DE10041028A1 - Hydropneumatische Gasfeder - Google Patents

Hydropneumatische Gasfeder

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    • F16F9/50—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F16F9/516—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics resulting in the damping effects during contraction being different from the damping effects during extension, i.e. responsive to the direction of movement

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Abstract

Eine hydropneumatische Gasfeder weist einen Zylinderraum (9), ein Druckventil (12) und zwei voneinander unabhängige Gaskammern (7 und 8) auf.

Description

Stand der Technik
Gasfedern sind als Zuggasfedern und Druckgasfedern in verschiedenen Ausführungen bekannt. Der gemeinsame Nachteil bekannter Ausführungen ist der Kraftanstieg über dem Weg in meist exponentialer Form, gemäß dem Druckverhalten komprimierter Gase. Der Gasdruck muß bei hohen Druckkräften entsprechend hoch vorgesehen werden, d. h. die Druckkraft ist direkt proportional des Gasdruckes. Ein meist gewünschter flacher Verlauf der Kraft-Weg-Kennlinie ist nur über einen entsprechend großvolumigen Gasraum zu erreichen. Ein über den Hub willkürlich unterschiedlicher Kraftverlauf oder eine vom Gasdruck unabhängige Druckkraft ist mit den bekannten Bauformen nicht realisierbar.
Ziel der Erfindung
Druckgasfeder mit hubabhängig unterschiedlicher Kraft-Weg- Kennlinie und bevorzugt mit gedämpften Rücklauf.
Erfüllung der Vorgabe
Hydropneumatische Gasfeder mit zwei unabhängigen Gasräumen (Gaskammern), einem mit Dämpfmedium gefüllten Zylinderraum und einem Druckventil, wobei bei Ausführung der Gasfeder als Zuggasfeder der Zylinderraum ringförmig ausgeführt ist. Die Federkraft steigt bei Hubbeginn von einem gewählten niedrigen Wert (F0) bis zu einem gewählten Schwellen-Hubpunkt (S1) auf den gewählten Schwellen-Wert (F1) an. Von diesem Punkt an steigt die Federkraft bei weiterem Hub nur geringfügig, bis sie bei Hubende (S2) die End-Federkraft (F2) erreicht (vgl. Fig. 3).
Beschreibung
Es zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten Druckgasfeder,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten Zuggasfeder und
Fig. 3 die für beide Ausführungsbeispiele geltende Kraft- Weg-Kennlinie.
Druckgasfeder gemäß Fig. 1: Während des Einschiebens der mit einer Gaskammer (7) versehenen hohlen Kolbenstange (3) fließt bei Hubbeginn Dämpfmedium vom Zylinderraum (9) über die einen ersten Strömungskanal (SK1) bildende Strömungsbohrung (11) in das Innere der hohlen Kolbenstange und komprimiert mittels einem zwischen Dämpfmedium und Gas befindlichen Trennkolben (5) das auf die gewählte Anfangskraft vorgespannte Gas. Das Gas wird bis zum Erreichen einer gewählten Druckkraft bei einem bestimmten Hubpunkt komprimiert. Bei Erreichen dieses Punktes spricht das auf diesen Druck eingestellte Druckventil (12) an und das Dämpfmedium fließt über eine einen zweiten Strömungskanal (SK2) bildende zweite Strömungsbohrung (10) in eine zweite Gaskammer (8) mit geringer Gasvorspannung. Der Gasdruck in der zweiten Gaskammer ist nur von der dort entstehenden Kompression des Gases und nicht von der erzeugten Druckkraft abhängig.
Das Ausschieben der Kolbenstange erfolgt durch das Rückströmen des Dämpfmediums in den Zylinderraum (9) infolge der Expansion des Gases in den beiden Gaskammern.
Eine schlagartige oder zu schnelle Rücklaufgeschwindigkeit der Kolbenstange wird durch in den Strömungsbohrungen befindliche Drosselrückschlagventile (14) verhindert.
Zuggasfeder gemäß Fig. 2: Während des Herausziehens der mit einer Gaskammer (7) versehenen hohlen Kolbenstange (3) fließt bei Hubbeginn Dämpfmedium vom Ringraum (9) über die einen ersten Strömungskanal (SK1) bildende Strömungsbohrung (11') in das Innere der hohlen Kolbenstange und komprimiert mittels einem zwischen Dämpfmedium und Gas befindlichen Trennkolben (5) das auf die gewählte Anfangskraft vorgespannte Gas. Das Gas wird bis zum Erreichen einer gewählten Zugkraft bei einem bestimmten Hubpunkt komprimiert. Bei Erreichen diese Punktes spricht das auf diesen Druck eingestellte Druckventil (12) an und das Dämpfmedium fließt über eine einen zweiten Strömungskanal (SK2) bildende Verbindungsleitung (10') in eine zweite Gaskammer (8) mit geringer Gasvorspannung. Der Gasdruck in der zweiten Gaskammer ist nur von der dort entstehenden Kompression des Gases und nicht von der erzeugten Zugkraft abhängig.
Das Einziehen der Kolbenstange erfolgt durch das Rückströmen des Dämpfmediums in den Ringraum (9) infolge der Expansion des Gases in den beiden Gaskammern.
Eine schlagartige oder zu schnelle Rücklaufgeschwindigkeit der Kolbenstange wird durch in den Strömungsbohrungen befindliche Drosselrückschlagventile (14) verhindert.

Claims (11)

1. Hydropneumatische Gasfeder mit einem Zylinderraum (9), einem Druckventil (12) und zwei voneinander unabhängigen Gaskammern (7 und 8).
2. Hydropneumatische Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine hohle Kolbenstange (3) vorgesehen ist.
3. Hydropneumatische Gasfeder nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Dämpfmedium im Zylinderraum befindet.
4. Hydropneumatische Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (9) über Strömungskanäle (SK1, SK2) mit zwei voneinander unabhängigen, durch Trennkolben (5 und 6) zwischen Dämpfmedium und Gas gebildeten Gaskammern (7 und 8) verbunden ist.
5. Hydropneumatische Gasfeder nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Zuggasfeder ausgebildet ist, wobei der Zylinderraum (9) ringförmig ausgeführt ist.
6. Hydropneumatische Gasfeder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (9) über eine Strömungsbohrung im Kolben (4) mit dem zylindrischen Innenraum einer hohlen Kolbenstange (3) verbunden ist.
7. Hydropneumatische Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Druckgasfeder ausgebildet ist, wobei der Zylinderraum (9) über eine Strömungsbohrung (14) im Kolben (4) mit dem zylindrischen Innenraum einer hohlen Kolbenstange (3) verbunden ist.
8. Hydropneumatische Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (9) über ein Druckventil (12) und einen zweiten Strömungskanal (SK2) mit einem Raum (13) verbunden ist, der durch eine Zwischenwand (2) im Zylinderrohr (1), einem Trennkolben (6) und einer Gaskammer (8) gebildet ist.
9. Hydropneumatische Gasfeder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich in den Strömungskanälen (SK1, SK2) Drosselrückschlagventile (14) befinden.
10. Hydropneumatische Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem Kolben (4) versehene und gegen Atmosphäre fest verschlossene hohle Kolbenstange (3) in einem Zylinderrohr (1) verschiebbar ist.
11. Hydropneumatische Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der hohlen Kolbenstange eine durch einen Trennkolben (5) gebildete Gaskammer (7) befindet.
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