DE1455666B1

DE1455666B1 - Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung,insbesonderefuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1455666B1
Application number: DE19641455666D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Riehl
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1964-07-03
Filing date: 1964-07-03
Publication date: 1969-09-11
Also published as: GB1044108A; US3331601A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstpumpen- In vorteilhafter Weise sind ein oder mehrere Ab-

des hydropneumatisches Federbein mit innerer " regelvetttHe an einer die Kolbenstange umgebenden Niveauregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, Ventilplatte befestigt, die unter der Kraft einer bestehend aus einem Arbeitszylinder, der durch Ventilfeder die Abregelventile auf ihre Sitzflächen einen an einer Kolbenstange befestigten und mit 5 drückt.

Drosselöffnungen für beide Durchflußrichtungen Nach der Erfindung erfolgt die Pumparbeit nicht

versehenen Dämpfungskolben in einen stirnseitigen wegabhängig, sondern diese ist abhängig von der und in einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum Geschwindigkeit des Stoßdämpferkolbens, der kein unterteilt wird, aus einem mit dem stirnseitigen Rückschlagventil, sondern nur Durchgangsöffnungen Arbeitsraum verbundenen und von einer Arbeits- io besitzt. Für das Aufregem, d.h. für das Ansaugen gasfeder belasteten Flüssigkeitsfederraum und aus der Flüssigkeit aus dem Vorratsraum, ist der im einem von einem Gaspolster belasteten Vorratsraum, kolbenstangenseitigen Arbeitsraum erzeugte niedrigere der mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum Druck gegenüber dem Vorratsraum ausschlaggebend, durch eine Abregeleinrichtung und durch ein Auf- Dieser niedrigere Druck wird aber nur erzeugt, wenn regelventil verbindbar ist, über das beim Pumpvor- 15 der Dämpfungskolben sich so schnell bewegt, daß gang durch den vom Dämpfungskolben erzeugten nicht gleichzeitig ein Druckausgleich zwischen den Druckunterschied Flüssigkeit aus dem Vorratsraum Räumen beiderseits des Dämpfungskolbens infolge in den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum angesaugt der Durchgangsöffnungen stattfinden kann. Da der wird. Kolben die größte Geschwindigkeit in der Mitte seines

Es sind selbstpumpende hydropneumatische Feder- 20 Federungsweges besitzt, wird die notwendige Druckbeine mit innerer Niveauregelung bekannt, bei denen differenz für das Nachfließen der Flüssigkeit erst zur Erzeugung einer Pumpwirkung im Kolben ein nach einem bestimmten Weg des Dämpfungskolbens Rückschlagventil vorgesehen ist (britische Patent- erzeugt. Die Pumparbeit bei der geschwindigkeitsabschrift 869132, französischePatentschriften 1281681, hängigen Regelung kommt daher nicht wie die Pump-1313 833 und 1150 957). 25 arbeit bei der wegabhängigen Regelung einer Rei-

Dieses Rückschlagventil hat zur Folge, daß die bungsdämpfung gleich, die sich durch plötzlichen Pumparbeit zur Höhenregelung wegabhängig erfolgt. Anstieg und Abfall der Dämpferkraft an den Um-Bei jeder Bewegung des Kolbens, gleichgültig mit kehrpunkten der Schwingung auszeichnet, was nicht welcher Geschwindigkeit diese erfolgt, wird Flüssig- als günstig anzusehen ist.

keit in den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum ange- 30 Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden saugt bzw. von diesem in den stirnseitigen Arbeits- in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der raum gefördert. Da dieser Durchfluß sofort bei Beginn Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen der Kolbenbewegung erfolgt, wird sogleich Pump- stellt dar

arbeit geleistet, was die Dämpfung, sofern eine solche Fig. 1 die schematische Ansicht eines Teiles der

gleichzeitig erfolgt, beeinflußt. 35 Aufhängung einer starren Hinterachse eines Kraft-

Auch ist ein selbstpumpendes hydropneumatisches fahrzeuges, in der ein Federbein nach der Erfindung Federbein mit innerer Niveauregelung von der ein- eingebaut ist,

gangs genannten Gattung bekannt (französische F i g. 2 den Längsschnitt durch ein Federbein nach

Zusatzpatentschrift 72103 zum französischen Patent der Erfindung, 1140 919), bei dem im Kolben Drosselöffnungen für 40 F i g. 3 einen Längsschnitt durch ein abgewandeltes beide Durchflußrichtungen vorgesehen sind. Diese Ausführungsbeispiel eines Federbeins nach der Ersind jedoch gerade im Aufregelbereich durch eine findung.

federbelastete Scheibe zur Einleitung des Pumpvor- Die Federbeine nach den Fig. 1 bis 3 umfassen

ganges verschlossen, so daß die sich beim Federbein zwei gegeneinander bewegliche Teile, einen Arbeitsnach der Erfindung ergebende Wirkung bei dieser 45 zylinder 10 und eine Kolbenstange 11. Diese Teile bekannten Anordnung weder vorhanden noch über- sind zwischen dem Achstragrohr 12 und dem Fahrhaupt beabsichtigt ist. gestell bzw. der Karosserie 13 eines Kraftfahrzeugs

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein angeordnet. Beispielsweise ist am unteren Ende des selbstpumpendes Federbein zu schaffen, bei dem Arbeitszylinders 10 ein Auge 15 befestigt, durch das durch den Pumpvorgang in den Umkehrpunkten 50 ein Bolzen 16 unter Zwischenschaltung von Gummikeine plötzlichen Änderungen der Dämpfer- bzw. büchsen 17 ragt. Der Bolzen 16 ist an einem Bügel Federkraft hervorgerufen werden. 24 befestigt, der seinerseits am Achstragrohr 12 an-

Diese Aufgabe wird bei einem Federbein der ein- geschweißt ist. Mit 25 ist ein Rad des Fahrzeuges gangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß der bezeichnet.

den Pumpvorgang bewirkende Unterdruck im kolben- 55 Das obere Ende der Kolbenstange 11 ist mit Gestangenseitigen Arbeitsraum gegenüber dem Vorrats- winde 18 und Bund 19 versehen. Beide dienen zuraum ausschließlich durch die Drosselung der den sammen mit einer Mutter 20 und Scheibe 21 der Dämpfungskolben bei den Federbewegungen durch- Befestigung eines Prägeteils 22 mit Gummikörper 23. strömenden Flüssigkeit erzeugt wird und daß ein die Glockenförmige Teile 26 sind am Fahrgestell oder

Abregeleinrichtung bildendes Abregelventil von einer 60 an der Karosserie 13 des Kraftfahrzeuges befestigt am Dämpfungskolben abgestützten Abregelfeder be- und ragen in den Gummikörper 23 hinein. Auf diese tätigbar ist. Weise ist das Federbein gelenkig und geräusch-

Zweckmäßig ist die Abregelfeder in der Mittel- dämpfend mit den genannten Fahrzeugteilen verstellung ungespannt und drückt in der Abregelstel- bunden.

lung sowie bei Ausfederbewegungen des Federbeins 65 Der Arbeitszylinder 10 besteht aus dem Außenrohr das Abregelventil gegen die Kraft seiner Ventilfeder 30 und dem Dämpferrohr 31. Beide sind konzenauf. Das Abregelventii gibt mit größeren Ausfede- trisch zueinander angeordnet. Am unteren Ende sind rungshüben auch größere Durchlaßquerschnitte frei. Außenrohr 30 und Auge 15 durch eine Boden-

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schale 32 miteinander verschweißt. Das Dämpferrohr Ventilfeder 97. Diese drückt den Dichtring 96 des 31 ist in der Bodenschale 32 geführt. Abregelventils 82 auf die Dichtfläche 98 und ist

In einem mittleren Bereich zwischen Außenrohr stärker als die Schraubenfeder 86. 30 und Dämpferrohr 31 ist eine Trennwand 34 ein- Durch die konische Form des Zapfens 92 wird

gepreßt und am Dämpferrohr 31 bei 35 angeschweißt. 5 erreicht, daß mit zunehmender Ventilerhebung ein Die Trennwand 34 wird von obenher in das Außen- größer werdender Durchlaßquerschnitt freigegeben rohr 30 eingeschoben. Um diese Montage zu er- wird. Der Dämpfungskolben 41 enthält Dämpfungsleichtem, ist das Außenrohr 30 bei 33 verengt. Am ventile beliebiger Bauart oder einfache Drosselbohoberen Ende ist zwischen Außenrohr 30 und Dämp- rangen, die die Arbeitsräume 72 und 83 miteinander fernrohr 31 ein Ventilboden 36 und als äußerer Ab- io verbinden und bei Bewegung des Dämpfungskolbens Schluß ein Deckel 37 angeordnet. Zwischen beiden 41 Dämpfungskräfte auf die Kolbenstange 11 überist ein Dichtring 38 vorgesehen. Ventilboden 36 und tragen.

Deckel 37 sind in das Außenrohr 30 gepreßt. Der Flüssigkeitsfederraum 70, stirnseitiger und kolben-

Ventilboden 36 ist mit dem Dämpferrohr 31 fest stangenseitiger Arbeitsraum 72 und 83 sowie der verbunden. 15 Vorratsraum 80 sind mit Dämpferflüssigkeit gefüllt.

Der obere Rand des Außenrohres 30 ist umge- Die Füllung erfolgt über eine Bohrung 99 im Deckel bördelt (s. Bördel 39). Durch den Deckel 37 ragt die 37. Eine Platte 100 aus Kunststoff bzw. Gummi Kolbenstange 11. Im Deckel 37 wird sie durch ein dichtet die Bohrung 99 von innen ab. Bei stillstehen-Lager 40 und im Dämpferrohr 31 durch einen dem Dämpfungskolben 41 herrscht im Flüssigkeits-Dämpfungskolben 41 geführt. Zwischen Kolben- so federraum 70 sowie im stirnseitigen und im kolbenstange 11 und Deckel 37 ist eine Hochdruckdichtung stangenseitigen Arbeitsraum 72 und 83 jeweils der-45 innerhalb einer Nut 43 vorgesehen. selbe Druck. Arbeitsgasfeder 50 und Gaspolster 60

Das Federbein enthält zwei Gasfedern. Eine unter- sind mit Luft oder einem anderen Gas, z. B. Stickhalb der Trennwand 34 liegende sogenannte Arbeits- stoff, gefüllt.

gasfeder 50 befindet sich zwischen der unteren 25 Die Ausgangsdrücke richten sich im wesentlichen Hälfte des Dämpferrohres 31 und einer Arbeits- nach der beabsichtigten Tragkraft des Federbeins, membrane 51. Sie stellt im wesentlichen ein schlauch- Die Tragkraft des Federbeins ergibt sich aus dem

artiges aus elastischem Werkstoff z. B. Gummi her- zulässigen Druck in den Arbeitsräumen 72 und 83 gestelltes Teil dar, dessen Ränder zu Wulsten 52 oder — was gleichbedeutend ist — aus dem Druck und 53 geformt sind. Die untere Wulst 52 ruht in 30 der Arbeitsgasfeder 50 multipliziert mit der Quereinem auf das Dämpferrohr 31 aufgepreßten Blech- schnittsfläche der Kolbenstange 11. Je größer der prägeteil 54. Die obere Wulst 53 ruht in einer Nut Durchmesser der Kolbenstange 11 gewählt wird, 55 der Trennwand 34. desto kleiner ist bei gleicher Belastung der Druck

Oberhalb der Trennwand 34 liegt ein von einem der Arbeitsgasfeder 50.

Gaspolster 60 belasteter Vorratsraum 80. Beide trennt 35 Im wesentlichen sind drei Stellungen M, A und B eine Membrane 61 aus elastischem Werkstoff, deren des Dämpfungskolbens 41 mit Bezug auf den Ränder zu Wulsten 62 und 63 geformt sind. Die Arbeitszylinder 10 charakteristisch, untere Wukt 62 ruht in einer Nut 64 der Trennwand _{Die SteU} _M _{igt diejeni (gezeichnete) Stel}.

I SL?^ber^ ^{l m} ^{emer lun}& ^{in die der} Dämprungskolben 41 nach Be-

ventiiDoüens ib. 4< > _oder Entladung des Fahrzeuges während der

Der Raum zwischen der Arbeitsmembrane 51 und _{Fahrt selbsttä1}f zunickgefühlt wird (Mittel-

dem Außenrohr 30, der sogenannte Flüssigkeitsfeder- _{oder Normalstel}f_ung).

raumJO, steht über große Locher 71 im Dampfer- _{Die SteU} _{A M} %_ψηί _{Stell in die der}

rohr 31 nut dem unterhalb des Dämpfungskolbens 41 Dämpfungskolben 41 unter Wirkung der zu-

liegenden stirnseitigen Arbeitsraum 72 in Verbindung 45 i_ässi_gen Vollast nach dem Beladen des leeren

Der Vorratsraum 80 zwischen der Membrane 61 Fahrzeugs im Stillstand gelangt (Aufregel-

und dem Außenrohr 30 steht über ein Aufregelventil stellung

81 und ein Abregelventil 82 mit dem oberhalb des _Die ^gf _B _{igt diejeni} _sm ^ _{die der}

Dampfungskol^n^lhegen^nkolbenstangenseitigen Dämpfungskolben 41 nach dem Entladen bei

Arbeitsraum 83 m Verbindung .Aufregelventil 81 ₅o stillstehendem Fahrzeug gelangt (Abregel- und Abregelventd 82 sind im Ventilboden 36 unter- stellung) & & & ν &

gebracht. ''

Das Aufregelventil 81 besteht aus der Bohrung 84, Nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 wird die

in der sich eine Kugel 85 befindet. Sie wird durch Arbeitsgasfeder 50 von außen über ein in der Trenndie Kraft einer Schraubenfeder 86 auf ihren Sitz 87 55 wand 34 untergebrachtes Ventil 110 und Bohrungen gedrückt. Die Schraubenfeder 86 stützt sich in einer 111 und 112 mit Gas gefüllt. Das Ventil 110 besteht hutartigen Mulde 88 einer Ventilplatte 89 ab. aus einer Kugel 113. Sie wird unter der Kraft einer

Das Aufregelventil 81 steht ferner über eine Boh- Schraubenfeder 114 auf ihren Sitz 115 gedrückt. Der rung 90 mit dem Vorratsraum 80 in Verbindung. Sitz 115 stellt zweckmäßigerweise einen Kunststoff-Das Abregelventil 82 besteht aus einer Bohrung 91, 60 stopfen dar.

in die ein konischer Zapfen 92 ragt. Der konische Für das Gaspolster 60 ist ein gleiches in anderer

Zapfen 92 ist mittels zweier Ringe 93 und 94 in einer Zeichenebene liegendes (nicht dargestelltes) Ventil hutartigen Mulde 95 der Ventilplatte 89 befestigt. vorgesehen. Es wird über eine gestrichelt angedeutete Mit 96 ist der Dichtring des Abregelventils 82 be- Bohrung 116 gefüllt, zeichnet. 65 In der Trennwand 34 ist ein Druckbegrenzungs-

Die Bohrung 91 steht über einen Verbindungs- ventil 120 vorgesehen. Es besteht aus einer Kugel kanal 29 mit dem Vorratsraum 80 in Verbindung. 121, die durch eine Schraubenfeder 122 auf ihren Die Ventilplatte 89 steht ständig unter der Last einer Sitz 123 gedrückt wird. Die Schraubenfeder 122 ist

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so dimensioniert, daß das Druckbegrenzungsventil nommen. Das Aufregelventil 81 ist im Querschnitt 120 öffnet, sobald im Flüssigkeitsfederraum 70 ein so dimensioniert, daß es auch bei sehr starkem Einbestimmter Druck überschritten wird. federn, d. h. bei hoher Geschwindigkeit des Dämp-

Der Dämpfungskolben 41 ist mittels einer Mutter fungskolbens 41 noch in der Lage ist, Flüssigkeit aus 125 und Gewinde 126 an der Kolbenstange 11 be- 5 dem Vorratsraum 80 nachströmen zu lassen,
festigt. Durchlaßbohrungen 127 sind durch Feder- Sobald bei besonders stoßartigen Einfederbewe-

scheiben 128 beiderseits abgedeckt. Schwingt der gungen oder bei Überlastung des Fahrzeugs der Druck Dämpfungskolben 41 hin und her, so strömt die im stirnseitigen Arbeitsraum 72 über ein zulässiges Flüssigkeit wechselweise durch die Durchlaßboh- Maß ansteigt, öffnet das Druckbegrenzungsventil rungen 127, wobei je nach Kalibrierung und je nach 10 120, wodurch Flüssigkeit vom Flüssigkeitsfederraum Form und Stärke der Federscheiben 128 und in Ab- 70 in den Vorratsraum 80 übertreten kann. Selbsthängigkeit von der jeweiligen Geschwindigkeit des verständlich kann das Druck-Begrenzungsventil auch Dämpfungskolbens 41 ein Druckunterschied zwischen im Dämpfungskolben 41 untergebracht sein,
den Arbeitsräumen 72 und 83 entsteht. Der von den Wird das Fahrzeug entladen, so wandert der

Durchlaßbohrungen 127 verursachte Strömungswider- 15 Dämpfungskolben 41 nach oben und gelangt in die stand vernichtet einen Teil der Schwingungsenergien, Stellung B, sobald das Fahrzeug vollständig entwodurch der Dämpfungseffekt eintritt. laden ist.

Letzterer kann je nach Anwendung des Federbeins Der Druck im stirnseitigen und im kolbenstangen-

für jede Bewegungsrichtung des Dämpfungskolbens seitigen Arbeitsraum 72 und 83 sowie der Druck der 41 verschieden sein. Die Ausbildung des Dämpfungs- 20 Arbeitsgasfeder 50 ist entsprechend der Lastverminkolbens 41 kann selbstverständlich auch anders ge- derung abgesunken. Das obere Ende 133 der bislang wählt sein, es können beispielsweise besondere Ven- ungespannten Abregelfeder 131 legt sich während tile vorgesehen sein, oder der Dämpfungskolben kann des Entladens gegen die Ventilplatte 89 und hebt gleitend auf der Kolbenstange gelagert sein. diese entgegen der Kraft der Ventilfeder 97 an. Hier-

Oberhalb des Dämpfungskolbens 41 ist ein Halter 25 durch wird der Dichtring 96 des Abregelventils 82 130 für eine Abregelfeder 131 eingespannt. Das von seinem Sitz gehoben, wodurch Flüssigkeit aus untere Ende 132 der Abregelfeder 131 ist fest mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 83 in den dem Halter 130 verbunden. Das obere Ende 133 ist Vorratsraum 80 zurückfließt. Das Gaspolster 60 wird frei. An der Kolbenstange 11 ist ein Anschlag 134 hierdurch wieder gespannt, und die Arbeitsmembrane befestigt. Bewegt sich die Kolbenstange 11 nach oben ₃₀ 51 und die Membrane 61 gelangen wieder in die (beim Ausfedern des Federbeins), so legt sich zu- dargestellte Form.

nächst der Anschlag 134 gegen die Ventilplatte 89, Infolge der Konizität des Zapfens 92 geht der

anschließend nimmt er diese mit, bis sie gegen das Rückströmvorgang progressiv vor sich, indem mit Lager 40 des Deckels 37 anschlägt. größeren Ausfederhüben der Rückströmvorgang be-

Die Wirkungsweise des Federbeins ist folgende: 35 schleunigt wird, besonders dann, wenn der Dämp-Der Dämpfungskolben 41 befindet sich in der ge- fungskolben 41 über die Stellung B hinaus nach zeichneten Stellung M. In dieser Stellung nehmen die oben geht.

Arbeitsmembrane 51 und die Membrane 61 etwa Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist im

die dargestellten Formen an. Wird das Fahrzeug wesentlichen gleich aufgebaut wie das der Fig. 2. beladen, so wandert der Dämpfungskolben 41 nach 40 Gleiche bzw. ähnliche Teile haben dieselben Bezugsunten und gelangt in die .Stellung A, sobald das Fahr- zeichen.

zeug voll beladen ist. Der Druck im kolbenstangen- Die folgende Beschreibung beschränkt sich daher

seitigen und im stirnseitigen Arbeitsraum 72 und 83 nur auf die anders gebauten Teile,
sowie der Druck der Arbeitsgasfeder 50 hat sich ent- Die Arbeitsgasfeder 50 und das Gaspolster 60

sprechend der Lastzunahme erhöht. 45 werden durch Bohrungen 200 und 201 gefüllt.

Fährt nunmehr das Fahrzeug an, so vollführt der Schläuche 202 dichten die Bohrungen 200 und 201 Dämpfungskolben 41 auf und ab gerichtete Schwin- von innen ab. Das untere verjüngte Ende 203 der gungen, wobei er als Schwingungsdämpfer arbeitet. Kolbenstange 11 enthält eine Längsbohrung 204, in Hierbei entstehen Druckunterschiede zwischen dem die Querbohrungen 205 münden. Auf diese Weise stirnseitigen und dem kolbenstangenseitigen Arbeits- 5° stehen der kolbenstangenseitige und der stimseitige raum 72 und 83. Wird dabei der Druck im kolben- Arbeitsraum 83 und 72 miteinander in Verbindung, stangenseitigen Arbeitsraum 83 beim Einfedern Der Dämpfungskolben 206 ist mittels einer Bördelung kleiner als derjenige im Vorratsraum 80, so öffnet 207 des Randes der Längsbohrung 204 befestigt. Der das Aufregelventil 81, und Flüssigkeit strömt aus Dämpfungskolben 206 enthält zwei Ventile, das Eindem Vorratsraum 80 in den kolbenstangenseitigen 55 feder-Druckbegrenzungsventil 220 und das Ausfeder-Arbeitsraum 83. Sobald der Druck im Arbeitsraum Druckbegrenzungsventil 230. Beide Ventile sind 83 wieder größer wird (beim Ausfedern), schließt gleich ausgebildet und enthalten Kugeln 221 bzw. das Aufregelventil 81, wobei Flüssigkeit durch die 222, die von Schraubenfedern 223 bzw. 224 auf ihre Durchlaßbohrungen 127 im Dämpfungskolben 41 in Sitze 225 bzw. 226 gedrückt werden. Die Schraubenden stirnseitigen Arbeitsraum 72 gelangt. Die jetzt 60 federn 223 und 224 stützen sich gegen Ringe 227 größere Flüssigkeitsmenge hebt die Kolbenstange 11 bzw. 228 ab, die durch Bördelränder 231 bzw. 232 und damit das Fahrzeug an. Bei den nächsten gehalten werden. Schwingt der Dämpfungskolben Schwingungen während der Fahrt wiederholen sich 206 hin und her, so strömt die Flüssigkeit wechseldiese Vorgänge, wenn auch in ständig geringerem weise durch die Längs- und Querbohrungen 204 und Maße so lange, bis der Dämpfungskolben 41 wieder 65 205, wobei je nach Kalibrierung derselben und in in die Stellung M gelangt ist. Die Arbeitsmembrane Abhängigkeit von der jeweiligen Geschwindigkeit des 51 und die Membrane 61 haben indessen etwa die Dämpfungskolbens 206 ein Druckunterschied zwigestrichelt dargestellten Formen 51' und 61' ange- sehen den Kolbenseiten entsteht, wie bereits oben

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näher erläutert wurde. Auf dem verjüngten Ende kleiner als derjenige im Vorratsraum 80, so öffnet 203 der Kolbenstange 11 ist ein Ringschieber 241 das Aufregelventil 81. Flüssigkeit strömt dann aus längsverschieblich gelagert. Er steht unter der Last dem Vorratsraum 80 in den kolbenstangenseitigen der Abregelfeder 242. Die innere Bohrung 243 des Arbeitsraum 83. Infolge der verkleinerten Durch-Ringschiebers 241 ist konisch ausgebildet. An der 5 Strömquerschnitte an den Querbohrungen 205 sind äußeren Fläche des Ringschiebers 241 sind mindestens dabei die Dämpfungswirkungen mit zunehmendem drei Arme 244 angebracht. Gegen diese legt sich das Einfederhub härter. Gleichzeitig nimmt der Druck untere Ende 245 einer Schraubenfeder 246. Das im kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 80 beim Einobere Ende 247 der Schraubenfeder 246 stützt sich federn zunehmend rasch ab. Hierdurch öffnet sich gegen einen Ring 248, der sich seinerseits an einen io das Aufregelventil 81 früh, so daß viel Flüssigkeit Bund 249 der Kolbenstange 11 anlegt. In der ge- in den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 83 nachzeichneten Stellung wird der Durchlaß durch die strömen kann.

Querbohrungen 205 kaum gehemmt. Verschiebt sich Das Federbein hebt also den Fahrzeugaufbau beder Ringschieber 241 jedoch gegenüber der Kolben- reits bei den ersten Schwingbewegungen rasch an stange 11 nach oben, so werden die Querbohrungen 15 und dies um so stärker, desto weiter der Dämpfungs-205 zunehmend infolge der Konizität der Bohrung 243 kolben 206 nach unten gelangt, überdeckt, wodurch der Durchflußquerschnitt für die Sobald der Druck im kolbenstangenseitigen Arbeits-Flüssigkeit verkleinert wird. raum 83 größer wird (beim Ausfedern), schließt das

An den Armen 244 des Ringschiebers 241 ist das Aufregelventil 81, wobei Flüssigkeit durch die Queruntere Ende 250 der Abregelfeder 242 befestigt. Ihr 20 bohrung 205 und die Längsbohrung 204 im Dämpoberes Ende 251 ist mittels eines Bördeis 252 an fungskolben 206 in den stirnseitigen Arbeitsraum 72 ^ einer Ventilplatte 253 befestigt. gelangt.

ψ Das Abregelventil 82 im Ventilboden 36 besteht Bei den nächsten Schwingungen während des aus der Bohrung 91, in die eine Ventilbüchse 255 fahrenden Fahrzeugs wiederholen sich diese Voreingepreßt ist. In die Ventilbüchse 255 ragt der 25 gänge wenn auch in geringerem Maße so lange, bis konische Zapfen 92, der mittels der beiden Ringe 93 der Dämpfungskolben 206 in die Stellung M zurück- und 94 an der Ventilplatte 253 befestigt ist. Die gekehrt ist. Die beiden Membranen haben dann bei Ventilplatte 253 wird durch die Kraft der Ventilfeder voller Beladung etwa die strichpunktierten Linien 97 stets nach unten gedrückt, wodurch der Dichtring eingenommen (51', 61').

96 des Abregelventils 82 auf eine Dichtfläche 98 an 30 Das Aufregelventil 81 ist im Querschnitt so dimen-

der Ventilbüchse 255 gedrückt wird. sioniert, daß es auch bei sehr starkem Einfedern,

Durch die konische Form des Zapfens 92 wird er- d. h. bei großer Geschwindigkeit des Dämpfungs-

reicht, daß mit zunehmender Ventilerhebung ein kolbens 206, noch in der Lage ist, Flüssigkeit aus

größer werdender Durchlaßquerschnitt freigegeben dem Vorratsraum 80 nachströmen zu lassen. Sobald

wird. Selbstverständlich kann auch ein zylindrischer 35 bei besonders stoßartigen Einfederbewegungen der

Zapfen mit konischen Abflachungen verwendet Druck im stirnseitigen Arbeitsraum 72 über ein

werden. zulässiges Maß ansteigt, öffnet das Einfeder-

Das Aufregelventil 81 besteht aus der Bohrung 84, Druckbegrenzungsventil 220, wodurch zusätzliche

in der sich die Kugel 85 befindet. Sie wird durch die Flüssigkeit vom stirnseitigen Arbeitsraum 72 in den

Kraft der Schraubenfeder 86 auf ihren Sitz 87 ge- 40 kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 83 übertreten

drückt. Die Schraubenfeder 86 stützt sich gegen die kann.

Ventilplatte 253 ab. Die Kraft der Schraubenfeder 86 Sollte umgekehrt bei besonders heftigen Ausfederist geringer als die der Ventilfeder 97. bewegungen der Druck im kolbenstangenseitigen

Die Wirkungsweise ist folgende: Der Dämpfungs- Arbeitsraum 83 ein zulässiges Maß ansteigen, so

kolben 206 befindet sich in der gezeichneten Stel- 45 öffnet das Ausfeder-Druckbegrenzungsventil 230.

lung M. In dieser Stellung nehmen die Arbeits- Wird das Fahrzeug entladen, so wandert der

membrane 51 und die Membrane 61 etwa die ge- Dämpfungskolben 206 nach oben und gelangt in die

zeichneten Formen an. Stellung B, sobald das Fahrzeug vollständig entladen

Wird das Fahrzeug beladen, so wandert der Dämp- ist. Der Druck im stirnseitigen und im kolbenstangenfungskolben 206 nach unten und gelangt in die 50 seitigen Arbeitsraum 72 und 83 sowie der Druck der Stellung A₁ sobald das Fahrzeug voll beladen ist. Der Arbeitsgasfeder 50 ist entsprechend der Lastabnahme Druck im stirnseitigen und im kolbenstangenseitigen gesunken. Die Abregelfeder 242 erhält Druckspan-Arbeitsraum 72 und 83 sowie der Druck der Arbeits- nung und hebt die Ventilplatte 253 entgegen der gasfeder 50 hat sich entsprechend der Lastzunahme Kraft der Ventilfeder 97 an. Hierdurch wird der erhöht. 55 Dichtring 96 des Abregelventils 82 von seiner Sitz-

Die vorher spannungslose Abregelfeder 242 ist fläche gehoben, wodurch Flüssigkeit aus dem kolbenin Zugrichtung gespannt worden und hat den Ring- stangenseitigen Arbeitsraum 83 in den Vorratsraum schieber 241 entgegen der Kraft der Schraubenfeder 80 zurückfließt.

246 verschoben. Die Querbohrungen 205 wurden Das Gaspolster 60 des Vorratsraumes wird hier-

hierdurch teilweise abgedeckt und der Durchström- 60 durch wieder gespannt, und die Membrane 61 gelangt

querschnitt verkleinert. wieder in die gezeichnete dargestellte Form. Infolge

Fährt nunmehr das Fahrzeug an, so vollführt der der Konizität des Zapfens 92 geht der Rückström-

Dämpfungskolben 206 auf und ab gerichtete Schwin- Vorgang progressiv vor sich, indem mit großen Aus-

gungen, wobei er als Schwingungsdämpfer arbeitet. federhüben der Rückströmvorgang beschleunigt wird.

Hierbei entstehen Druckunterschiede zwischen dem 65 Hierdurch senkt das Federbein den Fahrzeugaufbau

stirnseitigen und dem kolbenstangenseitigen Arbeits- um so rascher, desto weiter der Dämpfungskolben

raum 72 und 83. Wird dabei der Druck im kolben- 206 nach oben geht. Auch hier kann dieser Vorgang

stangenseitigen Arbeitsraum 83 beim Einfedern gegebenenfalls bei der ersten Schwingbewegung er-

folgen, wenn sich der Wagen in einer Kurve stärker neigt.

Die Ausführung nach F i g. 3 zeichnet sich durch ihr besonders schnelles Ansprechen bei plötzlichen Änderungen der Belastung aus. Diese Eigenschaft ist erforderlich, um beispielsweise S-Kurven ohne nachteilige Wirkung durchfahren zu können, wie bereits einleitend beschrieben.

Claims

Patentansprüche: 10

1. Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Arbeitszylinder, der durch einen an einer Kolbenstange befestigten und mit Drosselöffnungen für beide Durchfließrichtungen versehenen Dämpfungskolben in einen stirnseitigen und in einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum unterteilt wird, aus einem mit dem stirnseitigen Arbeitsraum verbundenen und von einer Arbeitsgasfeder belasteten Flüssigkeitsfederraum, und aus einem von einem Gaspolster belasteten Vorratsraum, der mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum durch eine Abregeleinrichtung und durch ein Aufregelventil verbindbar ist, über das beim Pumpvorgang durch den vom Dämpfungskolben erzeugten Druckunterschied Flüssigkeit aus dem Vorratsraum in den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum angesaugtwird, dadurch gekennzeichnet, daß der den Pumpvorgang bewirkende Unterdruck im kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (83) gegenüber dem Vorratsraum (80) ausschließlich durch die Drosselung der den Dämpfungskolben (41 oder 206) bei den Federbewegungen durchströmenden Flüssigkeit erzeugt wird und daß ein die Abregeleinrichtung bildendes Abregelventil (82) von einer am Dämpfungskolben (41 oder 206) abgestützten Abregelfeder (131 oder 242) betätigbar ist.

2. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abregelfeder (131 oder 242) in der Mittelstellung (M) ungespannt ist und in der Abregelstellung (B) sowie bei Ausfederbewegungen des Federbeins das Abregelventil (82) gegen die Kraft seiner Ventilfeder (97) aufdrückt.

3. Federbein nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abregelventil (82) mit größeren Ausfederungshüben auch größere Durchlaßquerschnitte freigibt.

4. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Abregelventile (82) an einer die Kolbenstange (11) umgebenden Ventilplatte (89) befestigt sind, die unter der Kraft einer Ventilfeder (97) die Abregelventile auf ihre Sitzflächen (Dichtflächen 98) drückt.

5. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (250) der Abregelfeder (242) an dem Dämpfungskolben (206) bzw. an Teilen desselben und das andere Ende (251) an der Ventilplatte (253) befestigt ist.

6. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungskolben (206) ein seinen Durchlaßquerschnitt für die Flüssigkeit progressiv veränderndes Element, z. B. einen Ringschieber (241) besitzt.

7. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringschieber (241) unter der Last einer Schraubenfeder (246) steht und zwischen Mittelstellung (M) und Abregelstellung (B) den größten Querschnitt freigibt, im Bereich zwischen Mittelstellung und Aufregelstellung (A) dagegen den Durchlaßquerschnitt progressiv verkleinert.

8. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (250) der Abregelfeder (242) an dem den Durchlaßquerschnitt des Dämpfungskolbens (206) progressiv verändernden Ringschieber (241) des Dämpfungskolbens befestigt ist.

9. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungskolben (206) ein Einfeder-Druckbegrenzungsventil (220) besitzt.

10. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungskolben (206) sowohl ein Einfeder-Druckbegrenzungsventil (220) als auch ein Ausfeder-Druckbegrenzungsventü (230) besitzt.

11. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Vorratsraum (80) und Flüssigkeitsfederraum (70) ein Druckbegrenzungsventil (120) vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen