DE19702155A1

DE19702155A1 - Tauchkolbenanordnung

Info

Publication number: DE19702155A1
Application number: DE19702155A
Authority: DE
Inventors: Hubert B Dipl Ing Koschinat
Original assignee: OTTO SAUER ACHSENFABRIK KEILBERG 63856 BESSENBACH DE; SAUER ACHSENFAB
Current assignee: SAF Holland GmbH
Priority date: 1996-05-07
Filing date: 1997-01-22
Publication date: 1997-11-13
Anticipated expiration: 2017-01-23
Also published as: DE19702155C2; DE29608223U1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tauchkolbenanordnung für die Abstützung und Führung eines an dem Fahrgestell eines Fahrzeugs angebrachten Luftfederbalges einer luftgefederten Fahrzeugachse, mit einem Tauchkolben, welcher mit dem Boden des Luftfederbalges verbunden ist, einen Tauchkolbenmantel aufweist und sich mit seinem unteren Fußbereich auf dem Luftfedertragarm lose abstützt, und mit einem gesonderten im Fahrbetrieb in den von dem Tauchkolbenmantel umgebenen Innenraum lose eingreifenden Stützkörper, welcher mit seinem unteren Fußbereich mit dem Luftfedertragarm verbunden ist, so daß sich bei Kran- oder Bahnverladung des Fahrzeugs Tauchkol ben und Stützkörper auseinanderbewegen können.

Eine derartige Tauchkolbenanordnung ist bspw. aus der EP-A-0 351 678 (Fig. 4a und 4b) bekannt. Die zweiteilige Ausbildung der Tauchkolbenanordnung aus Tauchkolben und Stützkörper erlaubt eine kostengünstige Fertigung. Ins besondere gewährleistet sie die Ausführung der betreffenden Teile aus weniger stabilem Material bzw. mit geringeren Wandstärken trotz erheblicher auf zunehmender Druckkräfte. Dabei ist es möglich, entweder den Tauchkolben und den Stützkörper mittels eines gemeinsamen Bolzens an dem Boden des Luftfederbalges zu befestigen, oder den Tauchkolben alleine, so daß der Stützkörper zwar in Fahrbetrieb in den Innenraum des Tauchkolbens eingreift und diesen von innen her abstützt, bei Kran- oder Bahnverladung sich jedoch von dem Tauchkolben entfernen und mit dem Luftfedertragarm und der Fahrzeugachse nach unten bewegen kann, so daß der Luftfederbalg nicht mit dem Gewicht der Fahrzeugachse belastet und der Luftfederbalg beim Wiederabsetzten des Fahrzeuges nicht eingeklemmt wird. Es hat sich jedoch im Winterbetrieb gezeigt, daß sich der Stützkörper bei Kran- oder Bahnverladung nicht immer in der gewünschten Weise sofort von dem Tauchkolben löst, weil Wasser in die Zwischenräume zwischen Tauchkolben und Stützkör per eingedrungen und gefroren ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Tauchkolben anordnung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie die genannten Nachteile nicht aufweist und insbesondere auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt voll funktions fähig bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß z. B. dadurch gelöst, daß der Tauchkolben und/oder der Stützkörper im Bereich anein andergrenzender Stützflächen mit Rippen, Rillen, Nuten, Noppen, Vertiefungen oder dergleichen Oberflächenunebenheiten ausgestattet sind.

Die Oberflächenunebenheiten gewährleisten, daß Tauchkolben und Stützkörper in den aneinandergrenzenden Flächenbereichen nicht großflächig sondern lediglich mit Unterbrechungen, vorzugs weise linien- und/oder punktförmig aneinanderliegen, so daß ein Festfrieren des Stützkörpers an dem Tauchkolben vermieden ist. Die geringflächige, vorzugsweise linien- oder punkt förmige Anlage von Tauchkolben und Stützkörper aneinander kann durch entsprechenden Oberflächengestaltung der Rippen, Rillen, Nuten, Noppen, Vertiefungen oder dergleichen Oberflächen unebenheiten erreicht werden, bspw. dadurch, daß diese abgerundet sind. Dadurch können z. B. auch Kanäle entstehen, durch welche das Wasser abgeleitet wird. Dabei hat sich gezeigt, daß die Höhe der Oberflächenunebenheiten vorzugsweise in der Größenordnung von 0,5 bis 3 mm liegt, um den gewünsch ten Erfolg zu erzielen.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind Stützflächen, in deren Bereich Tauchkolben und Stützkörper aneinanderliegen, auf der Innenseite des Tauchkolbenmantels und auf der Außenseite des Stützkörpers in deren jeweiligem Fußbereich ausgebildet. Da dieser überwiegend senkrecht bzw. unter einem spitzen Winkel zu der Anlagefläche des Luftfed ertragarms verlaufen, hat ein Festfrieren des Stützkörpers an dem Tauchkolben in diesem Bereich besonders nachteilige Folgen. Die erfindungsgemäßen Oberflächenunebenheiten sind also vorzugsweise in diesen Stützflächenbereichen vorgesehen.

Um die notwendige und gleichmäßige Abstützung des Tauchkolbens in seinem unteren Fußbereich sowohl in axialer als auch in radialer Richtung sicherzustellen, ist bei einer praktischen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Stützflächen im jeweiligen Fußbereich von Tauchkolbenmantel und Stützkörper als hohlkegelstumpfförmige Ringflächen mit sich in den Tauchkolben hinein veringerndem Durchmesser ausgebildet sind. Dies hat ferner den Vorteil, daß der Stützkörper in diesem Bereich Zentrierfunktion hat.

Ferner kann vorgesehen sein, daß einander zugekehrte Stütz flächen auf der Innenseite eines oberen Tauchkolbenbodens und auf der Außenseite eines oberen Stützkörperbodens, vorzugs weise als im wesentlichen horizontale Ringflächen, ausgebildet sind, so daß die im Fahrbetrieb auf den Tauchkolben ein wirkenden Druckkräfte zuverlässig abgefangen werden. Auch im Bereich dieser oberen Stützflächen können erfindungsgemäß Oberflächenunebenheiten vorgesehen sein.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung hat der Tauchkolben auf seiner Innenseite mit an die Außenkonturen des Stützkörpers angepaßte Stützrippen, so daß der gesamte Tauchkolbenmantel noch besser nach innen abstützt ist, ohne das Gewicht der Tauchkolbenanordnung wesentlich zu erhöhen. Für diesen Fall können erfindungsgemäß auch einander zu geordnete Stützflächen auf der Innenseite der Stützrippen und der Außenseite des Stützkörpers mit erfindungsgemäßen Oberflächenunebenheiten versehen sein, um ein Festfrieren des Stützkolbens an dem Tauchkolben in diesem Bereich zu verhin dern.

Für die Erfüllung der Zentrier- und Abstützfunktion des Stützkörpers bei geringem Gewicht hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, daß der Stützkörper im wesentlichen hohlkegelstumpfförmige Gestalt mit sich vom unteren Fußbereich zum oberen Stützkörperboden verringerndem Durchmesser hat.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. 1 Schematisch von unten gesehen einen die Erfindung aufweisenden Tauchkolben,

Fig. 2 einen Schnitt des Tauchkolbens von Fig. 1 gemäß Schnittlinie II-II,

Fig. 2A und 2B vergrößerte Detailschnitte entsprechend den Schnittlinien A-A und B-B in Fig. 2 im Bereich des Tauchkolbenmantels, und

Fig. 3 im Vertikalschnitt einen zu dem Tauchkolben gemäß Fig. 1 und 2 passenden Stützkörper.

Die zeichnerisch dargestellte Tauchkolbenanordnung weist einen topfähnlichen unten offenen Tauchkolben 1 und einen in diesen passenden Stützkörper 6 auf, welcher bspw. aus Kunststoff gefertigt sind, aber auch ganz oder teilweise aus Metall bestehen können. Der Tauchkolben 1 ist bspw. mittels eines durch eine Öffnung 4 in dem Tauchkolbenboden 13 eingesetzten Bolzen mit dem darüber befindlichen Boden des Luftfederbalges einer luftgefederten Fahrzeugachse verbindbar, welcher seinerseits am Fahrgestell des Fahrzeugs befestigt ist. Der Stützkörper 6 ist bspw. mittels in im Verstärkungsrippen 19 des Fußbereichs 7 des im wesentlichen hohlkegelstumpfförmigen Stützkörpers 6 vorgesehenen Vertiefungen 20 eingreifenden Bolzen an dem darunter befindlichen Luftfedertragarm befestig bar. Im Fahrbetrieb stützen sich der topfförmige Tauchkolben 1 und der hohlkegelstumpfförmige Stützkörper 6 mit ihren jeweiligen Fußbereichen 3, 7 auf dem Luftfedertragarm.

Der Tauchkolben 1 hat innen im Bereich des Tauchkolbenmantels 2 und ebenfalls des äußeren Bereichs des Tauchkolbenbodens 13 in den Innenraum 5 des Tauchkolbens 1 hineinragende Stützrip pen 15, welche an die Außenkontur des Stützkörpers 6 angepaßt sind.

Bei in den Tauchkolben 1 vollständig eingreifendem Stützkörper 6 stützt dieser den Tauchkolben 1 mittels einer im Fußbereich 7 vorgesehenen äußeren hohlkegelstumpfförmigen Stützfläche 9 an einer entsprechend hohlkegelstumpfförmig im Fußbereich 3 auf der Innenseite des Tauchkolbenmantels 2 vorgesehenen Stützfläche 8, mittels einer auf der Oberseite des Stützkör perbodens 14 vorgesehenen kreisringförmigen Stützfläche 12 an einer entsprechenden auf der Innenseite des Tauchkolbenbodens 13 vorgesehenen ringförmigen Stützfläche 11 sowie mittels über den Umfang des Stützkörpers entsprechend den Stützrippen 15 des Tauchkolbens 1 verteilter Stützflächen 17 an den inneren stirnseitigen Stützflächen 16 der Rippen 15 ab. Dabei verlaufen die Stützflächen 16 der Stützrippen 15 entsprechend konisch aufeinander zu, wie die Mantelfläche des Stützkörpers 6.

An allen drei Arten von Stützflächen 8, 9; 11, 12; 16, 17 können erfindungsgemäße Oberflächenunebenheiten 10 vorgesehen sein, um ein Festfrieren des Stützkörpers 6 an dem Tauchkolben 1 nach Eindringen von Kondens- und/oder Spritzwasser zu vermeiden.

In den Fig. 1 und 2 sind lediglich an der Stützfläche 8 auf der Innenseite des Fußbereichs 3 des Tauchkolbens 1 derartige Oberflächenunebenheiten 10 in Form von radial ausgerichteten Rippen der Höhe H bzw. Rillen der Tiefe H dargestellt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich sind die rippen- bzw. rillenförmigen Oberflächenunebenheiten 10 über den gesamten Umfang des Fußbereichs 3 des Tauchkolbenmantels 2 vorgesehen, und zwar in dem speziellen Fall in Gruppen von je vier Rippen bzw. Rillen zwischen den jeweiligen Verstärkungsrippen 15 mit verhältnismäßig geringem Abstand, während die Gruppen untereinander einen etwas größeren Abstand voneinander haben. Der Abstand der Rippen bzw. Rillen in einer Gruppe entspricht etwa dem Abstand der Breite der Rippen selbst. Die Rippen haben eine abgerundete Oberfläche, so daß sie im wesentlichen linienförmig an der äußeren Stützfläche 9 im Fußbereich 7 des Stützkörpers 6 anliegen.

Bei Kran- oder Bahnverladung bewegt sich die luftgefederte Fahrzeugachse relativ zu dem Fahrzeuggestell mit dem Luftfed ertragarm und dem darauf befestigten Stützkörper 6 nach unten, während der Tauchkolben 1 an der Bodenplatte des Luftfederbal ges verbleibt. Die Trennung von Tauchkolben 1 und Stützkörper 6 ist auch in kalten Jahreszeiten bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt sicher gewährleistet, weil die vorgesehenen Oberflächenunebenheiten 10 ein Festfrieren des Stützkörpers 6 an dem Tauchkolben 1 verhindern.

Bezugszeichenliste

1 Tauchkolben
2 Tauchkolbenmantel
3 Fußbereich des Tauchkolbens
4 Öffnung
5 Innenraum
6 Stützkörper
7 Fußbereich des Stützkörpers
8 Stützfläche
9 Stützfläche
10 Oberflächenunebenheiten
11 Stützfläche
12 Stützfläche
13 Tauchkolbenboden
14 Stützkörperboden
15 Stützrippen
16 Stützfläche
17 Stützfläche
18 Öffnung
19 Verteilungsrippen
20 Vertiefung

Claims

1. Tauchkolbenanordnung für die Abstützung und Führung eines an dem Fahrgestelle eines Fahrzeuges angebrachten Luftfeder balges einer luftgefederten Fahrzeugachse, bestehend aus einem Tauchkolben (1), welcher mit dem Boden des Luftfederbalges verbunden ist, einen Tauchkolbenmantel (2) aufweist und sich mit seinem unteren Fußbereich (3) auf dem Luftfedertragarm lose abstützt, und mit einem gesonderten im Fahrbetrieb in den von dem Tauchkolbenmantel (2) umgebenden Innenraum (5) lose eingreifenden Stützkörper (6), welcher mit seinem unteren Fußbereich (7) mit dem Luftfedertragarm verbunden ist, so daß sich bei Kran- oder Bahnverladung des Fahrzeugs Tauchkolben (1) und Stützkörper (6) auseinanderbewegen können, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkolben (1) und/oder der Stützkör per (6) im Bereich aneinandergrenzender Stützflächen (8, 9) mit Rippen, Rillen, Nuten, Noppen, Vertiefungen oder der gleichen Oberflächenunebenheiten (10) ausgestattet ist.

2. Tauchkolbenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß Stützflächen (8, 9) auf der Innenseite des Tauchkolbenmantels (2) und auf der Außenseite des Stützkörpers (6) in deren jeweiligem Fußbereich (3, 7) ausgebildet sind.

3. Tauchkolbenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflächen (8, 9) im jeweiligen Fußbereich (3, 7) von Tauchkolbenmantel (2) und Stützkörper (6) als hohlkegelstumpfförmige Ringflächen mit sich in den Tauchkolben (1) hinein verringerndem Durchmesser ausgebildet sind.

4. Tauchkolbenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Stützflächen (11, 12) auf der Innenseite eines oberen Tauchkolbenbodens (13) und auf der Außenseite eines oberen Stützkörperbodens (14) ausgebildet sind.

5. Tauchkolbenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stützflächen (11, 12) im jeweiligen Bodenbereich von Tauchkolben (1) und Stützkörper (6) als im wesentlichen horizontale Ringflächen ausgebildet sind.

6. Tauchkolbenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkolben (1) auf seiner Innenseite mit an die Außenkontur des Stützkörpers (6) angepaßten Stützrippen (15) ausgestattet ist und Stützflächen (16, 17) auf der Innenseite der Stützrippen (15) und der Außenseite des Stützkörpers (6) vorgesehen sind.

7. Tauchkolbenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (6) im wesentlichen hohlkegelstumpfförmige Gestalt mit sich vom unteren Fußbereich (7) zum oberen Stützkörperboden (14) verringerndem Durchmesser hat.