinder 11 der Pumpeinrichtung befindet sich in einer Bohrung im Arbeitskolben 13, der mit Drosselbohrungen 12 versehen ist, die in bekannter Weise die Dämpfung der Schwingungen des Rades bzw. des Wagenkastens bewirken. Der Anschlag der Kolbenstange 3 nach Zurücklegen des Weges A erfolgt auf einem als Doppeldichtung ausgebildeten Puffer 5, während der Weg B dadurch begrenzt wird, daß eine Fläche 8 am Arbeitskolben 13 gegen eine Fläche 30 schlägt. Das aus einer Kolbenstangendichtung 6 austretende Lecköl gelangt über eine Leitung 14 zurück in den Vorratsbehälter 18. Die Verbindung des Federbeins mit dem Wagenkasten erfolgt über ein Auge 1, während die Verbindung mit der Radaufhängung über ein Auge 26 geschieht. Gegen das Eindringen von Schmutz ist eine Schutzkappe 2 vorgesehen.

Claims

Patentansprüche:

1. Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung für Kraftfahrzeuge mit einem flüssigkeitsgefüllten Arbeitszylinder, in dem ein Arbeitskolben verschiebbar ist, der den Arbeitszylinder in einen stirnseitigen und einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum unterteilt, die zur Schwingungsdämpfung über Drosselöffnungen miteinander verbunden sind und von einem als Feder wirkenden hochgespannten Gaspolster belastet sind, das von der Arbeitsflüssigkeit durch einen verschiebbaren Trennkolben abgeschlossen ist, mit einer durch die Federbewegungen angetriebenen Pumpeinrichtung, die im Aufregelbereich Arbeitsflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter in die Arbeitsräume fördert, und mit einer Abregeleinrichtung, durch die im Abregeibereich Arbeitsflüssigkeit aus den Arbeitsräumen in den Vorratsbehälter abgelassen wird, bei dem eine Pumpenkolbenstange der Pumpeinrichtung das als Feder wirkende Gaspolster und den stirnseitigen Arbeitsraum in Längsrichtung durchstößt und in einen in der hohlen Kolbenstange des Arbeitskolbens angeordneten Pumpenzylinder eintaucht, bei dem der Trennkolben als Ringkolben ausgebildet ist und mittels einer mit einer Dichtung versehenen Bohrung den Außendurchmesser der Pumpenkolbenstange dichtend umfaßt, nach Patentanmeldung P 1480131.1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Gaspolster (21) in einem Zylinder (29) befindet, der in an sich bekannter Weise einen größeren Durchmesser hat als der Arbeitszylinder (16), diesen zumindest teilweise umhüllt und in dem der Arbeitszylinder (16) offen endet, so daß ein Ringraum (15) gebildet wird, der mit dem stirnseitigen Arbeitsraum (10) in offener Verbindung steht, daß der Trennkolben (19) in an sich bekannter Weise topfförmig ausgebildet ist und eine an seinem Außendurchmesser vorgesehene Dichtung (17) auf dem Innendurchmesser des Zylinders (29) gleitet, in dem sich das Gaspolster (21) befindet.

2. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des topfförmig ausgebildeten Trennkolbens (19) wellenförmig gestaltet ist, so daß ein oder mehrere Ringräume entstehen, die das Volumen des Gaspolsters (21) um einen konstanten Wert vergrößern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen