DE2118080A1

DE2118080A1 - Federbein mit Rückströmventil

Info

Publication number: DE2118080A1
Application number: DE19712118080
Authority: DE
Inventors: Felix Dipl.-Ing. 8720 Schweinfurt. P Wößner
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1971-04-14
Filing date: 1971-04-14
Publication date: 1972-10-26
Also published as: FR2133703A1; NL7204549A; BR7202248D0; BE781884A; IT954658B; DE2118080C3; DE2118080B2; GB1377797A

Description

FICHTEL & bACHS AG, ,Schweinfurt/Main Patent- und Gebrauchsiriusberhilfsanmeldung

Ve (\ erb ein -ait Raclcabro^/wit Ll

T)te .Erfindung bezieht sich .auf ein Federbein, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus eino-n "'toßdämpfer und einer Gasfeder, deren druckgasgefüllter Federraum einen Rollbali™ aufweist, welcher an einen Ende mit der Kolbenstange und aa anderen Ende mit einem StofMärapfergehäuse verbunden ist, während der Stoßdämpfer einen flüssigkeitsgefüllten Zylinder als Arbeitsraum besitzt, in. de~u ein an der Kolbenstange befestigter Däoipfkolben gleitet, wobei sich ein mit einer Flüssigkeit n~ und Gasfüllung versehene.:· Ausgleichsraum. zx^ischen deia Zylinder und dem £ boßdämpf ergeiiäuse befindet und unmittelbar unter-halb der Ilolbenobangendichtung eine in den. Ausuni kündende Entlüftungseinrichtung vorhanden ist.

Ζ : ;annt ist ein Federbein, in dessen Aaogleichsraum zwischen Zylinder unä Cboßcläapfergehäuee eine ronrförmige Blase angeor-ineb iet. Inarch diese rolirför;riige, naohgiebige Blase wird iß: AuEgleichcraii'n die Flüssige it sf üllung von der Gasfüllung §;etrennt, während clio GarfUliLiU^. über- Kanäle nit dein .Federraun der lasfeOer in Terbln.lung ftollt. .Eine solche Trennung von ^"lüsciglceitirfLillunjj, und Gasfüllung ist mit cirtem hohen Bauai!TiViHJd behaftah, denn es wr-.lcn. 2ur;it£'l:Lche teuere Bauteil f, wie ''as elar.tLsclie Trenne·T 3PPDb ώώΛ die dafür erforder-

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Hellten BefeertigvneE-iajischebten" aowie -.Tie Verbindiingck νίΣήΐ IPederraun erforderlich. A"uJ3erder. ist die Kontage eines solchen Federbeines sehr -schwierig· und teuer, denn die gasdichte Verbindung- -lev .elastischen Trennwand b:i Innern des Ltoßdäiüpferge-häuses erfordert mit hoher Präaision hergestellte JJe fest igung st eile. Insbesondere bei Großserienfertigung können infolge des komplizierten Aufbaues füeser Konstruktion sehr- leicht Honbagefehler an den Dichtstellen der elastischen Trennwand zu. lunktionsstörungen führen, Indem Druckgas in die flüssigkeitsfüllung gelangt. Dies führt au einer "yOlunienvergrößerung in "flüssigkeit sr auin und die elastische '"Trennwand' legt sich im Laufe der Zeit an der Innenwand des bboßdämpfergehäuses an, wodurch der Druckausgleich zwischen dem Ausgle^.chsraum und dem I'ederraum gestört wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Haehteile der bekannten Konstruktionen au vermeiden und ein im Aufbau einfaches !Federbein z\\ schaffen, das billig in der Herstellung ist, eine leichte Montage ermöglicht und eine hohe Be« triebssicherheit aufweist. .

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein .Rückschlagventil zwischen dem Ausgleichsraum und dem l?ederrauia angeordnet ist, welches bei überdruck im Ausgleichsraum Cias in den i'ederraiua strömen läßt. Kin Rückschlagventil ist sehr leicht am Ötoßdämpfergehäuse anzubringen, wodurch ein einfacher Aufbau und eine leichte Hontage gewährleistet ist.

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Ferner.wird eine hohe Betriebscicherheit dev- Federbeins erzielt, c?enn der innere ¹Hl;erdrück i¹"¹ ί-toßrlänpfer wird durch Ausströmen von Gap aus dem Aungleichpraii" über dap Rückschlagventil in den Fed err auf: abgebaut. Der innere J'berdruck in ίtoßdämpfer entsteht, wenn bei holier Felir^ougbelarrlamg der Federraura mit einen hoher. Druck beauf rclLlag wird und infolge dor Druckdifferenz swisehen den ?--t· rdäiapferarmern und dem Federratur, Gas langsam über fie rnlbenptangendichtunp' ins Innere clen »^'tcßdäEipfers eintritb. l;:lrd da,?:. Fahr ζ eng erstladen, FO sinkt der Druck irü Federraura und ein ir= ί-'toßdämpfer "bestehender Überc3ruek gegenüber der« Pedorraun: kann durch, das nückochlagventil abgebaiit verden« Ώα entsprechend des Überdruckes im »Stoßdämpfer die Ilolbenstangendichtuiig gegen die Kol benstange gedrückt wird, uirkt sich der Druckausgleich über das Rückschlagventil verschleiß- und reibi-jigsFiinderiid auf die KolbenstangGiidichtung aus·

Gemäß einem Kerkmal der Erfindung weist das »wischen Ausgltcichsraiua- und Pederraum angeordnete lüickechlagventil eine Vorspannung aui*. Dadurch wird gewährleititet, daß während des Transports oder bei waagrechter Lagerung ces I'ederbeines das Ventil sicher dicht hält und keine ilüsnigkeit vom AungleichsrauH in den Tederrauia gelangen kann.

Eine besonders einfache, in der HerGtellung billige und zugleich sehr leicht; "^u iaontierende V.oiifjtrulztion ergibi; sich, las ..lüc-.a

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©!turn mit 4.&M- SfcoSdasspfergehlluse angeordneten Gitmmischlaiicliabeehnitt gebildet wird _v der eine oder mehrere Ventilbohrungen im StoSdinrpf©rgeh&use abdeckt«

Haeh einem weiteren Merkmal der Erfindung ißt vor den Ventil« bohrungen An. der Innenwand des StoBdftmpfergehauses eine Abwei«eiBS?ie&tnsig angeordnet« Diese Äbweiaeinrichtung verhindert, .&®ß &$i» Br-nckSLUsglίίich duroii das Gas *Htl. mitgeris- «•nee öl tfoör das Üb«^druukv«ntil in den Federraura ^lengt« Entspreckand d#r Irfindung wird ein« sehr einfache Abweieeinrientmig d®ä.ureh erhelten_¥ dafi diese durch ein Umlenkblech gebildet wird.

Weitere AuabildtmgeatÖglicnkeiten und vorteilhafte Wirkungen ergeben siöh aus der BeeeSireibung des Aufbaues und der Wirkung! weine der Im nachfolgenden, ^ispielsweiee dargestellten Aubftihrungeform der Srfindung«

Bie Figuv E«igt ein AuBi^inrungebeispiel des erfindungsgemae~ «ten Federbeine ε im L&ngßßchnitt.

Daß in der Fi^ur dargestellte Federbein besteht aus einem hydropj&BUiäatisehen StoßdäB5)fer und einer Gasfeder. Der Federraum 1 ist durch den ?ederraumbehälter 2, den Rollbalg 3 und das ßtoßdasrpfergeh&uee 4 begrenzt. Im oberen Bereich des Stoßd&mpfergehghxsee 4 ist an dessen Außenwand das eine Ende des Röllbalg®g 3 beispielsweise mittels einer Schlauchschelle befestigt« Im unteren Ende des lederraumbehalters 2, der auf

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eier Kolbenstange 5 befestigt ist» sitzt das andere End© des Kollbalges 3 und ist somit über dem Pederraumbehälter 2 mit der Kolbenstange 5 verbunden· Der Dämpfkolben 6 ist am unteren Ende der Kolbenstange 5 befestigt mnd gleitet an der Innenwand des Zylinders 9· Zwischen dem Arbeiteraum 10 und dem Eederraum 1 befindet sich die Kolbenstangendichtung 8 und die, auch der Zentrierung des Zylinders 9 im Stoßdämpfergehäuse 4 dienende Kolbenetangenführung 7» Der von der Außenwand dee Zylinders 9 und der Innenwand des Stoßdämpfergehäuse β 4 begrenzte Ausgleicheraum 11 ist teilweise mit flüssigkeit und teilweise mit Gas gefüllt» während im Arbeitsraum 10 eine flüssigkeitsfüllung vorhanden ist· Über die Kanäle 12 und das Bodenventil 13 steht der Ausgleichsraum 11 mit dem Arbeitsraum in Verbindung. Am oberen Ende des Ausgleichsraumes 11 befindet sich eine Entlüftungseinrichtung, die aus einer Bohrung 14 besteht. Diese Bohrung 14 mündet unmittelbar unter der Kolbenstangendichtung 8 in den von Kolbenstangenführung 7 und Kolbenstangendichtung 8 begrenzten Raum 15. Zur Versorgung des Pederraumes mit Druckgas weist der Federraumbehälter 2 einen Anschluß auf, in welchem die Leitung 16 befestigt ist. Diese Leitung 16 steht beispielsweise mit einem nicht eingezeichneten Niveauregelventil und einer ebenfalls nicht eingezeichneten Druckmittelquelle in Verbindung. Das Rückschlagventil 17 ist am oberen Ende des Ausgleicheraumes 11 angeordnet und besteht aus einer oder mehreren Ventilbohrungen 18, die entsprechend der linken Hälfte der Figur durch einen Gummischlauchabschnitt 19

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abgedeckt werden und "böi Überdruck im Ausgleiehsraum 11 gegenüber- dem federzaum 1 Gas vom Ausgleiclisraiim 11 in den Pederratim 1 strömen IaBt₀ B©r GummiscMauehab schnitt 19 ist mit Vorspansmag auf das StoBdämpfergahluse 4 aufgezogen.,, damit ©in geringer tfb©2p&maek im Ausgloiehsr&Oia 11 gegenüb©!¹ &©m F©~ derraum. 1 erhalten bleibt» Um auch !sei laagiisistigen Betriebs«= verhältniss©a ©la Mitteilen von !Flüssigkeit in dem 1 zu verhindöEsig ist im-Bereich dei* Ysstlllböltaingea 18

Bei d©r B®sete©lfeuag &®έ· ¥igfe?mgg^ais® t?ird daTon a,Tisge da£ gimächst das fatessixg^ la w©i©&@s di© !©derbeine -©ingeb sind'5 das moss₀ zulilesige Gesamtg@id.clit aufVeist. Über eia 7eauregalTOatil, wel©h©s di© Aufgab© hat₉ die Bodenfre_riliffiit des Fahrzeugs auch bei scliwerer Belastung konstant au halt©n_s wird durch die leitung 16 dem Eaderraum von der Druckgasqelle solang® Druckgas zug®f{2hrt, bis di© Hiireaulage erreicht ist₉ Der Ds⁸ULCk im ^©dörraism" 1 ist Jetst wseaatlich höher als der Druck im Arbeitsraum 10 und im Ausgl@i©iisraum. 11 des Stoß- ■ dämpferso Infolg® dieser-Druckdifferenz gelangt über die Kol~ benstang@diektuag 8 Gas aus dem ledsrjpaiim 1 in d@n Baum 15 und üb®r .di© als. Entlüftimgs.einrichtung wirkende Bohrung 14 in den Ausgleicheraum 11„ Bieter Yorgsng kann solange andauern,

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bis Druckgleichheit zwischen dem Federraum 1 und dem Arbeitsraum 10 sowie den Ausgleichsraum 11 besteht» Wird nunmehr das Fahrzeug entladen, so bewirkt das Niveauregelventil, daß aus dem Federraum 1 solange Druckgas Über die Leitung 16 abfließen kann, bis die Niveaulage erreicht ist» Der Druck im Federraum 1 ist nun wesentlich geringer als bei rollbeladenem fahrzeug, aber auch wesentlich geringer als der Druck im Stoßdämpfer. Durch diesen Druckunterschied spricht das Rückschlagventil 1? an und läßt über die Ventilbohrung 18 und den Gummischlauchabschnitt 19 bzw. die HoIl- !»algverlängerung 20 Gas vom Ausgleichsraum 11 in den Federraum 1 strömen· Die Aufgabe des Abweisbleches 21 ist dabei, daß keine Flüssigkeit vom Gas über das Rückschlagventil 17 in den Federraum 1 gelangen kann. Entsprechend der Vor spannung des Gummischlauchabschnittea 19 bzw. der Vorspannung der Roll* baLgverlttngerung 2O_t die relativ gering gehalten ist, wird dieser Vorgang beendet, wenn noch ein kleiner Überdruck im Ausgleichsraum 11 gegenüber dem Federraum 1 vorhanden ist· Um beia Transport und/oder bei waagreehter Lagerung eine einwandfreie Abdichtung des Rückschlagventils gegenüber dem Federraum zu erzielen, ist diese geringe Vorspannung für das Rückschlagventil 17 vorgesehen. Durch diesen Druckausgleich zwischen dem Btoßdämpferinnern und dem Federraum 1 über das Rückschlagventil 17 wird auch die Kolbenstangendichtung 8 entlastet· Ein Überdruck im Stoßdämpfer gegenüber dem Federraum würde die Kolbenstangendichtung sehr stark gegen die Kolbenstange anpreßen, wodurch erhöhte Eeibung und erhöhter Ver-

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Schleiß entstehen würden· Diesen Überdruck im Stoßdämpfer verhindert das EückscMagventil 17,. eo daß die Kolbenstangendichtung 8 eine sehr hohe Lebensdauer aufweist·

Die Erfindung beschränkt eich nicht auf die dargestellire Ausführungßformi sondern kann weitgehend abgewandelt werden* Beispielsweise ist es ohnejweiteres m.8glich$ diesen Druckausgleich zwieehe» dem Außgleichsraum 11 und dem Federraum 1 bei voll- oder teiltragenden Federbeinen anzuwenden, deren Stoßdämpfer Däarpffcolben aufweisen, die die Dämpfeinrichtung für die Zug- und Bmiekrichtung tragen^ d»h*_t bei Stoßdämpfern ohne Bodenventil»« Ferne? kenn die AbweiBeiiiriehtung aus einem Kunststoffteil bestehen» welches mehrere Abweieflächen aufweist und durch Klemmen an der Innenwand des ßtoßd&mpfergehäuEes befestigt wird*

10.5.1971

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Federbein» inabesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Stoßdämpfer und einer Gasfeder» deren dmtckgasgefüllter Federraum einen Hollbalg aufweist, welcher am einen Ende mit der Kolbenstange und ans anderen Ende mit einem Stoßdämpfergehäuse verbunden ist, während der Stoßdämpfer einen flüssigkeitsgefüllten Zylinder als Arbeitsraum besitzt, in dem ein an der Kolbenstang· befestigter Dämpf kolben gleitet» wobei sich ein mit einer Flüssigkeit- und Gasfüllung versehener Ausgleichsraum zwischen dem Zylinder und dem ßtoßdämpfergehäuse befindet und unmittelbar unterhalb der Kolbenstangendichtung eine in den Ausgleichsraum mündende Entlüftungseinrichtung vorhanden ist» dadurch gekennzeichnet_t daß ein Rückschlagventil (17) zwischen dem Ausgleichsraum (11) und dem Federraum (1) angeordnet ist, welches bei Überdruck im Ausgleicheraum (11) Gas in den Federraum (1) strömen läßt«

2· Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen Ausgleichsraum (11) und Federraum (1) angeordnete Rückschlagventil (17) eine Vorspannung aufweist,

5, Federbein nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet» daß das Rückschlagventil C 7) durch einen auf dem SfeeSülmpfergehäuse C^) angeordneeten Gummi schlauch—

AO

abschnitt (19) gebildet wird, der eine oder mehrere Yentilbolirungen (18) im Stoßdämpfergehäuse (4) abdeckt.

4» Federbein nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch zeichnet-_t daß der Kollbalg (3) oberhalb der Befestigung auf dem Stoßdämpfergehäuse (4) eine Bollbalgverlängerung (20) aufweist, welche die Ventilbohrungen (18) abdeckt·

5· Federbein aach den Ansprüchen 1 bis 4_t dadurch gekennzeichnet ι daß vor den Vantilbohrungen (18) an der Innen«- wand dee ßtoßdämpfergehäuöes (4) eine Abweiseinrichtung angeordnet ist«

6, Federbein nach den Ansprüchen Λ bis 5» dadurch gekennzeichnet _f daß die Abweiseinriehtung üurch ein Umlenkblech (21) gebildet wird.

10.3.1971
EXQ/Be-schw