DE3932287A1 - Hydropneumatic piston-cylinder damper - has floating piston separating compensation chamber with compressible fluid from second chamber - Google Patents

Hydropneumatic piston-cylinder damper - has floating piston separating compensation chamber with compressible fluid from second chamber

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Abstract

The hydropneumatic damper has two coaxially arranged cylinders (4, 10) fixed to a cylinder head (6). An axially sliding piston (14), fitted in the intermediate space, separates two ring chambers (16, 18) filled with high-viscosity compressible hydraulic fluid. A hollow cylindrical piston rod (20), fixed to the piston, extends out of the cylinders. A floating piston (26), fitted inside the inner cylinder (10), separates a compensation chamber (28), hydraulically connected with at least one ring chamber, from a chamber (30) filled with a non-compressible hydraulic fluid. USE/ADVANTAGE - Damper characteristics are less temp. sensitive.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung mit einem Zylinder, einem innerhalb des Zylinders koaxial angeordneten, einendig an einem Zylinderkopf befestigten Innenrohr und einem im Ringraum zwischen dem Zylinder und dem Innenrohr axialbeweglich geführten, zwei mit einem hydraulischen Medium gefüllte Ringkammern abteilenden und mit einer hohlzylindrischen, abgedichtet aus dem Zylinder nach außen geführten Kolben­ stange verbundenen Ringkolben, wobei innerhalb des Innen­ rohrs ein Trennkolben schwimmend geführt ist, der einen mit mindestens einer der Ringkammern hydraulisch verbundenen, mit dem hydraulischen Medium gefüllten Ausgleichsraum von einer mit einem weiteren Medium gefüllten Kammer trennt.The present invention relates to a hydropneumatic Piston cylinder assembly with one cylinder, one inside of the cylinder arranged coaxially, at one end on one Cylinder head attached inner tube and one in the annulus axially movable between the cylinder and the inner tube guided, two filled with a hydraulic medium Dividing annular chambers and with a hollow cylindrical, sealed piston out of the cylinder rod-connected annular piston, being inside the inside rohrs a separating piston is floating, one with at least one of the annular chambers hydraulically connected, with the hydraulic fluid from separates a chamber filled with another medium.

Eine derartige Kolbenzylinderanordnung ist aus der GB-PS 4 93 657 bekannt, wobei das weitere Medium aus einem kom­ pressiblen Gas besteht, so daß eine Gasfederkammer gebildet wird. Bei diesen Kolbenzylinderanordnungen mit Gasfederkam­ mer kann es zur starken Erwärmung des Gases kommen, wodurch ein erhöhter Druck des Hydraulikmediums erzeugt wird. Diese Druckerhöhung bewirkt aber ein Ausfahren der Kolbenzylin­ dervorrichtung, was aber deshalb unerwünscht ist, und zwar beim Einbau in Kraftfahrzeugen, da hierdurch eine ungewoll­ te Veränderung des Bodenabstandes der Fahrzeugkarrosserie bewirkt wird. Weiterhin erfolgt hierdurch eine Veränderung der Federcharakteristik, da diese vom Druck in der Gasfe­ derkammer abhängig ist. Weiterhin ist die gasdichte Abdich­ tung des Trennkolbens relativ aufwendig und sie setzt eine äußerst glatte Oberfläche der Innenwandung des Innenrohres voraus.Such a piston cylinder arrangement is from GB-PS 4 93 657 known, the further medium from a com pressible gas exists, so that a gas spring chamber is formed becomes. These piston cylinder assemblies came with gas springs The gas may become very hot, causing an increased pressure of the hydraulic medium is generated. These However, increasing the pressure causes the piston cylinder to extend dervorrichtung, which is therefore undesirable, namely  when installed in motor vehicles, because this is an unwanted te change in the ground clearance of the vehicle body is effected. This also changes the spring characteristic, as this depends on the pressure in the gas the chamber is dependent. Furthermore, the gas-tight seal tion of the separating piston is relatively expensive and it sets one extremely smooth surface of the inner wall of the inner tube ahead.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung zu schaffen, die die vorstehenden Nachteile nicht aufweist und die bei verringerten Abmessungen ein gutes Federungs- und Dämpfungsverhalten und eine wesentlich verringerte Temperaturempfindlichkeit besitzt.The present invention has for its object a to create hydropneumatic piston cylinder assembly which does not have the above disadvantages and the reduced dimensions a good suspension and Damping behavior and a significantly reduced Has temperature sensitivity.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das hydrau­ lische Medium aus einem kompressiblen, hochviskosen Medium besteht und das in der von dem Trennkolben begrenzten Kammer befindliche Medium ein nicht kompressibles Medium ist. Hierbei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die das nicht kompressible Medium aufweisende Kammer auf der dem Zylinderkopf zugekehrten Seite des Trennkolbens angeordnet ist.According to the invention this is achieved in that the hydrau medium from a compressible, highly viscous medium exists and that in the limited by the separating piston Chamber medium is a non-compressible medium is. It is also advantageous if the non-compressible medium chamber on the Cylinder head facing side of the separating piston is.

Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung wirkt das kom­ pressible Medium als Feder, da dieses durch die beim Zusam­ menfahren auftretende Volumenverkleinerung kompremiert wird, so daß eine Federwirkung durch Kompression erzeugt wird. Hierbei verändert sich die Lage des Trennkolbens nicht, da das nicht kompressible Medium dies verhindert. Gleichzeitig weist die erfindungsgemäße Kolbenzylinderan­ ordnung auch ein hinreichendes Dämpfungsverhalten auf, und zwar bedingt durch die zwischen dem Ausgleichsraum und den Ringräumen befindlichen Bohrungen und Durchtrittsöffnungen bzw. Spalten und die hohe Viskosität des kompressiblen Mediums. Aufgrund der hohen Viskosität des Hydraulikmediums kann auch eine Abdichtung des Trennkolbens gegenüber der Atmosphäre bzw. der anderen Druckkammer mit einfachen Dichtungsmitteln erfolgen. Da das verwendete hochviskose Medium weniger kompressibel als Gas ist, kann für den Be­ trieb der erfindungsgemäßen Kolbenzylinderanordnung ein höheres Druckniveau gewählt werden als bei den bekannten Kolbenzylinderanordnungen, so daß das erfindungsgemäße System bei gleichen Lastanforderungen kleiner dimensioniert werden kann. Zudem ist insgesamt die Gefahr beim Platzen der Kolbenzylinderanordnung wegen der geringeren Ausdeh­ nungsfähigkeit des hochviskosen Hydraulikmediums reduziert.Through this configuration according to the invention, the com acts pressible medium as a spring, as this is due to the volume reduction occurring compressed is so that a spring effect is generated by compression becomes. This changes the position of the separating piston not because the incompressible medium prevents this. At the same time, the piston cylinder according to the invention order also a sufficient damping behavior, and although due to the between the compensation room and the  Boreholes and passage openings or gaps and the high viscosity of the compressible Medium. Due to the high viscosity of the hydraulic medium can also seal the piston against the Atmosphere or the other pressure chamber with simple Sealants are made. Because the highly viscous Medium is less compressible than gas drove the piston-cylinder arrangement according to the invention higher pressure level can be selected than in the known Piston cylinder assemblies, so that the invention System dimensioned smaller with the same load requirements can be. In addition, there is an overall risk of bursting the piston cylinder arrangement because of the smaller expansion ability of the highly viscous hydraulic medium is reduced.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten und werden anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispie­ len näher erläutert.Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims contain and are based on the in the Execution example shown accompanying drawings len explained in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1 einen Axialschnitt einer erfindungsgemäßen Kol­ benzylinderanordnung im eingefahrenen Zustand und Fig. 1 shows an axial section of a Kol cylinder assembly according to the invention in the retracted state and

Fig. 2 einen Axialschnitt der Kolbenzylinderanordnung gemäß Fig. 1 im ausgefahrenen Zustand, Fig. 2 is an axial section of the piston cylinder arrangement according to Fig. 1 in the extended state,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine weitere Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Kolbenzylinder­ anordnung im eingefahrenen Zustand und Fig. 3 shows an axial section through another Ausfüh approximate shape of a piston-cylinder arrangement according to the invention in the retracted state and

Fig. 4 einen Axialschnitt der Kolbenzylinderanordnung gemäß Fig. 3 im ausgefahrenen Zustand. FIG. 4 shows an axial section of the piston-cylinder arrangement according to FIG. 3 in the extended state.

Eine erfindungsgemäße Kolbenzylinderanordnung 2 besteht aus einem Zylinder 4, der einendig einen Zylinderkopf 6 auf­ weist und anderendig offen ausgebildet ist. Der Zylinder 4 ist im Bereich des Zylinderkopfes beispielsweise an einem in den Zeichnungsfiguren nur angedeuteten Rahmenteil 8 z. B. eines Kraftfahrzeuges oder an einer beliebigen anderen "gefederten Masse" befestigbar. Innerhalb des Zylinders 4 ist koaxial zu diesem ein Innenrohr 10 angeordnet. Dieses Innenrohr 10 ist einendig am Zylinderkopf 6 befestigt und erstreckt sich anderendig etwa bis in den Bereich des offenen Endes des Zylinders 4, im dargestellten Beipsiel allerdings noch etwas darüber hinaus.A piston-cylinder arrangement 2 according to the invention consists of a cylinder 4 , which has a cylinder head 6 at one end and is open at the other end. The cylinder 4 is in the area of the cylinder head, for example, on a frame part 8 z only indicated in the drawing figures. B. a motor vehicle or any other "sprung mass" attachable. An inner tube 10 is arranged coaxially to the cylinder 4 . This inner tube 10 is attached at one end to the cylinder head 6 and extends at other ends approximately to the region of the open end of the cylinder 4 , but somewhat more in the example shown.

Zwischen dem Zylinder 4 und dem Innenrohr 10 ist folglich ein Zylinder-Ringraum 12 gebildet. In diesem Ringraum 12 zwischen dem Zylinder 4 und dem Innenrohr 10 ist ein Ring­ kolben 14 axialbeweglich geführt. Dieser Ringkolben 14 unterteilt den Ringraum 12 in eine dem Zylinderkopf 6 abgekehrte, untere Ringkammer 18. Der Ringkolben 14 ist mit einer hohlzylindrischen, abgedichtet aus dem offenen Ende des Zylinders 4 nach außen geführten Kolbenstange 20 ver­ bunden. Die Kolbenstange 20 besitzt an ihrem aus dem Zylin­ der 4 ragenden Ende ein Befestigungselement 22, mit dem die Kolbenzylinderanordnung 2 beispielsweise mit einem in der Zeichnung strichpunktiert angedeuteten KFZ-Rad 24 oder einer anderen "ungefederten Masse" verbindbar ist. Inner­ halb des Innenrohrs 10 ist ein Trennkolben 26 axial ver­ schiebbar geführt, wobei dieser Trennkolben 26 einen Aus­ gleichsraum 28 von einer mit einem nicht kompressiblen Medium, insbesondere Wasser oder einem Wasser-Öl-Gemisch gefüllten Kammer 30 trennt. Die beiden Zylinder-Ringkammern 16 und 18 sowie der Ausgleichsraum 28 sind jeweils mit einem kompressiblen hochviskosen Medium, z. B. Silikon-Öl, gefüllt, wobei der Ausgleichsraum 28 mit mindestens einer der Ringkammern 16, 18 hydraulisch verbunden ist.A cylinder annulus 12 is consequently formed between the cylinder 4 and the inner tube 10 . In this annular space 12 between the cylinder 4 and the inner tube 10 , an annular piston 14 is axially movable. This annular piston 14 divides the annular space 12 into a lower annular chamber 18 facing away from the cylinder head 6 . The annular piston 14 is ver with a hollow cylindrical, sealed from the open end of the cylinder 4 outwardly guided piston rod 20 connected. The piston rod 20 has at its end protruding from the cylinder 4 a fastening element 22 , with which the piston-cylinder arrangement 2 can be connected, for example, to a motor vehicle wheel 24 indicated in dash-dotted lines in the drawing or to another “unsprung mass”. Inner half of the inner tube 10 is a separating piston 26 axially slidably guided, this separating piston 26 separating an equalizing space 28 from a chamber 30 filled with a non-compressible medium, in particular water or a water-oil mixture. The two cylinder annular chambers 16 and 18 and the compensation chamber 28 are each with a compressible, highly viscous medium, for. B. silicone oil, filled, the compensation chamber 28 is hydraulically connected to at least one of the annular chambers 16 , 18 .

Erfindungsgemäß ist nun die Kammer 30 auf der dem Zylinder­ kopf 6 zugekehrten Seite des Trennkolbens 26 angeordnet. Dementsprechend befindet sich der Ausgleichsraum 28 auf der gegenüberliegenden, dem Zylinderkopf 6 abgekehrten Seite des Trennkolbens 26. Vorzugsweise im Bereich des Zylinder­ kopfes 6 besitzt der Zylinder 4 erfindungsgemäß einen in die Kammer 30 mündenden Steueranschluß 32. Dieser Steueran­ schluß 32 ist über eine nicht dargestellte Leitungsverbin­ dung mit einer ebenfalls nicht gezeigten Pumpeinrichtung verbindbar. Durch Veränderung des Volumens des nicht kom­ pressiblen Mediums in der Kammer 30 kann eine Niveau-Ein­ stellung vorgenommen werden. Das Innenrohr 10 ist vorteil­ hafterweise an seinem dem Zylinderkopf 6 abgekehrten Ende über einen geschlossenen Boden 34 druckdicht geschlossen und in diesem Bereich über eine Umfangsdichtung 36 gegen die Innenwandung der Kolbenstange 20 abgedichtet. Hierdurch ist im sich axial über das Innenrohr 10 hinaus erstrecken­ den Bereich der Kolbenstange 20 eine durch Federungsbewe­ gungen volumenveränderliche Kammer 38 gebildet, die vor­ zugsweise über mindestens eine am Ende der Kolbenstange 20 angeordnete Lüftungsöffnung 40 be- und entlüftet ist.According to the invention, the chamber 30 is now arranged on the cylinder head 6 facing side of the separating piston 26 . Correspondingly, the compensation chamber 28 is located on the opposite side of the separating piston 26 facing away from the cylinder head 6 . Preferably in the range of the cylinder head 6 of the cylinder 4 has according to the invention an opening into the chamber 30, control port 32nd This Steueran circuit 32 is connected via a line connection, not shown, to a pump device, also not shown. By changing the volume of the incompressible medium in the chamber 30 , a level setting can be made. The inner tube 10 is advantageously closed at its end facing away from the cylinder head 6 in a pressure-tight manner via a closed base 34 and is sealed in this area by a peripheral seal 36 against the inner wall of the piston rod 20 . As a result, the region of the piston rod 20 extends in the region axially beyond the inner tube 10 and a chamber 38 which is variable in volume due to suspension movements is ventilated and vented before preferably via at least one ventilation opening 40 arranged at the end of the piston rod 20 .

Die obere Ringkammer 16 und die untere Ringkammer 18 sind über eine strichpunktiert eingezeichnete, insbesondere außerhalb des Zylinders 4 verlaufende Leitungsverbindung 42 miteinander verbunden. Zum Anschluß der Leitungsverbindung 42 besitzt der Zylinder 4 vorzugsweise im Bereich des Zylinderkopfes 6 eine in die obere Ringkammer 16 mündende Anschlußöffnung 46 sowie in dem Zylinderkopf 6 abgekehrten Endbereich seiner Zylinderwandung eine in die untere Ring­ kammer 18 mündende Anschlußöffnung 48.The upper annular chamber 16 and the lower annular chamber 18 are connected to one another via a line connection 42 shown in dash-dot lines, in particular running outside the cylinder 4 . To connect the line connection 42 , the cylinder 4 preferably in the area of the cylinder head 6 has a connection opening 46 opening into the upper annular chamber 16 and the end region of its cylinder wall facing away from the cylinder head 6 has a connection opening 48 opening into the lower ring chamber 18 .

In der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kolbenstange 20 erfindungsgemäß derart im Ringraum 12 zwischen dem Zylinder 4 und dem Innenrohr 10 koaxial zu diesen angeordnet, daß die dem Zylinderkopf 6 abgekehrte, untere Ringkammer 18 von der Wandung der Kol­ benstange 20 in eine zwischen dieser und dem Innenrohr 10 liegende, innere Ringkammer 18a und eine zwischen der Kolbenstange 20 und dem Zylinder 4 angeordnete, äußere Ringkammer 18b unterteilt ist, wobei die Kolbenstange 20 in der Nähe des Ringkolbens 14 mindestens eine die innere Ringkammer 18a mit der äußeren Ringkammer 18b verbindende Strömungsöffnung 50 sowie das Innenrohr 10 in seinem Zylin­ derkopf 6 abgekehrten Endbereich mindestens eine die innere Ringkammer 18a mit dem Ausgleichsraum 28 verbindende Strö­ mungspassage 52 aufweisen. Dies bedeutet, daß bei dieser Ausführungsform die Anschlußöffnung 48 der unteren Ring­ kammer 18 in deren äußere Ringkammer 18b mündet. Erfin­ dungsgemäß ist somit der Ausgleichsraum 28 einerseits unmittelbar über die Strömungspassage(n) 52 mit der unteren Ringkammer 18 bzw. deren inneren Ringkammer 18a sowie auch mittelbar über die Strömungsöffnung(en) 50, die äußere Ringkammer 18b, die Anschlußöffnung 48, die Leitungsverbin­ dung 42 sowie die Anschlußöffnung 46 auch mit der oberen Ringkammer 16 verbunden. Dabei wird die Verbindung des Ausgleichraums 28 nach außen erfindungsgemäß durch einen axialen Versatz der Strömungsöffnung(en) 50 gegenüber der Anschlußöffnung 48 und der Strömungspassage 52 erreicht.In the illustrated preferred embodiment of the invention, the piston rod 20 is arranged according to the invention in the annular space 12 between the cylinder 4 and the inner tube 10 coaxially to these that the cylinder head 6 facing away, the lower annular chamber 18 from the wall of the piston rod 20 in a between this and the inner tube 10 lying, inner annular chamber 18 a and an arranged between the piston rod 20 and the cylinder 4 , outer annular chamber 18 b is divided, the piston rod 20 near the annular piston 14 at least one of the inner annular chamber 18 a with the outer Annular chamber 18 b connecting flow opening 50 and the inner tube 10 in its cylin derkopf 6 facing end region have at least one flow passage 52 connecting the inner annular chamber 18 a with the compensation chamber 28 . This means that in this embodiment, the connection opening 48 of the lower ring chamber 18 opens into the outer ring chamber 18 b. Thus, the compensation chamber 28 is OF INVENTION dung according to on the one hand directly through the flow passage (s) 52 with the lower annular chamber 18 and its inner annular chamber 18 a as well as indirectly via the flow opening (s) 50, the outer annular chamber 18 b, the connection opening 48, the Lines 42 and the connection opening 46 are also connected to the upper annular chamber 16 . The connection of the equalization chamber 28 to the outside is achieved according to the invention by an axial offset of the flow opening (s) 50 with respect to the connection opening 48 and the flow passage 52 .

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist innerhalb der Kammer 30 ein Endanschlag für den Trennkolben 26 insbesondere durch eine innere Ringstufe 54 des Innen­ rohrs 10 derart gebildet, daß die axiale Bewegung des Trennkolbens 26 in Richtung des Zylinderkopfes 6 auf einen bestimmten, ein Mindestvolumen der Kammer 30 gewährleisten­ den Abstand von dem Zylinderkopf 6 begrenzt ist.In an advantageous development of the invention, an end stop for the separating piston 26 is formed in particular in the chamber 30 by an inner ring step 54 of the inner tube 10 such that the axial movement of the separating piston 26 in the direction of the cylinder head 6 to a certain, a minimum volume of the chamber 30 ensure the distance from the cylinder head 6 is limited.

Die Abdichtung der hohlen Kolbenstange 20 nach außen wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen der Kolben­ stange 20 und dem Zylinder 4 eine äußere Umfangsdichtung 56 sowie zwischen der Kolbenstange 20 und dem Innenrohr 10 die oben bereits erwähnte innere Umfangsdichtung 36 jeweils unter dichtender Anlage angeordnet sind. Der Ringkolben 14 ist über eine innere Umfangsdichtung 58 gegen das Innenrohr 10 sowie über eine äußere Umfangsdichtung 60 gegen den Zylinder 4 abgedichtet.The sealing of the hollow piston rod 20 to the outside is achieved in that between the piston rod 20 and the cylinder 4 an outer circumferential seal 56 and between the piston rod 20 and the inner tube 10, the above-mentioned inner circumferential seal 36 are each arranged under sealing contact. The annular piston 14 is sealed against the inner tube 10 via an inner peripheral seal 58 and against the cylinder 4 via an outer peripheral seal 60 .

Der Trennkolben 26 ist über eine Umfangsdichtung 59 gegen die Innenwandung des Innenrohrs 10 abgedichtet. Zudem ist es vorteilhaft, wenn der Trennkolben 26 topf- oder becher­ förmig mit einer axialen, in Richtung der Kammer 30 offene Vertiefung 61 ausgebildet ist, da sich hierdurch das Ge­ samtvolumen der Kammer 30 vergrößert, ohne die Kolbenzylin­ deranordnung 2 selbst vergrößern zu müssen. Zudem stellt die Vertiefung 61 stets - auch ohne den oben beschriebenen Anschlag - ein Mindest-Restvolumen der Kammer 30 sicher.The separating piston 26 is sealed against the inner wall of the inner tube 10 via a peripheral seal 59 . In addition, it is advantageous if the separating piston 26 is pot-shaped or cup-shaped with an axial, in the direction of the chamber 30 open recess 61 , since this increases the total volume of the chamber 30 Ge without having to enlarge the Kolbenzylin deranordnung 2 itself. In addition, the depression 61 always ensures a minimum residual volume of the chamber 30 , even without the stop described above.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Kolbenzylinderanordnung 2 ist nun wie folgt:
In Fig. 1 ist die Einfederungsbewegung anhand der Pfeil­ richtung 62 dargestellt. Hierbei wird das hochviskose, kompressible Medium von dem Ringkolben 14 aus der oberen Ringkammer 16 verdrängt. Das Medium gelangt dann über die externe Leitungsverbindung 42 in die untere Ringkammer 18 und der Ausgleichskammer 28. Da die Kolbenstange 20 sich in die untere Ringkammer 18 hinein verschiebt, wird ein dem Volumen der Wandung der Kolbenstange 20 entsprechendes Teilvolumen des hydraulischen Mediums demzufolge kompre­ miert, da sich das Gesamtvolumen aufgrund des in der Kammer 30 befindlichen, nicht kompressiblen Mediums nicht vergrö­ ßern kann. Die Kompression dieses Teilvolumens erzeugt eine pneumatische Federwirkung.The function of the piston-cylinder arrangement 2 according to the invention is now as follows:
In Fig. 1 the deflection movement is shown using the arrow direction 62 . Here, the highly viscous, compressible medium is displaced from the upper annular chamber 16 by the annular piston 14 . The medium then passes through the external line connection 42 into the lower annular chamber 18 and the compensation chamber 28 . Since the piston rod 20 moves into the lower annular chamber 18 , a partial volume of the hydraulic medium corresponding to the volume of the wall of the piston rod 20 is consequently compensated since the total volume cannot increase due to the incompressible medium in the chamber 30 . The compression of this partial volume creates a pneumatic spring effect.

In Fig. 2 ist anhand der Pfeilrichtung 66 die Ausfederungs­ bewegung des Kolbens 14 bzw. der Kolbenstange 20 darge­ stellt, wobei diese Ausfederung durch die Entspannung der Kompression des hochviskosen Mediums bewirkt wird und, unterstützt durch die pneumatische Federkraft auf dem Ringkolben 14, die Kolbenstange aus der unteren Ringkammer 18 heraus verschoben wird. Hierbei fließt das kompressible Medium zurück in die obere Ringkammer 12. Durch die Strö­ mung des kompressiblen, hochviskosen Mediums, durch die Strömungspassage 52 und der Strömungsöffnung 50 erfolgt auch eine Dämpfung innerhalb der erfindungsgemäßen Kolben­ zylinderanordnung.In Fig. 2, the rebound movement of the piston 14 or the piston rod 20 is Darge represents using the arrow direction 66 , this rebound is caused by the relaxation of the compression of the highly viscous medium and, supported by the pneumatic spring force on the annular piston 14 , the piston rod is moved out of the lower annular chamber 18 . The compressible medium flows back into the upper annular chamber 12 . Due to the flow of the compressible, highly viscous medium, through the flow passage 52 and the flow opening 50 , damping takes place within the piston-cylinder arrangement according to the invention.

In den Fig. 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenzylinderanordnung dargestellt, wobei gleiche Teile wie in den Fig. 1 und 2 mit densel­ ben Bezugsziffern gekennzeichnet sind. Hierbei ist der Trennkolben 26 als Druckübersetzer ausgebildet, wodurch der im durch das inkompressible Medium aufzubringende Druck im Falle einer Niveauregulierung vergleichbar gering gehalten werden kann, da die wirksame Druckfläche 70 des Trennkol­ bens 26 wesentlich größer ist als seine wirksame Druckflä­ che 72 innerhalb des kompressiblen Mediums. Hierbei ist zwischen dem Ausgleichsraum 28 und dem Trennkolben 26 eine Zwischenkammer 74 ausgebildet, indem das Innenrohr 10 eine Zwischenwand 76 aufweist. An dem Trennkolben 26 ist ein Plungerfortsatz 78 angeordnet, der durch eine Öffnung 80 in der Zwischenwand 76 verläuft und in dieser umfangsgemäß abgedichtet geführt ist. Dieser Plungerfortsatz 78 ragt in die Ausgleichkammer 28 hinein und weist endseitig die wirksame Druckfläche 72 auf. Auf der dem Plungerfortsatz 78 gegenüberliegenden Seite des Trennkolbens 26 ist eine Führungsstange 80 angeordnet, die mit ihrem freien Ende im Zylinderkopf 6 verschiebbar in einer Bohrung 82 geführt und umfangsgemäß abgedichtet ist. Im Inneren der Führungsstange 80 ist eine Verbindungsbohrung 84 ausgebildet, die einendig in der Zwischenkammer 74 mündet und mit dem gegenüberlie­ genden Ende in einer Verbindungsbohrung 86 der Bohrung 82, die auf der Außenseite des Zylinderkopfes 6 endet, so daß die Zwischenkammer 74 über die Verbindungsbohrung 80 mit der freien Atmosphäre verbunden ist.In FIGS. 3 and 4, another embodiment of the piston-cylinder assembly according to the invention is shown, wherein like parts are as indicated in Figs. 1 and 2 with Densel ben reference numerals. Here, the separating piston 26 is designed as a pressure intensifier, whereby the pressure to be applied in the incompressible medium in the case of level regulation can be kept comparatively low, since the effective pressure surface 70 of the separating piston 26 is substantially larger than its effective pressure surface 72 within the compressible medium . Here, an intermediate chamber 74 is formed between the compensation chamber 28 and the separating piston 26 , in that the inner tube 10 has an intermediate wall 76 . A plunger extension 78 is arranged on the separating piston 26 , which extends through an opening 80 in the intermediate wall 76 and is guided in a circumferentially sealed manner therein. This plunger extension 78 projects into the compensation chamber 28 and has the effective pressure surface 72 at the end. On the side of the separating piston 26 opposite the plunger extension 78 , a guide rod 80 is arranged which is guided with its free end in the cylinder head 6 so as to be displaceable in a bore 82 and is circumferentially sealed. In the interior of the guide rod 80 , a connecting bore 84 is formed, which ends at one end in the intermediate chamber 74 and with the opposite end in a connecting bore 86 of the bore 82 , which ends on the outside of the cylinder head 6 , so that the intermediate chamber 74 via the connecting bore 80th associated with the free atmosphere.

Im übrigen weist die Ausführung gemäß den Fig. 3 und 4 die gleiche Funktionsweise auf, wie die Ausführung gemäß den Fig. 1 und 2 nur mit dem Unterschied, daß eine Druckübersetzung über den Trennkolben erfolgt.Otherwise, the embodiment according to FIGS. 3 and 4 has the same mode of operation as the embodiment according to FIGS. 1 and 2, only with the difference that pressure is translated via the separating piston.

Die erfindungsgemäße Kolbenzylinderanordnung kann mit Drücken von 100 bar und mehr arbeiten, wobei das kompressi­ ble, hochviskose Medium eine Viskosität besitzt, die vor­ zugsweise 20mal größer ist als die von üblicherweise verwendeten Hydraulikölen.The piston cylinder arrangement according to the invention can with Pressures of 100 bar and more work, the compressi ble, highly viscous medium has a viscosity that before is preferably 20 times larger than that of usual hydraulic oils used.

Claims (12)

1. Hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung mit einem Zylinder, einem innerhalb des Zylinders koaxial ange­ ordneten, einendig an einem Zylinderkopf befestigten Innenrohr und einem im Ringraum zwischen dem Zylinder und dem Innenrohr axialbeweglich geführten, zwei mit einem hydraulischen Medium gefüllte Ringkammern abtei­ lenden und mit einer hohlzylindrischen, abgedichtet aus dem Zylinder nach außen geführten Kolbenstange verbundenen Ringkolben, wobei innerhalb des Innenrohrs ein Trennkolben schwimmend geführt ist, der einen mit mindestens einer der Ringkammern hydraulisch verbunde­ nen, mit dem hydraulischen Medium gefüllten Aus­ gleichsraum von einer mit einem kompressiblen Medium gefüllten Gasfederkammer trennt, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Medium aus einem kompressiblen, hochvis­ kosen Medium besteht, und das in der von dem Trennkol­ ben (26) begrenzten Kammer (30) befindliche Medium ein nicht kompressibles Medium ist. 1.Hydropneumatic piston-cylinder arrangement with a cylinder, a coaxially arranged inside the cylinder, one end fixed to a cylinder head inner tube and an axially movably guided in the annular space between the cylinder and the inner tube, two annular chambers filled with a hydraulic medium and sealed with a hollow cylindrical, sealed from the cylinder outwardly guided piston rod connected ring piston, a separating piston is floatingly guided within the inner tube, which separates a hydraulically connected with at least one of the ring chambers, filled with the hydraulic medium equalization space from a gas spring chamber filled with a compressible medium, characterized in that the hydraulic medium is composed of a compressible, hochvis-viscosity medium, and limited in the ben of the Trennkol (26) chamber (30) medium contained is a non-compressible medium. 2. Kolbenzylinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das nicht kompressible Medium aufweisende Kammer (30) auf der dem Zylinderkopf (6) zugekehrten Seite des Trennkolbens (26) angeordnet ist.2. Piston-cylinder arrangement according to claim 1, characterized in that the chamber ( 30 ) which has the incompressible medium is arranged on the side of the separating piston ( 26 ) facing the cylinder head ( 6 ). 3. Kolbenzylinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (4) vorzugsweise im Bereich des Zylinder­ kopfes (6) einen in die mit dem nicht kompressiblen Medium gefüllte Kammer (30) mündenden Steueranschluß (32) aufweist.3. Piston-cylinder arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the cylinder ( 4 ) preferably in the region of the cylinder head ( 6 ) has a control port ( 32 ) opening into the chamber ( 30 ) filled with the non-compressible medium ( 30 ). 4. Kolbenzylinderanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (10) an seinem dem Zylinderkopf (6) abge­ kehrten Ende druckdicht geschlossen und in diesem Bereich über eine innere Umfangsdichtung (36) gegen die Kolbenstange (20) abgedichtet ist, wobei vorzugs­ weise die Kolbenstange (20) in ihrem sich axial über das Innenrohr (10) hinaus nach außen erstreckenden Bereich mindestens eine Lüftungsöffnung (40) aufweist.4. Piston-cylinder arrangement according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the inner tube ( 10 ) at its end facing the cylinder head ( 6 ) is closed in a pressure-tight manner and in this area via an inner peripheral seal ( 36 ) against the piston rod ( 20 ) is sealed, the piston rod ( 20 ) preferably having at least one ventilation opening ( 40 ) in its area extending axially beyond the inner tube ( 10 ). 5. Kolbenzylinderanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (4) vorzugsweise im Bereich des Zylinder­ kopfes (6) eine in die dem Zylinderkopf (6) zugekehr­ te, obere Ringkammer (16) mündende Anschlußöffnung (46) sowie im dem Zylinderkopf (6) abgekehrten Endbe­ reich seiner Zylinderwandung eine in die untere Ring­ kammer (18) mündende Anschlußöffnung (48) aufweist. 5. Piston-cylinder arrangement according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the cylinder ( 4 ) preferably in the region of the cylinder head ( 6 ) in the cylinder head ( 6 ) facing te, upper annular chamber ( 16 ) opening connection opening ( 46 ) and in the cylinder head ( 6 ) facing away from the end of its cylinder wall has a connection opening ( 48 ) opening into the lower ring chamber ( 18 ). 6. Kolbenzylinderanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (20) die dem Zylinderkopf (6) abgekehrte, untere Ringkammer (18) in eine innere Ringkammer (18a) und eine äußere Ringkammer (18b) unterteilt, wobei die Kolbenstange (20) in der Nähe des Ringkolbens (14) mindestens eine die innere (18a) mit der äußeren (18b) Ringkammer verbindende Strömungsöffnung (50) und das Innenrohr (10) in seinem dem Zylinderkopf (6) abge­ kehrten Endbereich mindestens eine die innere Ring­ kammer (18a) mit dem Ausgleichsraum (28) verbindende Strömungspassage (52) aufweisen.6. Piston-cylinder arrangement according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the piston rod ( 20 ) which the cylinder head ( 6 ) facing away, the lower annular chamber ( 18 ) into an inner annular chamber ( 18 a) and an outer annular chamber ( 18 b ), whereby the piston rod ( 20 ) in the vicinity of the annular piston ( 14 ) has at least one flow opening ( 50 ) connecting the inner ( 18 a) with the outer ( 18 b) annular chamber and the inner tube ( 10 ) in its the cylinder head ( 6 ) turned away end region have at least one flow passage ( 52 ) connecting the inner ring chamber ( 18 a) with the compensation chamber ( 28 ). 7. Kolbenzylinderanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Kammer (30) ein Endanschlag für den Trennkolben (26) insbesondere durch eine innere Ring­ stufe (54) des Innenrohrs (10) derart gebildet ist, daß die axiale Bewegung des Trennkolbens (26) in Richtung des Zylinderkopfes (6) auf einen be­ stimmten, ein Mindestvolumen der Kammer (30) gewähr­ leistenden Abstand von dem Zylinderkopf (6) begrenzt ist.7. Piston cylinder arrangement according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that within the chamber ( 30 ) an end stop for the separating piston ( 26 ) in particular by an inner ring stage ( 54 ) of the inner tube ( 10 ) is formed such that the axial movement of the separating piston ( 26 ) in the direction of the cylinder head ( 6 ) to a certain, a minimum volume of the chamber ( 30 ) guaranteeing distance from the cylinder head ( 6 ) is limited. 8. Kolbenzylinderanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kolbenstange (20) und dem Zylinder (4) eine äußere Umfangsdichtung (56) unter dichtender Anlage angeordnet ist. 8. Piston-cylinder arrangement according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that between the piston rod ( 20 ) and the cylinder ( 4 ) an outer peripheral seal ( 56 ) is arranged under sealing contact. 9. Kolbenzylinderanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (14) über eine innere Umfangsdichtung (58) gegen das Innenrohr (10) sowie über eine äußere Umfangsdichtung (60) gegen den Zylinder (4) abgedich­ tet ist.9. Piston-cylinder arrangement according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the annular piston ( 14 ) has an inner peripheral seal ( 58 ) against the inner tube ( 10 ) and an outer peripheral seal ( 60 ) against the cylinder ( 4 ) is. 10. Kolbenzylinderanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Trennkolben (26) und der Ausgleichskammer (28) eine mit der Atmosphäre verbundene Zwischenkammer (74) durch eine Zwischenwand (76) ausgebildet ist und durch diese Zwischenwand (76) ein in das hochviskose, kompressible Medium eintauchender Plungerfortsatz (78) des Trennkolbens (26) dichtend hindurchgeführt ist, dessen Stirnfläche als wirksame Druckfläche (72) kleiner ist als die an das nicht kompressible Medium angrenzende wirksame Druckfläche (70) des Trennkolbens (26).10. Piston-cylinder arrangement according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that between the separating piston ( 26 ) and the compensation chamber ( 28 ) an intermediate chamber ( 74 ) connected to the atmosphere is formed by an intermediate wall ( 76 ) and by this intermediate wall ( 76 ) a plunger extension ( 78 ) of the separating piston ( 26 ), which plunges into the highly viscous, compressible medium, is sealingly passed, the end face of which as the effective pressure surface ( 72 ) is smaller than the effective pressure surface ( 70 ) of the separating piston adjacent to the non-compressible medium ( 26 ). 11. Kolbenzylinderanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der den Plungerfortsatz (78) gegenüberliegenden Seite des Trennkolbens (26) eine Führungsstange (80) ange­ ordnet ist, die in dem Zylinderkopf (6) umfangsgemäß abgedichtet verschiebbar geführt ist und durch die Führungsstange (8) hindurch eine Verbindungsbohrung (84) in axialer Richtung verläuft, die einendig in der Zwischenkammer (74) mündet und anderendig in eine im Zylinderkopf (6) ausgebildeten Bohrungsanordnung (82, 86) zur Atmosphäre. 11. Piston-cylinder arrangement according to claim 10, characterized in that on the opposite side of the plunger extension ( 78 ) of the separating piston ( 26 ) a guide rod ( 80 ) is arranged which is circumferentially sealed in the cylinder head ( 6 ) guided displaceably and by the guide rod ( 8 ) extends through a connecting bore ( 84 ) in the axial direction, which ends at one end in the intermediate chamber ( 74 ) and at the other end into a bore arrangement ( 82 , 86 ) formed in the cylinder head ( 6 ) to the atmosphere. 12. Kolbenzylinderanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als kompressibles, hochviskoses Medium Silikonöl und als nicht kompressibles Medium Wasser oder ein Wasser- Ölgemisch verwendet wird.12. Piston cylinder arrangement according to one or more of the Claims 1 to 11, characterized in that as compressible, highly viscous medium silicone oil and as not compressible medium water or a water Oil mixture is used.
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