DE2010339B2 - Hydropneumatisches federelement fuer eine fahrzeugfederung mit niveauregelung - Google Patents

Description

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ment bei einem völligen Entleeren des Flüssigkeits- allen vorkommenden Fülldrücken erreicht und die Federraumes durch den Gasdruck in die öffnungen Gefahr von Beschädigungen beseitigt,
im Stützkörper himeingedrückt und dadurch beschä- Ferner kann durch das Anlegen des elastischen digt werden kann. Eine vollkommene Abstützung des Trennelementes am Außenrohr, Kunststoff-Abstützelastischen Trennelementes erfolgt nicht. Der hiermit 5 ring und Stützkörper, deren Konturen maßlich sehr gegebene Nachteil besteht darin, daß außer durch die genau sind, beim Füllen des Gas-Federraumes bei Kanten der öffnungen zusätzliche Beschädigungen der Herstellung die Abweichung vom Sollwert des des Trennelementes durch die öffnungen in der Ven- Gasfüllvolumens klein gehalten werden, wodurch getilplatte wie auch durch die Kante an ihrem Umfang naue Gasfederkennlinien erzielt werden,
auftreten können. io In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der

Abdeckungen kl Gestalt von Zungen aus Stahl- Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

blech vor öffnungen, wie diese bei einem weiteren Fig. 1 ein hydropneumatisches Federelement in

bekannten Federelement (deutsche Auslegeschrift Arbeitsstellung — linke Zeichnungshälfte — und in

1 043 102) vorgesehen sind, bieten keinen wirksamen Füllstellung — rechte Zeichnungshälfte — im Längs-

Schutz vor Beschädigungen des als Gummirohr aus- 15 schnitt,

gebildeten Trennelements. Bei einem Anliegen des Fig. 2 einen Ausschnitt der Fig. 1 in vergrößerter

Gummirohres an der Ummantelung werden die Zun- Darstellung, die Befestigung eines Trennelementes

gen infolge ihrer Elastizität gegen die Öffnungen ge- und eines Abstützringes aus Kunststoff an einem

drückt. Bei Undichtheit an einer dieser Abdeckungen ringförmigen Stützkörper im Schnitt und

wird das Gummirohr durch den Differenzdruck zwi- 20 F i g. 3 Stützkörper und Abstützring aus Kunststoff

sehen Gas-Federraum und Arbeitsraum über die als einteiligen, ringförmigen Kunststoffkörper.

Kanten der Stahlblechzungen in den verbleibenden Ein hydropneumatisches Federelement ist mit

Spalt gepreßt. Ein weiterer Nachteil — abgesehen einer an einem Gehäuse vorgesehenen, oberen Befe-

vom baulichen Aufwand — dieser Art von Abdek- stigung 10 an einem Aufbau und mit einer unteren,

kungen ist, daß durch die öffnungen ein relativ klei- 25 an einer Kolbenstange 12 angebrachten Befestigung

ner Querschnitt für den Austausch von Flüssigkeit 11 an einer Radachse eines Fahrzeuges oder umge-

freigegeben wird. Dadurch bedingt müssen die Stahl- kehrt eingebaut. Die Kolbenstange 12, auf der ein als

blechzungen entsprechend steil und in einen, ausrei- Dämpfungskolben 13 ausgebildeter Arbeitskolben

chenden Abstand vom Zylinder so angebracht wer- befestigt ist, ist in einem Deckel 14 geführt, der zu-

den, daß sie nicht durch die Flüssigkeitsströmung bei 30 gleich eine Kolbenstangendichtung 15 aufnimmt. Ein

hoher Kolbenstangengeschwindigkeit abgebogen Arbeitszylinder 16 ist mit dem Deckel 14 und mit

bzw. an den Zylinder angelegt werden können. einem ringförmigen Stützkörper 17 verbunden. Mit

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Außenrohr 18 bildet der Arbeitszylinder 16

einem Federelement der eingangs genannten Gat- einen äußeren Federraum 19, der durch ein elasti-

tung, bei dem zwischen dem Stützkörper und einem 35 sches Trennelement 20 aufgeteilt ist in einen Gas-Fe-

den Federraum nach außen abschließenden Außen- derraum 191 und in einen Flüssigkcits-Federraum

rohr ein Ringkanal zur Verbindung des Flüssig- 192. Der Flüssigkeits-Federraum 192 steht über

keits-Federraumes mit einem kolbenstirnseitigen Ar- einen Ringkanal 21 und über Durchbrüche 22 mit

beitsraum im Arbeitszylinder vorgesehen ist, das ela- einem über dem Dämpfungskolben 13 liegenden kol-

stische Trennelement so abzustützen, daß eine Be- 40 benstirnseitigen Arbeitsraum 23 in Verbindung. Das

Schädigung des Trennelementes mit einem geringen elastische Trennelement 20 ist einerseits mit einem

baulichen Aufwand vermieden werden kann. Wulst 201 an der Innenfläche des Stützkörpers 17

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch und andererseits mit einem Wulst 202 an der Außengelöst, daß der ringförmige Stützkörper an seinem fläche des Deckels 14 dichtend eingespannt gegen Außenumfang einen in den Zwischenraum zwischen 45 den Arbeitszylinder 16 bzw. das Außenrohr 18.
Außenrohr und Trennelement hineinragenden Ab- Der ringförmige Stützkörper 17 trägt an seinem stützring aus einem nachgiebigen Kunststoff trägt, Außenmantel einen Abstützring 24 aus Kunststoff, der bei einer Entleerung des Flüssigkeits-Federrau- der über den Stützkörper 17 hinausragt, wobei das mes durch das Trennelement gegen das Außenrohr über den Stützkörper 17 hinausragende Teilstück zur Anlage gebracht wird und ein Eindringen des 50 weich und elastisch in Gestalt eines Kragens 241 Trennelementes in den Ringkanal verhindert. Zweck- oder einer Lippendichtung ausgeführt ist.
mäßigerweise ist das in den Zwischenraum zwischen Um ein besonders nachgiebiges Anlegen des Kra-Außenrohr und Trennelement hineinragende Teil- gens 241 am Außenrohr 18 zu erzielen, ist der Abstück des Abstützringes als weichelastischer Kragen stützring 24 am Umfang mit einem ringförmigen Einausgeführt. Der Abstützring weist einem weiteren 55 stich 242 versehen, der so ausgebildet ist, daß beim Merkmal zufolge in Höhe einer vordersten Kante des Anliegen des Kragens 241 am Außenrohr 18 die Ein-Stützkörpers an seinem Außenumfang einen ringför- stichflächen aufeinanderliegen.
migen Einstich auf. Die Gestaltung des ringförmigen Stützkörpers 17

Bei einer abgewandelten Ausführungsform sind und des Abstützringes 24 zu einem einteiligen, ringder Stützkörper und der Abstützring als einteiliger 60 förmigen Kunststoff körper 25 zeigt Fig. 3. In vorringförmiger Kunststoffkörper ausgebildet, dessen in- teilhafter Ausbildung wird der Kunststoffkörper 25 nenliegende Ringfläche oberhalb einer den Wulst des mit einem Ansatz 251 in eine ringförmige Nut 161 Trennelementes aufnehmenden Nut einen nach innen des Arbeitszylinders 16 eingebracht, nachdem das vorspringenden Ansatz aufweist, an den sich eine elastische Trennelement 20 in eine Nut 252 bereits eine Schulter bildende Eindrehung anschließt. 65 eingedrückt worden ist. Zur Abstützung des elasti-

Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Aus- sehen Trennelementes 20 dient ein Kragen 253. Zur

bildung des Kunststoff-Abstützringes wird eine si- Aufnahme der Kräfte bei am Außenrohr 18 anlie-

chere Abstützung des elastischen Trennelementes bei gendem elastischem Trennelement 20 sind der An-

satz 251 und eine eine Schulter 254 bildende Eindrehung vorgesehen. Die Schulter 254 stützt sich an der Außenfläche des Arbeitszylinders 16 ab.

Bei Schwingungen zwischen Radachse und Aufbau des Fahrzeugs im Bereich der Niveaulage wird Flüssigkeit entsprechend der Kolbenstangenbewegung aus dem Arbeitsraum 23 durch die Durchbrüche 22 und den Ringkanal 21 in den Flüssigkeits-Federraum 192 hineingedrückt und dadurch eine entsprechende Druckänderung im Gas-Federraum 191 bewirkt bzw. durch den Druck im Gas-Federraum 191 wird Flüssigkeit aus dem Flüssigkeits-Federraum 192 in den Arbeitsraum 23 zurückgedrückt.

Wird das Fahrzeug zu R.eparaturzwecken hochgebockt, dann wird durch die Niveauregelvorrichtüng der Abregelvorgang eingeleitet, und das elastische Trennelement 20 legt sich — bedingt durch die Formgebung — beginnend in Höhe des Deckels 14 — und endend in der Nähe des ringförmigen Stützkörpers 17 an die Innenfläche des Außenrohres 18 an und schiebt den weichen elastischen Kragen 241 des Abstützringes 24 dichtend an die Innenfläche des Außenrohres 18. Dadurch wird ein weiterer Durchtritt von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeits-Federraum 192 verhindert und eine einwandfreie Abstützung für das elastische Trennelement 20 geschaffen.

Der gleiche Vorgang vollzieht sich bei der Herstellung des Federelementes, das nach erfolgter Montage

ίο durch ein Füllventil 26 mit Druckgas gefüllt wird, wobei die im Flüssigkeits-Federraum 192 vorhandene Flüssigkeit durch den Ringkanal 21, die Durchbrüche 22 und eine Anschlußbohrung 181 nach außen verdrängt wird. Da die Flüssigkeit im hydropneumatischen Federelement bei anliegendem Trennelement 20 drucklos ist, wird für Lagerung und Versand der Federelemente nur ein einfacher Stopfen zum Verschließen der Anschlußbohrung 181 in der oberen Befestigung 10 benötigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 ein schlauchförmiges elastisches Trenneiement in Patentansprüche: einen als eigentliche Feder wirkenden Gas-Federraum und in einen Flüssigkeits-Federraum unterteilt

1. Hydropneumatisches Federelement für eine wird, wobei das an seinen beiden Enden druckdicht Fahrzeugfederung mit Niveauregelung mit einem 5 eingespannte elastische Trennelement an einem Ende in einem Arbeitszylinder verschiebbar gelagerten mit einem Wulst zwischen dem Arbeitszylinder und und von einer Kolbenstange getragenen Arbeits- einem ringförmigen Stützkörper eingespannt ist, wokolben und einem den Arbeitszylinder umgeben- bei zwischen dem Stützkörper und einem den Federden ringförmigen Federraum, der durch ein raum nach außen abschließenden Außenrohr ein schlauchförmiges elastisches Trennelement in io Ringkanal zur Verbindung des Flüssigkeits-Federeinen als eigentliche Feder wirkenden Gas-Feder- raumes mit einem kolbenstirnseitigen Arbeitsraum raum und in einen Flüssigkeits-Federraum unter- im Arbeitszylinder vorgesehen ist und wobei die Geteilt wird, wobei das an seinen beiden Enden samtflüssigkeitsmenge im Arbeitszylinder und im druckdicht eingespannte elastische Trennelement Flüssigkeits-Federraum zur Niveauregelung veränan einem Ende mit einem Wulst zwischen dem 15 derbarist.

Arbeitszylinder und einem ringförmigen Stütz- Bei derartigen hydropneumatischen Federelemenkörper eingespannt ist, wobei zwischen dem ten ist es notwendig, daß sich beim Füllen des Gas-Stützkörper und einem den Federraum nach Federraumes bei der Herstellung sowie bei einem außen abschließenden Außenrohr ein Ringkanal Entleeren des Flüssigkeits-Federraumes das elastizur Verbindung des Flüssigkeits-Federraumes mit 20 sehe Trennelenient an Flächen abstützen kann, die einem kolbenstirnseitigen Arbeitsraum im Ar- ohne Durchbrüche oder scharfe Kanten ausgeführt beitszylinder vorgesehen ist und wobei die Ge- sind. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn samtflüssigkeitsmenge im Arbeitszylinder und im das Fahrzeug bei der Instandsetzung bis über den Flüssigkeits-Federraum zur Niveauregelung ver- Abregelpunkt hochgebockt werden muß. Bei einem änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, 25 bekannten Federelement der obigen Gattung (deutdaß der ringförmige Stützkörper (17) an seinem sches Gebrauchsmuster 1980 044) fehlt eine solche Außenumfang einen in den Zwischenraum zwi- Abstützung, so daß das elastische Trennelement sehen Außenrohr (18) und Trennelement (20) nicht vor Beschädigungen geschützt ist.
hineinragenden Abstützring (24) aus einem nach- Es ist bekannt, bei hydropneumatischen Federelegiebigen Kunststoff trägt, der bei einer Entlee- 30 menten tellerförmige Membranen zur Trennung von rung des Flüssigkeits-Federraumes (192) durch Gas und Flüssigkeit zu verwenden. Dabei ist der das Trennelement (20) gegen das Außenrohr (18) Gas-Federraum in der Längsachse des Federelemenzur Anlage gebracht wird und ein Eindringen des tes angeordnet und zeigt eine kugelähnliche Form. Trennelements (20) in den Ringkanal (21) ver- Bei einem derartigen bekannten Federelement (deuthindert. 35 sehe Auslegeschrift 1 205 846) wird die Membran

2. Hydropneumatisches Federelement nach zwar durch eine Schraubenfeder mit Blechteller abAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in gestützt aber trotzdem im Füllzustand auf Verbinden Zwischenraum zwischen Außenrohr (18) und dungsbohrungen zwischen Flüssigkeits-Federraum Trennelement (20) hineinragende Teilstück des und Arbeitsraum gedrückt. Eine Verletzung der Abstützringes (24) als weichelastischer Kragen 40 Ticnnmembran führt zu Gasverlust und Ausfall des (241) ausgeführt ist. Federelementes. Bei einem anderen bekannten

3. Hydropneumatisches Federbein nach den Federelement (USA.-Patentschrift 3 309 108) dieser Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, Bauart hat man eine solche Membran mit einem Medaß der Abstützring (24) in Höhe einer vorder- tdllteil verstärkt. Dies hat den Nachteil, daß eine zusten Kante des Stützkörpers (17) an seinem 45 sätzliche Dichtstelle zwischen Gas-Federraum und Außenumfang einen ringförmigen Einstich (242) Flüssigkeits-Federraum abzudichten ist. Dies führt in aufweist. Verbindung mit dem Metallteil zu einem erhöhten

4. Hydropneumatisches Federbein nach An- baulichen Aufwand.

spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stütz- Bei einem bekannten Federelement mit einer rakörper (17) und der Abstützring (24) als einteili- 50 dial angeordneten schlauchförmigcn Membran (britiger ringförmiger Kunststoffkörper ausgebildet sehe Patentschrift 865 359) legt sich dieses schlauchsind, dessen innenliegende Ringfläche oberhalb förmige Trennelement, welches einen außenliegenden einer den Wulst (201) des Trennelementes (20) Gas-Federraum von einem innenliegenden Flüssigaufnehmenden Nut (252) einen nach innen vor- keits-Federraum trennt, bei Entleerung des Flüssigspringenden Ansatz (251) aufweist, an den sich 55 keits-Federraumes gegen einen Schutzring, der zum eine eine Schulter (254) bildende Eindrehung an- Dämpfungsventil führende öffnungen abdeckt und schließt. ein Eindringen des Trennelements in diese öffnungen verhindern soll. Da das Treiiinelement aber im-

mer noch in den durch den SchutKring gebildeten en-

60 gen Schlitz hineingezogen werden kann, ist eine Beschädigung dieses Trenneiement« noch nicht völlig ausgeschlossen.

Die Erfindung betrifft ein hydropneumatisches Bei einem anderen bekannten Federbein (deutsche

Federelement für eine Fahrzeugfederung mit Niveau- Auslegeschrift 1029 690) mit schlauchförmigem

regelung mit einem in einem Arbeitszylinder ver- 65 Trenneiement deckt eine elastische Scheibe öffnun-

schiebbar gelagerten und von einer Kolbenstange ge- gen in einem ringförmigen Stützkörper, dessen

tragenen Arbeitskolben und einem den Arbeitszylin- eigentliche Funktion die eines Ventilkörpers ist, ab,

der umgebenden ringförmigen Federraum, der durch verhindert aber nicht, daß das elastische Trennele-