DE897811C - Luftfederung mit einem Federkolben und damit verbundenem Hilfskolben - Google Patents

Description

• Luftfederung mit einem Federkolben und damit verbundenem Hilfskolben Die Erfindung betrifft eine Luftfederung, deren Federkolben mit einem kleineren Hilfskolben fest verbunden ist, der einen gegenüber dem Federdruck erhöhten Luftdruck ausgesetzt ist. Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, bei einer Luftfederung, die bekanntlich in ihrem Wirkungsgrad durch den ständigen Luftverlust beeinträchtigt wird, die zur betriebssicheren Arbeit der Federung erforderliche Luftmenge gleichbleibend zu halten, also die Leckluft zu ersetzen.
• Versuche, den Luft- b.zw. Druckverlust von Luftfederungen gänzlich zu verhindern, sind bisher an der Unmöglichkeit zur praktischen Durchführung dieser Aufgabe gescheitert. Man hat sich daher damit begnügt, den Druckverlust nach Möglichkeit auszugleichen, also die verlorengegangene Luft zu ersetzen. Bisher ist aber dieser Ausgleich stets unter Benutzung eines ständig mitlaufenden Verdichters in mannigfachen Ausführungen erfolgt.
• Nach einem bekannten Vorschlag besitzt die Luftfederung zwei ined.nan@dergleitende ZyJ,in@der, dwrch die aber keine Luft nachgefördert werden kann und durch die auch das Entweichen der Luft nicht verhindert wird, vielmehr ist ein Verdichter zum Auffüllen der entwichenen Luft erforderlich.
• Nach einem anderen, ebenfalls bekannten Vorschlag wird die von einem . Verdichter geförderte Luft durch eine Verteilvorrichtung über einen Druckluftbehälter den Luftfedern zugeführt. Man hat auch selbsttätige Regelungen der durch den Verdichter bewirkenden Luftzuführung angewendet.
• Weiterhin sind ,Stoßdämpfer bekannt, bei denen ein Hilfskolben bei Einfederung einem erhöhtem Druck ausgesetzt ist. Der Überdruckraum, den dieser Hilfskolben einschließt, .ist jedoch vollständig mit öl gefüllt, und eine Ausgleichskammer im Innern der Kolbenstange des Hilfskolbens hat die Aufgabe, die durch den Hilfskolben etwa hervorgerufenen Spitzendrücke auszugleichen. Diese Ausgleichskammer steht aber weder mit dem Federraum noch mit der Außenluft in Verbindung, so daß Luft weder angesaugt noch in den. Federraum gepumpt werden kann. Stoßdämpfer dieser Art, die sowohl mit Luft- und Öldämpfung arbeiten, haben nur Dämpfungs- und keinerlei Federungswirkung und sind .daher mit einer Luftfederung nicht zu vergleichen.
• Die bekannten Luftfederungen sind infolge der notwendigen Zubehörteile bei (der Verwendung eines Verdichters in ihrem ganzen Aufbau etwas verwickelt, und der Verdichter benötigt zu seinem Betrieb zusätzliche Energie.
• Der Erfindung liegt der Gedanke oougrunde, bei Luftfederungen die Verdichter und ähnliche Luftförderungsein.richtungen. entbehrlich zu machen. und die Leckluft lediglich durch die Arbeit der Feder selbst nachzufördern. Durch die Verwendung des zusätzlichen kleineren Hilfskolbens allein, der in einem entsprechenden. Zylinder gleitet, wäre das erstrebte Ziel aber nicht zu erreichen. Denn die Luft ruß in dem Verdichtungsraum stärker verdichtet werden als im Federraum. Da der Hub infolge der festem Verbindung :des Fedenkälbens mit dem kleineren. Il ilifskoliben in beiden Zylindern gleich bemessen sein ruß, ist dies seicht ohne weiteres möglich. Infolgedessen ruß das Volumen .des Verdichtungszylinders veränderlich gestaltet werden.
• Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht gemäß der Erfindung .darin, daß die Luftverluste in den Arbeitsräumen des Feder- bzw. Hilfskolbens vom Überdruckraum her durch eine von der Federungsbewegung hervorgerufene P.umpwirkung des Hilfskolbens ausgeglichen werden., wobei der Überdruckraum durch einen schwimmenden Kolben abgeschlossen ist, der mit einer Flüssigkeitsbremse zusammenarbeitet. Zweckmäßig ist der als Manschettenkolben ausgebildete Hilfskolben fest mit dem Federkolben verbunden. Des weiteren ist der Arbeitsraum des den Überdruckraum abschließenden freischwimmenden Kolbens über besondere Kanäle mit demArbeitsraum des Federkolbens verbunden, während der Überdruckraum über ein Rückschlagventil mit der Außenluft in Verbindung steht.
• Die Zeichnung stellt eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in einem senkrechten Achsenschnitt dar.
• In dem Zylinder a befindet sich der Federkolben e, der mit einem kleineren Hilfskolben d fest vezbunden ,ist. Oberhalb ,dies Hiäskollls d befindet sich ein frei beweglicher Kolben h, der durch eine Führungsstange g mit :dem Kolben einer Flüssigkeitsbremse i verbunden (ist. Der Raum b oberhalb des Hilfskolbens h steht durch Ausgleichkanäle f mit ;dem Raum a des Federzylinders oberhalb des Kolbens e in Verbinldung. Zwischen dem Hilfskolben d und dem schwimmenden Kolben h befindet sich der Überdruckraum c mit einem Ansauge- oder Rückschlagventil m. Der Mt erströmkanal der Flüssigkeitsbremse i ist mit h bezeichnet, und l bezemchniet eine Schrauube zum Einstehlim der Müs;sägkeiitsbremse i.
• Die beschriebene Luftfederung wirkt in folgender Weise: Bei einem Durchfelderungsvorgang geht der Federkolben e in .dein Zylinder a nach oben. Dadurch werden rdie Räume a, b und c, in denen hisher gleicher Druck geherrscht haben soll, kleiner, da der Kolben e mit dem Hilfskolben d fest verbunden und der Raum b durch Ausgleichkanäle f mit .dem Zylinfderraum a in Verbindung steht. Da die genannten Räume kleiner werden, müssen die in ihnen herrschenden Drücke größer werden. In den, Räumen a und b nehmen die Drücke gleichmäßig zu, während in c ein solcher Überdruck erzeugt wird, @daß Luft aus dem Mittelraum c nach dem Zylinderraum a gefördert wird. Dies kommt in folgender Weise zustande.
• Wenn der frei schwebende Kolben h eine reibungslose Führung g hätte, dann würde auch in c derselbe Druck entstehen wie in ca und b. Die Führung g wird aber in ihrer freien Bewegung durch die Kraft der Flüssigkeitsbremse i gehindert, so daß in dem Raum c ein Überdruck entstehen ruß. Die von.. der Bremse i auf den freien Kolben h ausgeübte Kraft kann .mit Hilfe der Schraube l eingestellt werden. Durch das Vorhandensein des Raumes b wird, erreicht, .daß die Flüssigkeitsbremse i nicht den gesamten Überidruck in c erzeugen ruß, sondern nur den Unterschied der Drücke in den Räumen b .und c. Weiterhin ergibt sich durch das Vorhandensein, dieses Raumes b eine gegenläufige Bewegung zwischen .den Kolben h und d, so daß die Förderung der Luft auch schon bei kleineren Federhüben anspricht. Da (der Kolben d als Manschettenkolben ausgebildet ist, teilt -sich der in dem Raum c entstehende Überdruck über den Manschettenkolben: d :dem Raum a mit.
• Beim Abwärtshub der Federanordnung wird wiederum die Bewegung des frei schwimmenden Kolbens h abgebremst, so daß in dem Raum c gegenüber dem Druck im Raum a. ein Unterdruck erzeugt wird, der bei genügend starker Abbremsung unter den Druck der Außenluft absinkt. Infolgedessen wird über .das Ventil m Luft in den Raum c angesaugt, die beim Rückwärtsgang dann in den Raum a gedrückt wird. Die Menge der geföriderten Luft kann in größerem Umfang durch die Stellschrauwbe Z geregelt werden. Nach Überfahren des Hindernisses kommt der freie Kolben h allmählich nach, 'bis wieder Gleichgewicht hergestellt ist, wobei in den, Räumen a, b und c gleicher Druck herrscht, so daß der Ausgangszustand erreicht ist.
• Die praktische Durchführung der Luftfederung, deren Vorteile .bekannt sind, scheiterte bisher an : der Unmöglichkeit, die entstehendem. Druckverluste zu beseitigen. Durch die Anordnung gemäß der Erfindung ist ein einfachels und sicher bzw. selbsttätig wirkendes Mittel an die Hand gegeben, ohne zusätzliche Einrichtungen .den Druckverlust auszugleichen. Ein weiterer Vorteil dieses selbsttätigen Ausgleiches besteht darin, daß das Absinken des Wagens, wenn er belastet wird, nach einiger Zeit wieder ausgeglichen wird. Der Wagenkörper hat dann, ob er belastet oder unbelastet. ist, stets denselben Bodenstand. Auf die Weichheit der Federurig braucht man also in dieser Hinsicht beim Entwerfen der Federung keine Rücksicht zu nehmen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Luftfeiderung mit einem Federkolben und einem bei Einfederung erhöhtem Druck ausgesetzten Hilfskolben, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftverluste in den Arbeitsräumen, (a., b) des Feder- bzw. Hilfskolbens vom überdruckraum (c) her durch eine von der Federungsbewegung hervorgerufene Pump,wirkung des im Überdruckraum beweglichen Hilfskolbens (d) ausgeglichen werden, wobei der Überdruckraum durch einen schwimmenden Kolben (h) abgeschlossen ist, der mit einer Flüssigkeitsbremse (i) zusammenarbeitet. a. Luftfederung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, :daß der als Manschettenkolben ausgebildete Hilfskolben (d) fest mit dem Federkolben (e) verbunden ist. 3. Luftfetderung nach den Ansprüchen i undf 2', dardureh gekennz#dilc!hneit, daß ider Arbeitsraum (b) des den Überdruckraum (c) abschließenden, frei schwimmenden Kolbens (h) über Kanäle (f) mit (dem Arbeitsraum (a) des Federkolbens (e) verbunden ist. q.. Luftfeiderung nach den Ansprüchen. i bis 3, @daidurch gekennzeichnet, daß edier übyeir@cLruckraum (c) überein Rückschlagventil (m) mit der Außenluft in Verbindung steht.