DE19953901A1 - Federungseinrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Federungseinrichtung (1) hat wenigstens eine Kolben-Zylinder-Anordnung (2), hat einen in der Innenhöhlung des Zylinders (3) axial verschiebbar gelagerten Kolben (4) aufweist. Der Zylinder (3) ist an seinen einander abgewandten Enden durch Stirnwandungen (5a, 5b) verschlossen. Der Kolben (4) ist mit einer Kolbenstange (6) verbunden, die eine der Stirnwandungen (5a) durchsetzt. Beidseits des Kolbens (4) sind durch den Kolben (4) und die Stirnwandungen (5a, 5b) begrenzte Arbeitsräume (8a, 8b) gebildet, die mit einem Arbeitsgas erfüllt und in Gebrauchsstellung gasdicht verschlossen sind. Zum Befüllen der Arbeitsräume (8a, 8b) mit dem Arbeitsgas ist eine Befülleinrichtung vorgesehen, die einen gemeinsamen Zuführkanal (9) zum Befüllen beider Arbeitsräume (8a, 8b) aufweist. In dem Zuführkanal (9) ist ein erstes Absperrorgan (12) angeordnet. Die beidseits des Kolbens (4) angeordneten Arbeitsräume (8a, 8b) sind durch einen Verbindungskanal (13) miteinander verbunden, in dem ein von außen betätigbares zweites Absperrorgan (14) angeordnet ist (Fig. 3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Federungseinrichtung, insbesondere für ein Fahrrad, mit wenigstens einer Kolben-Zylinder-Anordnung, die einen in der Innenhöhlung des Zylinders axial verschiebbar gelagerten Kolben aufweist, wobei der Zylinder an seinen einander abgewandten Enden durch Stirnwandungen verschlossen ist, wobei der Kolben mit einer Kolbenstange verbunden ist, die eine der Stirnwandungen durchsetzt, wobei beidseits des Kolbens durch den Kolben und die Stirnwandungen begrenzte Arbeitsräume gebildet sind, die mit einem Arbeitsgas gefüllt und in Gebrauchsstellung gasdicht verschlossen sind, wobei zum Befüllen der Arbeitsräume mit dem Arbeitsgas eine Befülleinrichtung vorgesehen ist.

Eine derartige Federungseinrichtung ist aus WO 99/03721 bekannt. Sie weist beidseits des Kolbens voneinander getrennte, jeweils durch den Kolben, den Zylinder und eine der Stirnwandungen begrenzte Arbeitsräume auf, die in Gebrauchsstellung gasdicht verschlossen und mit einem Arbeitsgas gefüllt sind. Der Kolben ist in einer Ruhelage zwischen den beiden Stirnwandungen mit Abstand zu diesen angeordnet. Durch axiales Verschieben in dem Zylinder ist der Kolben entgegen einer durch die in den Arbeitsräumen eingeschlossenen Gasvolumina bewirkten Rückstellkraft aus der Ruhelage auslenkbar.

Dabei wird das Arbeitsgas in einem der Arbeitsräume komprimiert und in dem anderen Arbeitsraum entspannt, wobei die in den unterschiedlichen Arbeitsräumen befindlichen Gasvolumina auf den Kolben eine Druck- bzw. Zugkraft ausüben, die jeweils dem Produkt aus dem Gasdruck des in dem Arbeitsraum befindlichen Gases und der von diesem Gasdruck beaufschlagten Kolbenfläche entspricht. Da sich in der Ruhelage des Kolbens die beidseits auf den Kolben einwirkenden Druck- bzw. Zugkräfte gegenseitig kompensieren, braucht zum Auslenken des Kolbens aus der Ruhelage nur eine vergleichsweise kleine Auslenkkraft auf den Kolben ausgeübt zu werden, wodurch sich gegenüber einer Federeinrichtung mit nur einem, an einem der beiden Kolbenseiten angeordneten Arbeitsraum ein besseres Ansprechverhalten der Federeinrichtung und somit eine komfortablere Federung ergibt. Außerdem ergibt sich durch die beiden beidseits des Kolbens befindlichen Arbeitsräume eine progressive Federkennlinie, d. h. die Steigung der Federkennlinie nimmt mit zunehmender Auslenkung des Kolbens aus der Ruhelage zu. Dadurch wird ein Anstoßen des Kolbens an einer der Stirnwandungen und somit ein unzulässig großes Auslenken des Kolbens aus der Ruhelage weitestgehend vermieden.

Zum Befüllen der beiden Arbeitsräume mit Arbeitsgas ist eine Befülleinrichtung vorgesehen, die jeweils außenseitig an der Federungseinrichtung eine Einfüllöffnung aufweist, die über einen Zuführkanal mit dem betreffenden Arbeitsraum verbunden ist. Dabei ist in dem Zuführkanal jeweils ein Ventil angeordnet, das ein Ausströmen des Arbeitsgases aus dem Arbeitsraum verhindert. Das Befüllen der Arbeitsräume kann beispielsweise mittels einer Hochdruck erfolgen, die nacheinander an den beiden Einfüllöffnungen der Arbeitsräume angeschlossen wird. Durch die beidseits des Kolbens angeordneten Arbeitsräume ist das Befüllen der Federungseinrichtung mit dem Arbeitsgas im Vergleich zu einer Federungseinrichtung mit nur einem Arbeitsraum jedoch relativ kompliziert. So ist es insbesondere bei einer an einem Fahrrad vorgesehenen Federungsein­ richtung für einen Laien, der sich mit der Handhabung der Befülleinrichtung nicht genau auskennt, schwierig, die optimale Abstimmung der Federung durch entsprechendes Befüllen der unterschiedlichen Arbeitskammern zu finden.

Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Federungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in einfaches Befüllen der Arbeitskammern mit dem Arbeitsgas und somit ein einfaches Abstimmen der Federungseinrichtung ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einer Federungseinrichtung der eingangs genannten Art darin, daß die Befülleinrichtung einen gemeinsamen, zum Befüllen beider Arbeitsräume mit dem Arbeitsgas vorgesehenen Zuführkanal aufweist, in dem ein erstes Absperrorgan angeordnet ist, und daß die beidseits des Kolbens angeordneten Arbeitsräume durch einen Verbindungskanal miteinander verbunden sind, in dem ein von außen betätigbares zweites Absperrorgan angeordnet ist.

In vorteilhafter Weise können also beide Arbeitsräume gleichzeitig mit Arbeitsgas befüllt werden, was eine einfache Handhabung der Federungseinrichtung ermöglicht. Das Befüllen der Arbeitsräume kann beispielsweise in der Weise geschehen, daß zunächst das in dem Verbindungskanal angeordnete zweite Absperrorgan geöffnet und der Zuführkanal dann mit einer Gasdruckquelle oder einer Pumpe verbunden wird. Anschließend wird das in dem Zuführkanal befindliche erste Absperrorgan geöffnet und die beiden Arbeitsräume werden über den Zuführkanal gleichzeitig befüllt. Nach oder während des Befüllens der Arbeitsräume mit Arbeitsgas wird der Kolben in einer gewünschten Lage in dem Zylinder positioniert und in dieser Lage des Kolbens wird das zweite Absperrorgan geschlossen, so daß die beiden Arbeitsräume dann gasdicht gegeneinander abgedichtet sind. Gegebenenfalls kann dann noch die Gasdruckquelle oder die Pumpe dann wieder von dem Zuführkanal getrennt werden. Selbstverständlich kann das Arbeitsgas aber auch bei geschlossenem, in dem Verbindungs­ kanal angeordnetem zweiten Absperrorgan, zunächst nur in einen der Arbeitsräume eingefüllt werden. Nach dem Einfüllen des Arbeitsgases in diesen Arbeitsraum wird das in dem Zuführkanal befindliche erste Absperrorgan geschlossen. Danach wird das in dem Verbindungskanal angeordnete zweite Absperrorgan geöffnet, so daß das Arbeitsgas dann von dem einen in den anderen Arbeitsraum überströmen kann. In vorteilhafter Weise kann bei geöffnetem, in dem Verbindungskanal angeordnetem zweiten Absperrorgan aber auch auf einfache Weise die Ruhelage des Kolbens in der Innenhöhlung des Zylinders verändert werden, ohne das Arbeitsgas in die Innenhöhlung des Zylinders eingefüllt oder aus dieser abgelassen werden muß. Das in dem Zuführkanal angeordnete erste Absperrorgan ist vorzugsweise ein durch den Druck des Arbeitsgases betätigtes Ventil.

Vorteilhaft ist, wenn der Verbindungskanal zwischen den Arbeitsräumen den Kolben durchsetzt und wenn das in dem Verbindungskanal angeordnete Absperrorgan über ein eine Innenhöhlung der Kolbenstange durchsetzendes Übertragungselement mit einem am äußeren Ende der Kolbenstange angeordneten Betätigungselement verbunden ist. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakt aufgebaute Federungseinrichtung, bei der das Übertragungselement platzsparend im Inneren der hohlen Kolbenstange angeordnet ist. Dabei ist das Betätigungselement an dem dem Kolben abgewandten freien Ende der Kolbenstange angeordnet, wo es zum Öffnen und Schließen des in dem Verbindungskanal befindlichen zweiten Absperrorgans gut zugänglich ist.

Eine noch kompaktere Federungseinrichtung kann dadurch erreicht werden, daß der Arbeitsgas-Zuführkanal zumindest bereichsweise durch eine Innenhöhlung des Übertragungselements gebildet ist. An dem äußeren, dem Kolben abgewandten Ende des Übertragungselements kann dann benachbart zu dem Betätigungselement eine Einfüll- beziehungs­ weise Ablaßöffnung für das Arbeitsgas vorgesehen sein, die über den Zuführkanal mit einer beispielsweise an dem anderen Ende des Übertragungselements befindlichen, zu einem der Arbeitsräume führenden Zuführkanalöffnung verbunden ist.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung durchsetzt die Innenhöhlung der Kolbenstange den Kolben und bildet im Anschluß an die Innenhöhlung des Übertragungselements die Fortsetzung des Zuführkanals. Der zumindest bereichsweise durch die Innenhöhlung des Übertragungselements gebildete Zuführkanal ist dann auf einfache Weise zum Einfüllen und/oder Ablassen des Arbeitsgases über die den Kolben durchsetzende Innenhöhlung der Kolbenstange mit dem an der dem Betätigungselement des in dem Verbindungskanal angeordneten zweiten Absperrorgans abgewandten Seite des Kolbens befindlichen Arbeitsraum verbunden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die mit ihrer Innenhöhlung mit einem der Arbeitsräume verbundene hohle Kolbenstange eine zu dem anderen Arbeitsraum führende seitliche Durchtrittsöffnung für das Arbeitsgas auf, wobei an dem inneren Ende des Übertragungselements ein Schieber zum Verschließen und Öffnen dieser Durchtrittsöffnung vorgesehen ist. Das in dem Verbindungskanal befindliche, durch die seitliche Durchtrittsöffnung und den Schieber gebildete zweite Absperrorgan ist dann im Inneren der Kolbenstange angeordnet; wodurch ein besonders kompakter Aufbau erreicht wird.

Zweckmäßigerweise ist der Schieber als in der Kolbenstange dichtend geführter Kolben ausgebildet, der in eine die seitliche Durchtritts­ öffnung überdeckende Schließstellung und eine dazu beabstandete Offenstellung verschiebbar ist. Der Schieber ist dann in der Innenhöhlung der Kolbenstange besonders gut geführt, was eine gute, gasdichte Abdichtung der beiden beidseits des Kolbens angeordneten Arbeitsräume gegeneinander ermöglicht. Der als Kolben ausgebildete Schieber kann gegebenenfalls an seinem Umfang in Axialrichtung des Kolbens zueinander beabstandete Dichtringe aufweisen, die in Schließstellung des Schiebers beidseits der Öffnung angeordnet sind.

Besonders vorteilhaft ist, wenn der Zylinder becherförmig mit einem einstückig mit einer der Stirnwandungen verbundenen Zylindermantel ausgebildet ist. An der gegenüberliegenden Stirnwandung kann dann eine die Kolbenstange gegen diese Stirnwand abdichtende Dichtung vorgesehen sein. Insgesamt ergibt sich dadurch die beidseits des Kolbens befindlichen Arbeitsräume sind dann besonders gut durch den die Stirnwandungen aufweisenden Zylinder nach außen abgedichtet.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Federungseinrichtung als Fahrradgabel ausgebildet, deren Gabelbeine jeweils teleskopartig ineinandergreifende, in Er­ streckungsrichtung der Gabelbeine gegeneinander verschiebbare Teleskopteile aufweisen, wobei diese Teleskopteile jeweils eine Innenhöhlung umgrenzen, in der die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder- Anordnung angeordnet ist, wobei der Zylinder der Kolben-Zylinder- Anordnung mit dem einen Teleskopteil und die Kolbenstange mit dem anderen Teleskopteil verbunden ist. Die Federungseinrichtung ermöglicht dann eine komfortable Gasfederung des Fahrradrahmens relativ zu dem zwischen den freien Enden der Fahrradgabel drehbar gelagerten Rad des Fahrrades. Dabei kann eine derartige Federungsein­ richtung insbesondere an einem lenkbaren Vorderrad eines Fahrrads angeordnet sein.

Zweckmäßigerweise ist die Kolbenstange jeweils mit dem in Gebrauchsstellung oberen Teleskopteil der Gabelbeine der Fahrradgabel verbunden, wobei das Betätigungselement und gegebenenfalls eine Einfüllöffnung des Zuführkanals am oberen Ende der Gabelbeine angeordnet ist. Das Betätigungselement und die Einfüllöffnung des Zuführkanals sind dann am oberen Ende der Fahrradgabel zum Einfüllen des Arbeitsgases in die Arbeitsräume und/oder zum Verändern der Ruhelage des in dem Zylinder verschiebbar gelagerten Kolbens gut zugänglich. Gegebenenfalls kann benachbart zu der Einfüllöffnung das in dem Zuführkanal befindliche erste, vorzugsweise als Ventil ausgebildete Absperrorgan angeordnet sein.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Fahrradgabel, deren Gabelbeine jeweils teleskopartig ineinandergreifende, gegeneinander verschiebbare Teleskopteile aufweisen,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Längsmittelebene eines Gabelbeines der in Fig. 1 gezeigten Fahrradgabel,

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht der in Fig. 2 erkennbaren, in der von den Teleskopteilen umgrenzten Innenhöhlung befindlichen Kolben-Zylinderanordnung,

Fig. 4 eine vergrößerte Teildarstellung der in Fig. 3 gezeigten Kolben-Zylinderanordnung, wobei die in der Wandung der hohlen Kolbenstange angeordnete Durchtrittsöffnung besonders gut erkennbar ist und

Fig. 5 die Kraft-Weg-Kennlinie der erfindungsgemäßen Kolben- Zylinderanordnung, wobei auf der Abszisse der Weg und auf der Ordinate die Kraft aufgetragen ist, und wobei zum Vergleich strichliniert die Kraft-Weg-Kennlinie einer konventionellen, nur einen Arbeitsraum aufweisenden Gasfeder eingezeichnet ist.

Eine im ganzen mit 1 bezeichnete, als Fahrradgabel ausgebildete Federungseinrichtung weist zwei Kolben-Zylinder-Anordnungen 2 auf, die einen in der Innenhöhlung des Zylinders 3 axial verschiebbar gelagerten Kolben 4 haben. In Fig. 3 ist erkennbar, daß der Zylinder 3 an seinen einander abgewandten Enden durch Stirnwandungen 5a, 5b gasdicht verschlossen ist. Der Kolben 4 ist mit dem einen Ende einer Kolbenstange 6 verbunden, die einen in der Stirnwandung 5a vorgesehenen Wandungsdurchbruch durchsetzt und mit ihrem anderen Ende außenseitig an der Stirnwandung 5a vorsteht. Die Kolbenstange 6 ist mittels eines Gleitlagers in Richtung der Pfeile Pf1, Pf2 gegenüber dem aus den Stirnwandungen 5a, 5b und dem Zylinder 4 gebildeten Gehäuseteil axial verschiebbar gelagert. Die Stirnwan­ dung 5a weist an ihrem der Kolbenstange 6 zugewandten, den Wandungsdurchbruch für die Kolbenstange 6 umgrenzenden Wandungs­ bereich eine ringnutenförmige Aufnahme auf, in die ein Dichtring 7 eingesetzt ist, der die Stirnwandung 5a gasdicht gegen die Kolbenstange 6 abdichtet.

In Erstreckungsrichtung des Zylinders 3 ist beidseits des Kolbens 4 jeweils ein Arbeitsraum 8a, 8b gebildet, der durch den Kolben 4, eine der Stirnwandungen 5a, 5b und seitlich durch den Zylinder 3 begrenzt ist. In Gebrauchsstellung der Kolben-Zylinder-Anordnung 2 sind die Arbeitsräume 8a, 8b gasdicht verschlossen und mit einem Arbeitsgas gefüllt, das eine Gasfeder bildet.

Das in dem von der Kolbenstange 6 durchsetzten Arbeitsraum 8a befindliche Arbeitsgas übt auf den Kolben 4 eine in Richtung des Pfeils Pf2 wirkende Druckkraft aus, die dem Produkt aus dem in dem Arbeitsraum 8a herrschenden Gasdruck und der durch Projektion der von dem Arbeitsgas beaufschlagten, zwischen der Kolbenstange 6 und dem Zylinder 3 angeordneten Oberfläche des Kolbens in Richtung des Pfeiles Pf2 gebildeten Kreisringfläche entspricht. Das in dem an der anderen Kolbenseite angeordneten Arbeitsraum 8b befindliche Arbeitsgas übt auf den Kolben 4 eine entgegen der Richtung des Pfeiles Pf2 wirkende Druckkraft aus, die dem Produkt aus dem in dem Arbeitsraum 8b herrschenden Gasdruck und der Querschnittsfläche des Arbeitsraums 8b in einer rechtwinklig zu der durch die Pfeile Pf1, Pf2 angedeuteten Verschieberichtung des Kolbens 4 verlaufenden Ebene entspricht. Die von den in den Arbeitsräumen 8a, 8b befindlichen Arbeitsgasen auf den Kolben 4 ausgeübten Druckkräfte kompensieren sich also zumindest teilweise. Wie anhand der Federkennlinie in Fig. 5 erkennbar ist, läßt sich der in der auf der Abszisse mit Null markierten Ruhelage befindliche Kolben 4 durch Aufbringen einer in Richtung der Pfeile Pf1, Pf2 zwischen dem Kolben und dem Zylinder wirkenden Druck- oder Zugkraftkomponente L2 leicht aus der Ruhelage relativ zu dem Zylinder 3 verschieben. Die Federungseinrichtung 1 weist also nur ein vergleichsweise kleines Losbrechmoment auf und ermöglicht somit ein Abfedern kleinerer Stoßimpulse. Zum Vergleich ist in Fig. 5 strichliniert noch eine Federkurve einer Federungseinrichtung eingezeichnet, die nur an einer Seite des Kolbens einen mit einem Gasdruck beaufschlagten Arbeitsraum aufweist. Deutlich ist erkennbar, daß die Kraft L1 zum Auslenken des Kolbens aus der Ruhelage bei dieser Federungsein­ richtung etwa viermal so groß ist wie bei der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung 1.

Durch die beidseits des Kolbens 4 befindlichen, gasgefüllten Arbeitsräume 8a, 8b ergibt sich bei einem Auslenken des Kolbens 4 aus der Ruhelage in den beiden zueinander entgegengesetzten, durch die Pfeile Pf1, Pf2 markierten Richtungen jeweils eine progressive Federkennlinie, wodurch auch beim Abfedern harter Stöße ein Anstoßen des Kolbens 4 an eine der Stirnwandungen 5a, 5b weitestgehend vermieden wird. Der Federweg der Fahrradgabel läßt sich dadurch gut nutzen.

Zum Befüllen der Arbeitsräume 8a, 8b mit dem Arbeitsgas ist eine Befülleinrichtung vorgesehen, die einen gemeinsamen Zuführkanal 9 zum Befüllen beider Arbeitsräume 8a, 8b aufweist. Der Zuführkanal 9 verbindet die Arbeitsräume 8a, 8b mit einer am oberen Ende der Gabelbeine 10 der Fahrradgabel befindlichen Arbeitsgas-Einfüllöffnung 11. In Gebrauchsstellung der Kolben-Zylinderanordnung 2 ist der Zuführkanal 9 mittels eines ersten, als Ventil ausgebildeten Absperrorgans 12 verschlossen. Das Absperrorgan 12 ist durch den Druck des Arbeitsgases betätigbar und öffnet, solange an der Einfüllöffnung 12 ein Gasdruck angelegt wird, der größer ist als der Gasdruck in dem Arbeitsraum 8b.

Die beidseits des Kolbens 4 angeordneten Arbeitsräume 8a, 8b sind durch einen Verbindungskanal 13 miteinander verbunden, indem ein zweites Absperrorgan 14 angeordnet ist, das von außen betätigbar ist. Wie in Fig. 3 besonders gut erkennbar ist, ist das zweite Absperrorgan 14 dazu über ein eine Innenhöhlung der Kolbenstange 6 durchsetzendes Übertragungselement 15 mit einem am äußeren, den Kolben 4 abgewandten Ende der Kolbenstange 6 angeordneten Betätigungselement 16 verbunden. Mittels des Betätigungselements 16 kann der Verbindungskanal 13 zum Verbinden der beiden Arbeitsräume 8a, 8b geöffnet und zum Trennen dieser Arbeitsräume 8a, 8b geschlossen werden. Bei geöffnetem, die Arbeitsräume 8a, 8b miteinander verbindenden Verbindungskanal 13 kann der Kolben 4 zum Einstellen seiner Ruhelage auf einfache Weise in dem Zylinder 3 verschoben werden, wobei das Arbeitsgas aus dem einen Arbeitsraum 8a, 8b durch den Verbindungskanal 13 in den anderen Arbeitsraum 8b, 8a überströmt. Die Federungseinrichtung 1 ist dadurch gut handhabbar, wodurch es auch für einen Laien schnell möglich ist, die optimale Abstimmung der Federung zu finden.

In Fig. 2 und 3 ist erkennbar, daß das Übertragungselement 15 eine in Erstreckungsrichtung des Übertragungselements verlaufende Innenhöhlung aufweist, die einen Abschnitt des Arbeitsgas- Zuführkanals 9 bildet. Die Innenhöhlung der Kolbenstange 6 durchsetzt den Kolben 4 etwa mittig und bildet im Anschluß an die Innenhöhlung des Übertragungselements 15 eine Fortsetzung des Zuführkanals 9. An seinem dem Betätigungselement 16 abgewandten Ende mündet die Innenhöhlung der Kolbenstange 6 an der dem Betätigungselement 16 abgewandten Seite des Kolbens 4 in den Arbeitsraum 8b.

Die mit ihrer Innenhöhlung mit dem Arbeitsraum 8b verbundene hohle Kolbenstange 6 weist eine zu dem anderen Arbeitsraum 8a führende seitliche Durchtrittsöffnung 17 für das Arbeitsgas auf, die einen Teil des Verbindungskanals 13 bildet. An dem dem Betätigungselement 16 abgewandten inneren Ende des Übertragungselement 15 ist ein Schieber 18 zum Verschließen und Öffnen der Durchtrittsöffnung 17 vorgesehen. Der Schieber 18 ist als in der Kolbenstange 6 dichtend geführter Kolben ausgebildet, der in eine die seitliche Durchtritts­ öffnung 17 dichtend überdeckende Schließstellung und eine dazu beabstandete Offenstellung (Fig. 3) in Richtung der Pfeile Pf1, Pf2 verschiebbar ist. Das Übertragungselement 15 ist mittels einer Gewindeverschraubung 19 mit der Kolbenstange 6 verschraubt. Das Verstellen des Schiebers 18 relativ zu der Durchtrittsöffnung 17 erfolgt durch Drehen des an dem äußeren Ende des Übertragungselements 15 angeordneten Betätigungselements 16 um die parallel zur Erstreckungsrichtung des Übertragungselements 15 verlaufende Achse der Gewindeverschraubung 19. Bei in Offenstellung befindlichem Schieber 18 kann das Arbeitsgas in Richtung des Pfeiles Pf3 aus dem einen Arbeitsraum 8a, 8b in den anderen Arbeitsraum 8b, 8a überströmen.

Der Schieber 18 weist an seinem Umfang zwei umlaufende, in Richtung der Pfeile Pf1, Pf2 zueinander beabstandete Dichtringe 20 auf. Diese sind in am Außenumfang des Schiebers 18 befindliche Ringnuten eingesetzt. In Schließstellung des Schiebers 18 ist die Durchtritts­ öffnung 17 zwischen den Dichtringen 19 angeordnet und somit einerseits gegen den Arbeitsraum 8b und andererseits gegen die außerhalb des Zylinders 3 befindliche Atmosphäre abgedichtet.

In Fig. 3 ist erkennbar, daß die Wandung der hohlen Kolbenstange an ihrem dem Betätigungselement 16 abgewandten Ende bei in Schließstellung befindlichem Schieber 18 dicht mit dem Kolben 4 verbunden ist, so daß die Arbeitsräume 8a, 8b gasdicht gegeneinander abgedichtet sind. Am Außenumfang des Kolbens 4 ist ein Dichtring 21 vorgesehen, der den Kolben 4 gegen die Innenwand des Zylinders 3 abdichtet. Der Dichtring 21 ist in eine am Umfang des Kolbens 4 vorgesehene ringnutenförmige Aufnahmevertiefung eingesetzt.

In Fig. 3 ist ferner erkennbar, daß der Zylinder becherförmig ausgebildet ist und mit seinem Zylindermantel einseitig mit der Stirnwandung 5b verbunden ist. Dadurch wird eine besonders gute Abdichtung der Innenhöhlung des Zylinders 3 gegenüber der Atmosphäre erreicht. An der gegenüberliegenden Stirnwand 5a ist das Innere des Zylinders 3 mittels des Dichtringes 7 gegen die Kolbenstange 6 abgedichtet.

Erwähnt werden soll noch, daß die Kolbenstange 6 an ihrem Außenumfang einen in dem Arbeitsraum 8a angeordneten Ringbund 22 aufweist, der zwei am Außenumfang der Kolbenstange 6 angeordnete Buchsen 23 und eine elastische Hülse 24 trägt, die in Gebrauchsstellung innenseitig an der Stirnwand 5a anliegt und ein eventuelles Geräusch beim Ausfedern vermeiden soll. Die Hülse 24 kann beispielsweise aus einem Elastomer bestehen.

Das Befüllen der Arbeitsräume 8a, 8b erfolgt bei in Offenstellung befindlichem zweiten Absperrorgan 14 mittels einer Hochdruckpumpe, beispielsweise einer Luftpumpe, die an der Arbeitsgas-Einfüllöffnung 11 mit dem Zuführkanal 9 verbunden wird. Beim Einfüllen des Arbeitsgases öffnet das als Ventil ausgebildete erste Absperrorgan 12 automatisch. Bei geöffnetem zweiten Absperrorgan 14 ist die Kolbenstange über den Ringbund 22, die Buchsen 23 und die elastische Hülse 24 an der Stirnwandung 5a abgestützt, wodurch der Kolben 4 in einer vorgegebenen Lage positioniert ist. Nach dem Befüllens der Arbeitsräume 8a, 8b mit Arbeitsgas wird das zweite Absperrorgan 14 geschlossen, so daß die beiden Arbeitsräume 8a, 8b dann gasdicht gegeneinander abgedichtet sind.

Die Gabelbeine 10 der als Fahrradgabel ausgebildeten Federungsein­ richtung 1 weisen jeweils teleskopartig ineinandergreifende, hülsenförmige Teleskopteile 25a, 25b auf, die mittels Gleitlagern 26a, 26b in Erstreckungsrichtung der Gabelbeine 10 gegeneinander verschiebbar gelagert sind. Eines der Gleitlager 26a ist am unteren Ende des in Gebrauchsstellung oberen Teleskopteiles 25a außenseitig am Umfang dieses Teleskopteiles 25a fixiert, während das andere Gleitlager 26b am oberen Ende des unteren Teleskopteiles 25b am Innenumfang dieses Teleskopteiles 25b befestigt ist.

In Fig. 2 ist erkennbar, daß in der von den einander zugeordneten Teleskopteilen 25a, 25b umgrenzten Innenhöhlung die Kolben-Zylinder- Anordnung 2 angeordnet ist. Die unterschiedlichen Teleskopteile 25a, 25b sind jeweils an ihren einander abgewandten Enden mittels eines Verschlußteils verschlossen. Das in Gebrauchsstellung obere Teleskopteil 25a ist an seinem am oberen Ende dieses Teleskopteils 25a angeordneten Verschlußteil mit dem dem Kolben 4 abgewandten Ende der Kolbenstange 6 der Kolben-Zylinder-Anordnung 2 verbunden. Das untere Teleskopteil 25b ist an seinem unteren Ende über das dort befindliche Verschlußteil und eine daran angreifende Stütze 27 mit der Stirnwand 5b der Kolben-Zylinder-Anordnung verbunden. In Fig. 2 ist noch erkennbar, daß an dem am unteren Ende des Teleskopteils 25b angeordneten Verschlußelement eine Befestigungs­ stelle für die Achse des Vorderrades des Fahrrades vorgesehen ist.

Die beiden etwa parallel zueinander angeordneten Gabelbeine 10 der Fahrradgabel sind über Brücken 28 miteinander verbunden. Die beiden oberen Brücken 28 weisen jeweils zwei winkelig zueinander angeordnete Schenkelteile auf und im Bereich der Verbindungsstelle dieser Schenkelteile ist eine Lochung zum schwenkbaren Verbinden der Fahrradgabel mit dem Rahmen eines Fahrrads vorgesehen.

Insgesamt ergibt sich somit eine Federungseinrichtung 1, die wenigstens eine Kolben-Zylinder-Anordnung 2 hat, die einen in der Innenhöhlung des Zylinders 3 axial verschiebbar gelagerten Kolben 4 aufweist. Der Zylinder 3 ist an seinen einander abgewandten Enden durch Stirnwandungen 5a, 5b verschlossen. Der Kolben 4 ist mit einer Kolbenstange 6 verbunden, die eine der Stirnwandungen 5a durchsetzt. Beidseits des Kolbens 4 sind durch den Kolben 4 und die Stirnwandun­ gen 5a, 5b begrenzte Arbeitsräume 8a, 8b gebildet, die mit einem Arbeitsgas gefüllt und in Gebrauchsstellung gasdicht verschlossen sind. Zum Befüllen der Arbeitsräume 8a, 8b mit dem Arbeitsgas ist eine Befülleinrichtung vorgesehen, die einen gemeinsamen Zuführkanal 9 zum Befüllen beider Arbeitsräume 8a, 8b aufweist. In dem Zuführkanal 9 ist ein erstes Absperrorgan 12 angeordnet. Die beidseits des Kolbens 4 angeordneten Arbeitsräume 8a, 8b sind durch einen Verbindungskanal 13 miteinander verbunden, in dem ein von außen betätigbares zweites Absperrorgan 14 angeordnet ist.

Claims (9)

1. Federungseinrichtung (1), insbesondere für ein Fahrrad, mit wenigstens einer Kolben-Zylinder-Anordnung (2), die einen in der Innenhöhlung des Zylinders (3) axial verschiebbar gelagerten Kolben (4) aufweist, wobei der Zylinder (3) an seinen einander abgewandten Enden durch Stirnwandungen (5a, 5b) verschlossen ist, wobei der Kolben (4) mit einer Kolben­ stange (6) verbunden ist, die eine der Stirnwandungen (5a) durchsetzt, wobei beidseits des Kolbens (4) durch den Kolben (4) und die Stirnwandungen (5a, 5b) begrenzte Arbeitsräume (8a, 8b) gebildet sind, die mit einem Arbeitsgas gefüllt und in Gebrauchsstellung gasdicht verschlossen sind, wobei zum Befüllen der Arbeitsräume (8a, 8b) mit dem Arbeitsgas eine Befülleinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Befülleinrichtung einen gemeinsamen, zum Befüllen beider Arbeitsräume (8a, 8b) mit dem Arbeitsgas vorgesehenen Zuführkanal (9) aufweist, in dem ein erstes Absperrorgan (12) angeordnet ist, und daß die beidseits des Kolbens (4) angeordneten Arbeitsräume (8a, 8b) durch einen Verbindungskanal (13) miteinander verbunden sind, in dem ein von außen betätigbares zweites Absperrorgan (14) angeordnet ist.

2. Federungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbindungskanal (9) zwischen den Arbeits­ räumen (8a, 8b) den Kolben (4) durchsetzt und daß das in dem Verbindungskanal (9) angeordnete zweite Absperrorgan (14) über ein eine Innenhöhlung der Kolbenstange (6) durchsetzendes Übertragungselement (15) mit einem am äußeren Ende der Kolbenstange (6) angeordneten Betätigungselement (16) verbunden ist.

3. Federungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsgas-Zuführkanal (9) zumindest bereichsweise durch eine Innenhöhlung des Übertragungselements (15) gebildet ist.

4. Federungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhöhlung der Kolbenstange (6) den Kolben (4) durchsetzt und im Anschluß an die Innenhöh­ lung des Übertragungselements (15) die Fortsetzung des Zuführkanals (9) bildet.

5. Federungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit ihrer Innenhöhlung mit einem der Arbeitsräume (8a, 8b) verbundene hohle Kolbenstange eine zu dem anderen Arbeitsraum (8b, 8a) führende seitliche Durchtrittsöffnung (17) für das Arbeitsgas aufweist, und daß am inneren Ende des Übertragungselements (15) ein Schieber (18) zum Verschließen und Öffnen dieser Durchtrittsöffnung (17) vorgesehen ist.

6. Federungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (18) als in der Kolbenstange (6) dichtend geführter Kolben ausgebildet ist, der in eine die seitliche Durchtrittsöffnung (18) überdeckende Schließstellung und eine dazu beabstandete Offenstellung verschiebbar ist.

7. Federungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (3) becherförmig mit einem einstückig mit einer der Stirnwandungen (5a, 5b) verbundenen Zylindermantel ausgebildet ist.

8. Federungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Fahrradgabel ausgebildet ist, daß die Gabelbeine (11) der Fahrradgabel jeweils teleskopartig ineinandergreifende, in Erstreckungsrichtung der Gabelbeine (11) gegeneinander verschiebbare Teleskopteile (25a, 25b) aufweisen, daß diese Teleskopteile (25a, 25b) jeweils eine Innenhöhlung umgrenzen, in der die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Anordnung (2) angeordnet ist, und daß der Zylinder (3) der Kolben-Zylinder-Anordnung (2) mit dem einen Teleskopteil (25a, 25b) und die Kolbenstange mit dem anderen Teleskopteil (25b, 25a) verbunden ist.

9. Federungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (6) jeweils mit dem in Gebrauchsstellung oberen Teleskopteil der Gabelbeine (10) der Fahrradgabel verbunden ist und daß das Betätigungs­ element (16) und gegebenenfalls eine Einfüllöffnung des Zuführkanals (9) am oberen Ende der Gabelbeine (11) angeordnet ist.