DE19733281A1

DE19733281A1 - Luftfeder für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19733281A1
Application number: DE1997133281
Authority: DE
Inventors: Joerg Dr Ebert; Hans Werner Kopplow; Roland Berghaus
Original assignee: BPW Bergische Achsen KG
Current assignee: BPW Bergische Achsen KG
Priority date: 1997-08-01
Filing date: 1997-08-01
Publication date: 1999-02-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfeder für Kraftfahrzeuge, insbesondere für für eine Bahn- und Fährverladung bestimmte Nutzfahrzeuge, mit einem zwischen dem Fahrzeugrahmen und einem mit einer Fahrzeugachse verbundenen Bauteil angeordneten Luftfederbalg, dessen Inneres beim Anheben des Kraftfahrzeuges für eine Verladung durch ein Ventil mit der Außenluft verbunden wird.

Luftfedern der voranstehend beschriebenen Art sind insbesondere für Nutzfahrzeuge bekannt, die für einen Bahn- oder Fährtransport verladen werden. Hierbei werden die insbesondere als Sattelauflieger oder Anhänger ausgebildeten Nutzfahrzeuge angehoben oder einzelne Achsen von der Fahrbahn abgehoben.

Bei den bekannten Luftfedern wird im Bereich des mit dem Fahrzeugrahmen verbundenen oberen Randes des Luftfederbalges ein Anti-Vakuum-Ventil als separates Bauteil angeordnet, das wegen seines Einbauraumes im Fahrzeugrahmen mit einem Schmutzfilter versehen sein muß. Der geringe Ventilquerschnitt und die insbesondere bei einem verschmutzten Filter ansteigenden Strömungsverluste führen dazu, daß trotz des vorhandenen Anti-Vakuum-Ventils das Entstehen eines Unterdruckes im Luftfederbalg beim Anheben des Kraftfahrzeuges nicht verhindert werden kann. Da sich der Luftfederbalg aufgrund dieses im Balginneren auftretenden Unterdruckes zusammenzieht bzw. einschnürt, läßt sich beim anschließenden Absetzen des Fahrzeugs ein Knittern und damit eine Beschädigung des Luftfederbalges nicht verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Konstruktion derart weiterzubilden, daß auch unter ungünstigsten Bedingungen beim Anheben des Fahrzeuges ein Entstehen von Unterdruck im Inneren des Luftfederbalges verhindert wird.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil als selbsttätig öffnendes Rückschlagventil ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, daß das selbsttätig öffnende Rückschlagventil mit ausreichend großem Strömungsquerschnitt und als einfaches und damit preiswertes Bauteil ausgeführt werden kann.

Wenn das Rückschlagventil gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung im Bereich des unteren Randes des Luftfederbalges angeordnet wird, kann - auch Hinblick auf den großen Strömungsquerschnitt - auf die Anordnung eines Schmutzfilters verzichtet werden.

Mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, das Rückschlagventil durch eine Mehrzahl von Öffnungen in dem den unteren Rand des Luftfederbalges festlegenden Bauteil und durch mindestens ein bei Entstehen eines Überdruckes im Inneren des Luftfederbalges sämtliche Öffnungen verschließendes Ventilteil zu bilden. Dieses Ventilteil kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung als elastische, sämtliche Öffnungen abdichtende Ringmembran ausgebildet sein. Alternativ ist es gemäß der Erfindung möglich, jede Öffnung durch einen elastischen, einseitig befestigten Lappen verschließbar auszuführen.

Bei einer Luftfeder mit einer bekannten Festlegung des unteren Randes des Luftfederbalges mittels eines tellerartigen Befestigungsteils am Boden eines Tauchkolbens wird mit der Erfindung schließlich vorgeschlagen, daß benachbart zum unteren Rand des Luftfederbalges eine Mehrzahl von Löchern im Befestigungsteil ausgebildet ist, die durch den freibeweglichen ringförmigen Teil eines am Befestigungsteil festgelegten elastischen Abdichtelements verschließbar sind. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Ausführungsform.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Luftfeder dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine rückwärtige Ansicht einer Luftfeder,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Luftfeder gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen waagerechten Schnitt gemäß der Schnittlinie III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 einen der Fig. 3 entsprechenden Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform.

Die in einer rückwärtigen Ansicht in Fig. 1 dargestellte Luftfeder für Nutzfahrzeuge umfaßt einen Luftfederbalg 1, dessen oberer Rand mit einem Federteller 2 verbunden ist, der mittels mehrerer abgedichteter Schrauben 3 an eine Tragkonsole 4 angeschraubt ist, die ihrerseits mit einem Träger 5 des im übrigen nicht dargestellten Fahrzeugrahmens verbunden, vorzugsweise verschweißt ist.

Der untere Rand des Luftfederbalges 1 ist zwischen einem Tauchkolben 6 und einem Befestigungsteil 7 eingespannt, die beide über einen Tauchkolbenboden 8 auf dem Längslenker 9 einer im übrigen nicht dargestellten Achsaufhängung befestigt sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist der Längslenker 9 über Schrauben 10 mit dem Tauchkolbenboden 8 verbunden, auf dem sich der untere offene Rand des Tauchkolbens 6 abstützt.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Inneren des Tauchkolbens 6 ein Stützbolzen 11 angeordnet, dessen unteres Ende mittels einer Schraube 12 am Tauchkolbenboden 8 und dessen oberes Ende über eine Schraube 13 mit dem Befestigungsteil 7 verbunden ist. Die Schraube 13 trägt einen Puffer 14 an dem bei maximaler Einfederung der Federteller 2 der Luftfeder zur Anlage kommt.

Wenn das mit der voranstehend beschriebenen Luftfeder ausgestattete Kraftfahrzeug - beispielsweise zum Zwecke einer Bahn- und Fährverladung - angehoben werden soll, wird der bisher zur Federung des Kraftfahrzeuges verwendete Druck im Inneren des Luftfederbalges 1 auf Null abgebaut. Um zu verhindern, daß beim Anheben des Kraftfahrzeuges Unterdruck im Inneren des Luftfederbalges entsteht, der zu einem Zusammenziehen und Einschnüren des Luftfederbalges 1 führen würde, wird das Innere des Luftfederbalges 1 mit der Außenluft verbunden.

Zu diesem Zweck sind beim ersten Ausführungsbeispiel der Luftfeder gemäß den Fig. 2 und 3 eine Reihe von Durchgangsöffnungen 15 im Befestigungsteil 7 ausgebildet, die bei dieser Konstruktion mit entsprechenden Öffnungen im Deckel des Tauchkolbens 6 korrespondieren. Diese Durchgangsöffnungen 15 können insgesamt durch ein Ventilteil eines Rückschlagventils verschlossen werden, das beim Ausführungsbeispiel als Ringmembran 16 ausgebildet ist. Diese in Fig. 2 im Schnitt erkennbare Ringmembran 16 ist mit ihrem radial innenliegenden Ring am kegelförmigen Teil des Befestigungsteils 7 befestigt und bildet mit ihrem außenliegenden Ring eine elastische Membran, die bei einem Überdruck im Inneren des Luftfederbalges 1 von oben gegen die Durchgangsöffnungen 15 gedrückt wird und diese verschließt, wogegen dieser Membranteil sich von den Durchgangsöffnungen 15 abhebt, wenn im Inneren des Luftfederbalges 1 Unterdruck entsteht. Damit bei Beginn des Entstehens von Unterdruck im Luftfederbalg 1 entsprechend den in Fig. 2 eingezeichneten Pfeilen Luft in das Innere des Luftfederbalges 1 einströmen kann, ist beim Ausführungsbeispiel der Tauchkolbenboden 8 mit einer Belüftungsöffnung 8a versehen.

Auch bei der zweiten, in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sind in dem mit den unteren Rand des Luftfederbalges 1 festlegenden Bauteil, nämlich dem Befestigungsteil 7 eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 15 ausgebildet, die mit entsprechenden Öffnungen im Tauchkolben 6 korrespondieren, so daß Luft aus dem Inneren des Tauchkolbens 6 in das Innere des Luftfederbalges 1 einströmen kann. Bei der zweiten Ausführungsform nach Fig. 4 werden diese Durchgangsöffnungen 15 jedoch nicht durch ein gemeinsames, sondern durch mehrere Ventilkörper verschlossen, die beim zweiten Ausführungsbeispiel als rechteckige Ventillappen 17 ausgebildet sind. Diese aus elastischem Material, vorzugsweise Gummi oder Kunststoff hergestellten Ventillappen 17 sind jeweils an einem Ende mit dem Befestigungsteil 7 verbunden und legen sich bei Entstehen von Druck im Inneren des Luftfederbalges 1 dichtend auf jeweils drei Durchgangsöffnungen 15 auf. Beim Entstehen von Unterdruck im Inneren des Luftfederbalges 1 heben sich die Ventillappen 17 von den Durchgangsöffnungen 15 ab, so daß über den Tauchkolben 6 Luft in das Innere des Luftfederbalges 1 einströmen kann und hier das Entstehen von Unterdruck verhindert.

Bei beiden Ausführungsbeispielen ergibt sich ein konstruktiv einfaches und sicher funktionierendes Rückschlagventil mit einem verhältnismäßig großen Strömungsquerschnitt, so daß das Entstehen von Unterdruck im Inneren des Luftfederbalges 1 zuverlässig verhindert werden kann. Da das Rückschlagventil geschützt untergebracht ist, erübrigt sich die Verwendung eines den Strömungsquerschnitt reduzierenden Filters.

Bezugszeichenliste

1

Luftfederbalg

2

Federteller

3

Schraube

4

Tragkonsole

5

Träger

6

Tauchkolben

7

Befestigungsteil

8

Tauchkolbenboden

8

a Belüftungsöffnung

9

Längslenker

10

Schraube

11

Stützbolzen

12

Schraube

13

Schraube

14

Puffer

15

Durchgangsöffnung

16

Ringmembran

17

Ventillappen

Claims

1. Luftfeder für Kraftfahrzeuge, insbesondere für für eine Bahn- und Fährverladung bestimmte Nutzfahrzeuge, mit einem zwischen dem Fahrzeugrahmen und einem mit einer Fahrzeugachse verbundenen Bauteil angeordneten Luftfederbalg, dessen Inneres beim Anheben des Kraftfahrzeuges für eine Verladung durch ein Ventil mit der Außenluft verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil als selbsttätig öffnendes Rückschlagventil (15, 16) ausgebildet ist.

2. Luftfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (15, 16) im Bereich des unteren Randes des Luftfederbalges (1) angeordnet ist.

3. Luftfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil durch eine Mehrzahl von Öffnungen (15) in dem den unteren Rand des Luftfederbalges (1) festlegenden Bauteil (7) und durch mindestens ein bei Entstehen eines Überdruckes im Inneren des Luftfederbalges (1) sämtliche Öffnungen (15) verschließendes Ventilteil (16) gebildet ist.

4. Luftfeder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilteil als elastische, sämtliche Öffnungen (15) abdichtende Ringmembran (16) ausgebildet ist.

5. Luftfeder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Öffnung (15) durch einen elastischen, einseitig befestigten Lappen (17) verschließbar ist.

6. Luftfeder nach Anspruch 1 mit einer Festlegung des unteren Randes des Luftfederbalges (1) mittels eines tellerartigen Befestigungsteils (7) an einen Tauchkolben (6), dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zum unteren Rand des Luftfederbalges (1) eine Mehrzahl von Löchern (15) im Befestigungsteil (7) ausgebildet ist, die durch den freibeweglichen ringförmigen Teil eines am Befestigungsteil (7) festgelegten elastischen Abdichtelements (16) verschließbar sind.