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Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstpumpendes
hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregulierung,
mit einem ölgefüllten, unter dem Druck von Gaspolstern
stehenden Arbeitszylinder und einem in diesem
verschiebbaren Dämpfungskolben am Ende einer hohlen Kolbenstange,
deren Hohlraum als Pumpenzylinder einer am
Arbeitszylinder befestigten Pumpenstange dient, wobei beim
Ausfahren der Kolbenstange Öl aus einem Reserveraum
angesaugt und beim Einfahren der Kolbenstange in den
Arbeitsraum gefördert wird, wobei die Pumpenstange
die Stirnwand des Arbeitsraumes durchdringt und über eine in
ihrem Endbereich angeordnete Scheibe axial fixiert und
kardanisch beweglich gehalten ist.
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Aus der älteren Patentanmeldung DE-PS 33 06 393 ist eine
derartige Niveauregelungsvorrichtung bekannt, bei der die
Pumpenstange durch ein elastisches Lager am Boden
befestigt ist und zusammen mit einem vom Hohlraum der
Kolbenstange geschaffenen Pumpenzylinder eine Ölpumpe bildet.
Eine derartige elastische Pumpenstangenaufhängung ist
aufwendig, da sie aus einem elastischen Gummilager sowie
einer entsprechenden Verstemmung zwischen der
Pumpenstange und der Scheibe besteht. Durch die Verwendung der
speziellen Teile ist eine aufwendige Montage notwendig.
Die gummielastische Pumpenstangenaufhängung soll dabei
die kardanische Beweglichkeit der Pumpenstange erhalten
und genügend Elastizität aufweisen, um eine eventuelle
Pumpstößigkeit weitgehend zu absorbieren. Diese Elastizität wird
jedoch heutzutage bereits durch die Dämpferaufhängungen
am Fahrzeug selbst genügend abgefangen, so daß der
Aufwand der elastischen Aufhängung reduziert werden kann.
Zusätzlich kann durch den Wegfall des axialen Platzbedarfs
für die gummielastische Pumpenstangenaufhängung die
Hubhöhe des Aggregates verringert werden.
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Es sind Niveauregelungsvorrichtungen bekannt (z. B. DE-AS
16 30 107), bei denen die Pumpenstange durch ein
elastisches Lager am Boden befestigt ist und zusammen mit
einem vom Hohlraum der Kolbenstange geschaffenen
Pumpenzylinder eine Ölpumpe bildet. Eine derartige elastische
Pumpenstangenaufhängung ist ebenfalls aufwendig, da sie
aus einem elastischen Gummilager, einer Hohlschraube,
einem Befestigungstopf und einem entsprechenden Filter,
der eventuelle sich im Öl befindliche Spanpartikel
auffangen soll, besteht. Nachteilig ist desweiteren, daß
durch die Vielzahl von Einzelteilen die
Montage aller Teile aufwendig ist. Die
Elastizität der gummielastischen Pumpenstangenaufhängung
kann auch bei dieser Ausführung entfeinert werden.
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Desweiteren sind Vorrichtungen bekannt (z. B. DE-OS
30 04 307), bei denen eine elstische
Pumpenstangenaufhängung vorgesehen ist, die aus mehreren Scheiben
besteht. Diese Scheiben dienen ebenfalls der kardanischen
Beweglichkeit der Pumpenstange und durch deren
Elastizität soll wiederum eine Pumpstößigkeit absorbiert werden.
Nachteilig ist bei dieser Ausführungsform, daß nicht nur
ein zusätzliches Drehteil mit einer umlaufenden Nut
verwendet werden muß, sondern es ist zusätzlich noch die
Pumpenstange in diese Nut hinein zu verstemmen, um eine
einwandfreie Fixierung zu gewährleisten. Elastische
Scheiben dieser Art, bei denen eine einzige
Scheibe eine solche Elastizität aufbringen soll, sind aus
anderen Niveauregelungsvorrichtungen ebenfalls bekannt
(z. B. DE-AS 17 80 392).
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Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine
einfache elastische Pumpenstangenaufhängung zu schaffen, bei
der eine Baueinheit aus Arbeitszylinder und Pumpenstange
eine Montageerleichterung mit sich bringt und bei der die
Pumpenstange problemlos unter Berücksichtigung des
notwendigen kardanischen Spieles und auf einfache Weise mit
dem Arbeitszylinder verbunden ist, wobei die axiale
Bauhöhe verringert bzw. bei gleichbleibender Bauhöhe die
Hubausnutzung vergrößert werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
von einer Seite über die Mittelbohrung hinaus geschlitzte
Scheibe mit Spiel in einer Nut der Pumpenstange
eingreift, und daß die Scheibe durch die Stirnwand des
Arbeitsraumes und durch die Stirnfläche des
Arbeitszylinders axial fixiert ist, wobei die Scheibe mindestens
drei über den Umfang verteilt angeordnete, in den lichten
Innendurchmesser des Arbeitszylinders hineinragende
abgewinkelte Randbereiche aufweist, die zusammen mit dem
Arbeitszylinder der Zentrierung zur Montage dienen.
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Bei dieser Ausbildung ist von Vorteil, daß die
Pumpenstange mittels einer billigen, stanztechnisch
herstellbaren Schlitzscheibe gehalten wird, so daß sich eine
kurze Eindringtiefe der Pumpenstange ergibt. Der
Spielsitz der Schlitzscheibenmittelbohrung ermöglicht die
einwandfreie kardanische Beweglichkeit der Pumpenstange.
Diese Beweglichkeit ist unbedingt erforderlich, um
ein Anpassen an die gegenläufige Steuerhülse zu
ermöglichen, damit Klemmen, einseitiges Ablaufen oder
Riefenbildung verhindert werden kann. Diese Probleme
können mit einer starren Verbindung nicht aufgefangen
werden. Bei der Montage wird die Schlitzscheibe leicht
geöffnet, die Pumpenstange eingelegt und beim
Zusammendrücken der Schlitzscheibe rastet diese in die Nut der Pumpenstange
ein, so daß die axiale Fixierung der
Pumpenstange gewährleistet ist.
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Die über den Umfang verteilt angeordneten abgewinkelten Randbereiche
dienen in Verbindung mit dem Arbeitszylinder der Zentrierung
der Pumpenstange und ermöglichen die Aufhängung der
Pumpenstange am Arbeitszylinder. Die Randbereiche stützen
sich dabei am Arbeitszylinderinnendurchmesser ab, so daß
die Einheit aus Schlitzscheibe, Pumpenstange und
Arbeitszylinder in das Zylinderrohr als Einheit eingebracht
werden kann. Diese Montageeinheit läßt sich aufgrund des
langen Arbeitszylinders gut in das tiefe Stützrohr
einsetzen, und der sich im Fahrbetrieb aufbauende Druck sowie
die Pumpstöße beaufschlagen ständig die Schlitzscheibe
und gewährleisten somit eine axiale Fixierung der
gesamten Einheit.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der
Zeichnung schematisch dargestellt.
Es zeigt
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Fig. 1 ein selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein
mit innerer Niveauregelung im Schnitt,
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Fig. 2 einen Ausschnitt der Pumpenstange zusammen mit
dem Arbeitszylinder und der Pumpenstangenaufhängung
im Schnitt,
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Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer
Pumpenstangenaufhängung im Schnitt,
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Fig. 4 eine Schlitzscheibe in Ansicht,
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Fig. 5 die in Fig. 4 dargestellte Schlitzscheibe in
Seitenansicht.
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Das in Fig. 1 dargestellte selbstpumpende hydropneumatische Federbein
für Kraftfahrzeuge besteht im wesentlichen aus dem
Arbeitszylinder 1, in dem ein
Dämpfungskolben 2 am Ende einer hohlen Kolbenstange 3 gleitet.
Der Arbeitszylinder 1 ist auf der einen Seite durch
einen Boden 4 und auf der anderen Seite durch einen
Deckel 5 abgeschlossen, durch den die hohle
Kolbenstange 3 abgedichtet nach außen tritt. Über dem Boden
4 ist das Federbein mittels eines Befestigungsstiftes 6 am Aufbau
des Fahrzeuges und am unteren Ende des Federbeins die Kolbenstange 3
mittels eines Befestigungsauges 7 an der Achse des Fahrzeuges in
nicht gezeigter Weise befestigt. Der Arbeitszylinder
1 ist von einer ringförmigen, z. T. mit Öl und z. T.
mit Gas gefüllten Ausgleichskammer umgeben, die durch
eine Zwischenwand 8 in eine Hochdruckkammer 9 und eine
Niederdruckkammer 10 unterteilt ist. Ein
Hochdruckgaspolster in der Hochdruckkammer 9 ist von einem Ölraum 11 durch eine
Membran 12 getrennt. In der Niederdruckkammer 10 sind Öl und ein
Niederdruckgaspolster 13 nicht voneinander getrennt. Der
Ölspiegel 14 ist gestrichelt angedeutet. Im völlig
abgeregelten, d. h. im nicht hochgepumpten Zustand herrscht
in der Niederdruckkammer 10 gleicher Druck wie in der
Hochdruckkammer 9.
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Der stirnseitige innere Arbeitsraum 16 zwischen
Arbeitskolben 2 und Boden 4 steht mit dem Ölraum 11 der
Hochdruckkammer 9 über einen Kanal 17 in Verbindung. Der
stirnseitig zwischen dem Dämpfungskolben 2 und dem Deckel 5
angeordnete Arbeitsraum 18 arbeitet über Ventile des
Dämpfungskolbens 2 mit dem stirnseitigen Arbeitsraum 16 des
Arbeitszylinders 1 zusammen.
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Am Boden 4 ist eine Pumpenstange 19 durch eine
Schlitzscheibe 20 befestigt, die zusammen mit einer in einem Hohlraum
der Kolbenstange 3 befindlichen Steuerhülse 15 einen
Pumpenzylinder 21 einer Ölpumpe bildet. Die
durch Fahrbahnunebenheiten hervorgerufenen Bewegungen
der Fahrzeugachse und der an ihr befestigten
Kolbenstange 3 betätigen diese Ölpumpe, die ständig Öl,
gesteuert durch das Saugventil 22, aus der Niederdruckkammer
10 über das Druckventil 23, durch den Kanal 24 und in den
Arbeitszylinder 1 fördert. Dadurch werden der
Dämpfungskolben 2 und die Kolbenstange 3 mit der Steuerhülse 15
solange auswärts geschoben, bis Steueröffnungen 25 in der
Pumpenstange 19 eine Verbindung zwischen dem mit
Hochdruck beaufschlagten Arbeitszylinder 1 und der
Niederdruckkammer 10 freigeben. Dadurch setzt die
Abregelfunktion ein.
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In Fig. 2 ist als Einzelheit ein Ausschnitt eines solchen
selbstpumpenden hydropneumatischen Federbeins
gezeigt, bestehend aus der Pumpenstange
19, die über die Schlitzscheibe 20 mit dem Arbeitszylinder
1 eine Einheit bildet. Diese Einheit ist im Stützrohr 26
eingesetzt, wobei der Innendruck des Arbeitsraumes 16
die Einheit ständig an die Stirnfläche 27 des
Stützrohres 26 andrückt.
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Die Schlitzscheibe 20 ist in einer Nut 28 der Pumpenstange
aufgenommen und durch die abgewinkelten Randbereiche 29
der Schlitzscheibe 20 zentriert. Die übrigen nicht
abgewinkelten Bereiche 30 stützen sich an der Stirnfläche
des Arbeitszylinders 1 ab. Zur Abdichtung des
Arbeitsraumes 16 gegenüber dem Niederdruckgaspolster 13 ist der
O-Ring 31 vorgesehen.
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In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt,
die im Prinzip der in Fig. 2 entspricht, mit dem
Unterschied, daß das Niederdruckgaspolster 13 in axialer Richtung oberhalb
des Arbeitszylinders 1 angeordnet
ist. Ansonsten ist, wie vorher beschrieben, die Pumpenstange 19 über die
Schlitzscheibe 20 im Arbeitszylinder 1 durch die abgewinkelten
Randbereiche 29 zentriert. Auch bei diesem
Ausführungsbeispiel ist die Schlitzscheibe 20 über die Nut 28 der
Pumpenstange 19 fixiert. Das dem Boden 4 der Fig. 1
entsprechende Befestigungsteil 32 weist
eine Aussparung auf, in der die Dichtung 31 vor der
Montage aufgenommen wurde.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Schlitzscheibe 20 als
Einzelheit, wobei die Mittelbohrung 33 der Aufnahme der
Pumpenstange dient und die abgewinkelten Bereiche 29
zur Zentrierung dienen. Die Schlitzscheibe 20 ist
ausgehend von einem Rand über die Mittelbohrung 33 hinaus
bis in die Seitenbohrung 34 hinein geschlitzt ausgebildet,
so daß bei Verwendung einer Nut 28 in der Pumpenstange
19 ein Auffedern der Schlitzscheibe 20 möglich ist.
Nach Einbringen der Baueinheit bestehend aus
Schlitzscheibe 20 und der Pumpenstange 19 wird durch die
abgewinkelten Randbereiche 29, die sich innen im Arbeitskolben 1
abstützen, ein Aufweiten der Schlitzscheibe
20 verhindert, so daß nach der Montage dieser Teileinheit
in den Arbeitszylinder 1 die Pumpenstange 19 gegen Lösen
gesichert ist.