DE10140553A1 - Hydropneumatische Gasfeder - Google Patents

Hydropneumatische Gasfeder

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Abstract

Bei einer hydropneumatischen Gasfeder mit einem Zylinderraum (7, 7') und zwei jeweils eine Gaskammer (10, 17) umfassenden Federeinheiten ist eine der Federeinheiten über ein Druckventil (24) an den Zylinderraum (7, 7') angeschlossen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydropneuma­ tische Gasfeder mit einem Zylinderraum und zwei jeweils eine Gaskammer umfassenden Federeinheiten.
Hydropneumatische Gasfedern sind in diversen verschie­ denen Ausführungen bekannt. Von reinen Gasfedern, wie sie beispielsweise aus der DE-A 195 12 486 und der der DE-C2 31 33 839 bekannt sind, unterscheiden sich hy­ dropneumatische Gasfedern durch ein flüssiges Arbeits­ mittel, das im allgemeinen mittels eines Kolbens aus dem einen Arbeitsraum bildenden Zylinderraum verdrängt und einer gesonderten Federeinheit zugeführt wird, welche im allgemeinen eine zylindrische Gaskammer um­ faßt, in der ein von dem verdrängten, flüssigen Ar­ beitsmittel beaufschlagter Trennkolben verschiebbar ge­ führt ist. Hydropneumatische Gasfedern zeichnen sich insbesondere durch die Möglichkeit der Dämpfung der Einfeder- und/oder Ausfederbewegung aus.
Bei hydropneumatischen Gasfedern sind allerlei für die jeweilige spezifische Anwendung interessante Variatio­ nen möglich. So beschreibt beispielsweise die DE-C1 198 18 116 ein selbstpumpendes, hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung. Das Federbein umfaßt einen ölgefüllten, unter dem Druck mindestens eines in einer Hochdruckkammer angeordneten und als Feder wirkenden Gaspolsters stehenden Arbeitszylinder, der durch einen von einer hohlen Kolbenstange getragenen Arbeitskolben in zwei Arbeitsräume unterteilt wird. Dabei wird Öl durch die Federbewegungen aus einer Niederdruckkammer in den mit der Hochdruckkammer verbundenen Arbeitsraum gefördert, und zwar mittels einer Kolbenpumpe, deren Pumpenzylinder durch die hohle Kolbenstange gebildet ist.
Die DE-A1 25 11 289 offenbart eine hydropneumatische Gasfeder, welche eine Kompensationseinrichtung umfaßt, die einer Längenänderung der Federeinrichtung durch sich temperaturbedingt ausdehnendes, flüssiges Arbeits­ mittel entgegenwirkt. Auf diese Weise soll eine Lage­ veränderung des mit einem solchen Federungselement aus­ gerüsteten Kraftfahrzeugs bei sich verändernden Tempe­ raturen des Federungselements verhindert werden.
Aus der DE-A1 21 50 406 ist eine hydropneumatische Federungseinrichtung, insbesondere für Flugzeuge, be­ kannt. Dabei bilden zwei teleskopartig ineinander ge­ schobene Gehäuse ein Paar Kammern, von denen die eine mit Flüssigkeit und die andere mit Gas gefüllt ist, wo­ bei das gesamte Volumen der Kammern vermindert wird, wenn die Gehäuse ineinander geschoben werden, und die Verminderung des gesamten Volumens unter Kompression der flüssigen und gasförmigen Medien erreicht wird. Da­ bei ist eine Ventileinrichtung betätigbar, wenn das In­ einanderschieben der Gehäuse einen ersten vorbestimmten Wert übersteigt, um den Widerstand gegen die Ineinan­ derschiebebewegung der Gehäuse zu erhöhen.
Aus der DE-A1 39 35 107 ist eine hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung mit doppelter Gasfeder bekannt. Diese Kolbenzylinderanordnung umfaßt einen Zylinder, ein innerhalb des Zylinders koaxial angeordnetes, einendig an einem Zylinderkopf befestigtes Innenrohr und einen im Ringraum zwischen dem Zylinder und dem In­ nenrohr axial beweglich geführten, zwei mit einem hy­ draulischen Medium gefüllte Ringkammern abteilenden und mit einer hohlen zylindrischen, abgedichtet aus dem Zy­ linder nach außen geführten Kolbenstange verbundenen Ringkolben. Innerhalb des Innenrohrs ist ein Trennkol­ ben geführt, der einen mit mindestens einer der Ring­ kammern hydraulisch verbundenen, mit dem hydraulischen Medium gefüllten Ausgleichsraum von einer mit einem kompressiblen Medium gefüllten Federkammer trennt, die auf der dem Zylinderkopf zugekehrten Seite des Trenn­ kolbens angeordnet ist. Um die Federcharakteristik und den Federungsbereich zu erweitern und insgesamt varia­ bler auszuführen, verläuft innerhalb des Innenrohrs koaxial zu diesem durch den Trennkolben hindurch ein Kammerrohr, das im Zylinderkopf befestigt ist und über einen Steueranschluß mit dem kompressiblen Medium ver­ bindbar ist; ferner ist innerhalb des Kammerrohrs ein zweiter Trennkolben umfangsgemäß abgedichtet geführt, so daß zwischen dem zweiten Trennkolben und dem Zy­ linderkopf innerhalb des Kammerrohrs eine zweite, mit dem kompressiblen Medium gefüllten Federkammer ent­ steht.
Der gemeinsamen Nachteil bekannter Ausführungen ist der Kraftanstieg über dem Weg in meist exponentieller Form, gemäß dem Druckverhalten komprimierter Gase. An einen quasi-linearen Kraftanstieg kann man sich nur, aller­ dings um den Preis eines hohen baulichen Aufwands, durch Hintereinanderschaltung mehrerer Federelemente annähern. Ist ein flacher Verlauf der Kraft-Weg-Kennli­ nie erwünscht, so läßt sich dies nur über einen ent­ sprechend großvolumigen Gasraum erreichen. Hydropneuma­ tische Gasfedern mit einer flachen Kraft-Weg-Kennlinie müssen somit nach dem Stand der Technik ein erhebliches Bauvolumen einnehmen. Besonders große Baugrößen ergeben sich dann, wenn als Anforderungen eine hohe Vorspann­ kraft, ein relativ großer Einfederungsweg und eine flache Kraft-Weg-Kennlinie zusammenkommen.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabenstellung zugrunde, eine hydropneumatische Gasfeder der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die bei einer kleinen Baugröße eine vergleichsweise hohe Vorspannkraft bereitstellen kann und sich zudem durch eine Kraft-Weg-Kennlinie auszeichnet, die charakteri­ siert ist durch einen ersten Einfederungsbereich mit bis zu einem Schwellenwert vergleichsweise stark zu­ nehmender Kraft und einen sich hieran anschließenden zweiten Einfederungsbereich mit nur vergleichsweise ge­ ringfügig ansteigender Kraft. Es soll sich, mit anderen Worten, die von der erfindungsgemäßen hydropneumati­ schen Gasfeder bereitgestellte Kraft größenordnungs­ mäßig etwa auf den genannten Schwellenwert begrenzen lassen, selbst wenn die Einfederung erheblich über das dem Schwellenwert zugeordnete Maß hinausgeht.
Gelöst wird diese Aufgabenstellung gemäß der vorliegen­ den Erfindung dadurch, daß eine der beiden Federein­ heiten über ein Druckventil an den Zylinderraum ange­ schlossen ist. Die Gasvorspannung dieser über das Druckventil an den Zylinderraum angeschlossenen Feder­ einheit ist dabei geringer als die Gasvorspannung der direkt, ohne Druckventil an den Zylinderraum ange­ schlossenen Federeinheit. Zu Beginn der Einfederung der erfindungsgemäßen, hydropneumatischen Gasfeder wird das flüssige Arbeitsmittel aus dem Zylinderraum in jene Fe­ dereinheit verdrängt, die mit dem Zylinderraum direkt, nicht über ein Druckventil in Verbindung steht. Das Druckventil ist in diesem ersten Einfederungsbereich geschlossen; jene Federeinheit, die über das Druckven­ til an den Zylinderraum angeschlossen ist, wird in dem ersten Einfederungsbereich nicht beaufschlagt. Das Druckventil ist auf einen solchen Differenzdruck zwischen dem Zylinderraum einerseits und dem hydrau­ lischen Arbeitsraum der zugeordneten, zweiten Federein­ heit andererseits eingestellt, daß es bei dem voreinge­ stellten Schwellenwert öffnet. Bei fortgesetzter Einfe­ derung wird nun flüssiges Arbeitsmittel aus dem Zylin­ derraum über das geöffnete Druckventil in den hydrau­ lischen Arbeitsraum der zweiten Federeinheit hinein verdrängt. Der zweiten Federeinheit kommt dabei eine Hilfsfunktion zu; sie stellt einen Ausgleichsraum für das aus dem Zylinderraum verdrängte, flüssige Arbeits­ mittel zur Verfügung, wobei das Druckventil aufgrund des voreingestellten Differenzdrucks der Einfederung in dem zweiten Einfederungsbereich eine nahezu konstante, nur geringfügig zunehmende Kraft entgegensetzt. Die er­ findungsgemäße, hydropneumatische Gasfeder zeichnet sich somit durch die weiter unten in größerem Detail erläuterte, markante Kraft-Weg-Kennlinie aus, die durch einen vergleichsweise starken Kraftanstieg im ersten Einfederungsbereich und einen vergleichsweise geringen Kraftanstieg im zweiten Einfederungsbereich geprägt ist und hierdurch eine wirksame Kraftbegrenzung ermöglicht.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann auch im zweiten Einfederungsbereich die erste Federeinheit weiter zunehmend beaufschlagt werden. Zwingend ist dies jedoch keinesfalls. Vielmehr ist ebenfalls möglich, daß bei dem oben erwähnten Schwellenwert das Federvermögen der ersten Federeinheit erschöpft ist, so daß im zweiten Einfederungsbereich sämtliches, aus dem Zy­ linderraum verdrängtes, flüssiges Arbeitsmittel nur der zweiten Federeinheit zugeführt wird.
Bereits an dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß sich die vorliegende Erfindung in gleicher Weise zur Realisierung von Druckfedern wie auch von Zugfedern eignet. Dies wird in größerem Detail weiter unten aus­ geführt und im Rahmen von bevorzugten Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. Im folgenden wird der Begriff "Einfedern" bei Druckfedern im Sinne einer Verkürzung und bei Zugfedern im Sinne einer Verlängerung der hy­ dropneumatischen Gasfeder verstanden; und umgekehrt wird unter dem Begriff "Ausfedern" bei Druckfedern eine Verlängerung und bei Zugfedern eine Verkürzung der hy­ dropneumatischen Gasfeder bei nachlassenden äußeren Kräften verstanden.
Eine erste, bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine hohle Kolbenstange vorgesehen ist, die eine der beiden Federeinheiten auf­ nimmt. Dabei kann sich insbesondere in der hohlen Kol­ benstange eine durch einen Trennkolben begrenzte Gas­ kammer befinden. Auf der anderen Seite wird der Trenn­ kolben von dem flüssigen Arbeitsmittel beaufschlagt, das bei Einfederung aus dem Zylinderraum in den hydrau­ lischen Arbeitsraum der betreffenden, in der hohlen Kolbenstange angeordneten Federeinheit hinein verdrängt wird. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders kom­ pakte Ausführung der erfindungsgemäßen, hydropneuma­ tischen Gasfeder.
Eine andere, bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß sich im Zylinderraum ein Dämpfmedium befindet und daß mindestens eine der beiden Federeinheiten über ein Drosselelement an den Zylinder­ raum angeschlossen ist. Dies ist von besonderem Vorteil im Falle eines materialschonenden, gedämpften Ausfederns. Das mindestens eine Drosselelement kann dabei insbesondere Teil eines Drosselrückschlagventils sein. Das Drosselrückschlagventil stellt dabei gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung insbesondere einen gedrosselten Strömungsweg für das flüssige Arbeitsmittel beim Ausfedern der erfindungsgemäßen, hydropneumatischen Gasfeder zur Ver­ fügung, während das Einfedern ungedämpft, bei Bedarf jedoch auch über ein gesondertes Drosselelement mit anderer Dämpfungswirkung gedämpft erfolgen kann.
Gemäß einer abermals anderen, bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die beiden Federein­ heiten jeweils einen zwischen Dämpfmedium einerseits und Gas der Gaskammern der Federeinheiten andererseits angeordneten Trennkolben umfassen. Die Trennkolben sind dabei insbesondere in zylindrischen Gehäuseabschnitten verschiebbar.
Ist in dem weiter oben dargelegten Sinne die hydropneu­ matische Gasfeder nach der vorliegenden Erfindung als Druckfeder ausgeführt, so kann insbesondere der Zylin­ derraum über eine Strömungsbohrung im Kolben mit dem zylindrischen Innenraum einer hohlen Kolbenstange ver­ bunden sein. In diesem Falle ist die erste, nicht über das Druckventil an den Zylinderraum angeschlossene Fe­ dereinheit in der hohlen Kolbenstange untergebracht. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise der erfindungs­ gemäßen, hydropneumatischen Gasfeder.
Ist indessen die erfindungsgemäße, hydropneumatische Gasfeder als Zugfeder ausgebildet, so ist gemäß einer wiederum anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfin­ dung der Zylinderraum ringförmig ausgeführt. Zweckmäßi­ gerweise ist dabei der den Zylinderraum bildende Rin­ graum über eine Strömungsbohrung im Kolben mit dem zy­ lindrischen Innenraum der hohlen Kolbenstange verbun­ den. Auch in diesem Falle ist wiederum die erste, nicht über das Druckventil an den Zylinderraum angeschlossene Federeinheit in der hohlen Kolbenstange untergebracht, was hinwiederum eine besonders kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen hydropneumatischen Gasfeder ermög­ licht.
Unabhängig davon, ob die erfindungsgemäße, hydropneuma­ tische Gasfeder nun als Druckgasfeder oder aber als Zuggasfeder ausgeführt ist, erweist es sich als vor­ teilhaft, wenn der von einem Zylinderrohr begrenzte Zy­ linderraum über ein Druckventil mit einem hydraulischen Arbeitsraum verbunden ist, der durch das Zylinderrohr, eine Zwischenwand im Zylinderrohr und einen Trennkolben begrenzt ist. Im Falle der Ausführungen der erfindungs­ gemäßen, hydropneumatischen Gasfeder als Zuggasfeder ist dabei zweckmäßigerweise ein außerhalb des Zylinder­ rohres angeordneter Strömungskanal vorgesehen, über welchen der ringförmige Zylinderraum unter Zwischen­ schaltung des Druckventils mit jenem hydraulischen Ar­ beitsraum in Verbindung steht.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand zweier in der Zeichnung veranschaulichter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine als Druckgasfeder ausgeführte, hydropneumatische Gasfeder nach der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine als Zuggasfeder ausgeführte, hydropneumatische Gasfeder nach der vorliegenden Erfindung und
Fig. 3 schematisch die mit den beiden in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen erziel­ bare Kraft-Weg-Kennlinie.
Die in Fig. 1 dargestellte, hydropneumatische Gasfeder umfaßt ein Zylinderrohr 1 und eine hohle Kolbenstange 2. Sowohl an dem Zylinderrohr 1 wie auch an der hohlen Kolbenstange 2 ist jeweils eine Lasche 3 mit einer Öse 4 angeordnet, um die hydropneumatische Gasfeder an zwei angrenzenden Bauteilen befestigen zu können.
Die hohle Kolbenstange 2 ist in dem Zylinderrohr 1 längs der Achse 5 verschiebbar geführt. Der Kolbenboden 6 der hohlen Kolbenstange 2 ist dabei gegenüber dem Zy­ linderrohr 1 mittels der Dichtung 8 abgedichtet. Eine weitere Dichtung 9, die endseitig an dem Zylinderrohr 1 angeordnet ist und den zylindrischen Abschnitt der hohlen Kolbenstange 2 umgibt, verhindert das Eindringen von Schmutz zwischen das Zylinderrohr 1 und die hohle Kolbenstange 2.
In der hohlen Kolbenstange 2 ist eine erste Federein­ heit untergebracht. Diese umfaßt eine Gaskammer 10, ei­ nen Trennkolben 11 und einen hydraulischen Arbeitsraum 12. Der Trennkolben 11 ist mittels der umlaufenden Dichtung 13 gegenüber der zylindrischen Innenwand 14 der hohlen Kolbenstange 2 abgedichtet. Der hydrauli­ schen Arbeitsraum 12 ist über einen ersten Strömungs­ kanal 15 an den Zylinderraum 7 angeschlossen. In dem ersten Strömungskanal 15 ist ein Drosselelement 16 in Form eines Drosselrückschlagventils angeordnet, das beim Einfedern vollständig öffnet, beim Ausfedern jedoch eine Drosselwirkung entfaltet.
Eine zweite Federeinheit ist innerhalb des Zylinder­ rohres 1 untergebracht. Sie umfaßt eine Gaskammer 17, einen Trennkolben 18 und einen hydraulischen Arbeits­ raum 19. Der Trennkolben 18 ist mittels der umlaufenden Dichtung 20 gegenüber der zylindrischen Innenwand 21 des Zylinderrohres 1 abgedichtet. Der hydraulische Ar­ beitsraum 19 ist über einen die Zwischenwand 29 durch­ setzenden, zweiten Strömungskanal 22 an den Zylinderraum 7 angeschlossen. In dem zweiten Strömungskanal 22 ist ein Drosselelement 23 in Form eines Drosselrückschlagventils und ein Druckventil 24 angeordnet. Das Druckventil 24 öffnet bei einem voreingestellten Differenzdruck zwischen dem Zylinderraum 7 und dem hydraulischen Arbeitsraum 19 den zweiten Strömungskanal 22. Steigt beim Einfedern der Kolbenstange 2 in das Zylinderrohr 1 die Druckdifferenz zwischen dem Zylinderraum 7 und dem hydraulischen Ar­ beitsraum 19 über den voreingestellten Differenzdruck des Druckventils 24, so öffnet dieses und erlaubt ein (ungedämpftes) Überströmen von hydraulischem Arbeitsmittel aus dem Zylinderraum 7 über das geöffnete Drosselrückschlagventil 23 in den hydraulischen Arbeitsraum 19. Das Druckventil umfaßt ein integriertes Rückschlagventil für die Rückströmung des hydraulischen Arbeitsmittels aus dem hydraulischen Arbeitsraum 19 über das bei dieser Strömungsrichtung eine Drosselwirkung entfaltende Drosselrückschlagventil 23 in den Zylinderraum 7, sobald infolge einer nachlassenden, äußeren Kraft die Druckdifferenz zwischen dem Zylinderraum 7 und dem hydraulischen Arbeitsraum 19 unter den voreingestellten Differenzdruck des Druckven­ tils 24 fällt. Hierdurch ergibt sich ein gedrosseltes Ausfedern.
Die innerhalb des Zylinderrohres 1 angeordnete, zweite Federeinheit wirkt als Ausgleichselement zur Aufnahme jener Menge hydraulischen Arbeitsmittels, welche aus dem Zylinderraum 7 innerhalb des zweiten Einfederbe­ reichs verdrängt wird. Innerhalb jenes zweiten Einfe­ derbereichs nimmt die dem weiteren Einfedern der Kol­ benstange 2 entgegengesetzte Kraft nur geringfügig zu. Diese Kraft ist maßgeblich geprägt durch den voreinge­ stellten Differenzdruck des Druckventils 24.
Das Ausschieben der Kolbenstange 2 beim Ausfedern bei nachlassender Kraft erfolgt durch das Rückströmen des zugleich als Dämpfungsmedium wirkenden, flüssigen Ar­ beitsmittels in den Zylinderraum 7 infolge der Expan­ sion des Gases in den beiden Gaskammern 10 und 17. Ein schlagartige oder zu schnelle Rücklaufgeschwindigkeit der Kolbenstange 2 wird, wie dargelegt, durch die in den Strömungskanälen 15 und 22 angeordneten Drosseln verhindert.
Hinsichtlich ihrer Funktion entspricht die in Fig. 2 veranschaulichte Zuggasfeder im wesentlichen in derje­ nigen der Druckgasfeder gemäß Fig. 1 mit der Maßgabe, daß hier beim "Einfedern" die Kolbenstange 2 aus dem Zylinderrohr 1 herausgezogen wird und beim "Ausfedern" wieder in dieses hineingleitet. Als maßgebliche Unter­ schiede, verglichen mit der Druckgasfeder gemäß Fig. 1, stellen sich die Ausführung des Zylinderraums 7' als Ringraum einerseits und die Ausführung des zweiten Strömungskanals 22' als ein externes Strömungsrohr 25 umfassend dar. Die Dichtung 9' dient hier, anders als im Falle der Gasfeder nach Fig. 1, der hermetischen Ab­ dichtung des Zylinderraumes 7'. Im übrigen erschließt sich der Aufbau und die Funktion der hydropneumatischen Gasfeder nach Fig. 2 unmittelbar aus der vorstehenden Erläuterung der Fig. 1. Zur Vermeidung von Wiederholun­ gen wird auf die vorstehenden Ausführungen Bezug genom­ men.
Die der Fig. 3 entnehmbare Kraft-Weg-Kennlinie mit ei­ nem ersten Einfederungsbereich 27 mit starkem Kraftan­ stieg von einer Vorspannkraft F0 auf einen Schwellen­ wert F1 und einem zweiten Einfederungsbereich 28 mit einem geringen Kraftanstieg von jenem Schwellenwert F1 auf die Endkraft F2 ergibt sich z. B. bei der in Fig. 2 veranschaulichten, hydropneumatischen Gasfeder bei den nachstehend wiedergegebenen Druckverhältnissen:
Der Vorspanndruck innerhalb der Gaskammer 10 beträgt ca. 230 bar, was infolge der spezifischen Dimensionie­ rungen einer Vorspannkraft F0 von 40 kN entspricht. Der Vorspanndruck der Gaskammer 17 beträgt hingegen ledig­ lich ca. 45 bar. Der voreingestellter Differenzdruck des Druckventils 24 beträgt ca. 310 bar. Wird nun die Gasfeder nach Fig. 1 auf Druck belastet, so federt, so­ bald die Kraft die Vorspannkraft F0 von 40 kN über­ steigt, die Kolbenstange 2 in das Zylinderrohr 1 ein. Etwa nach 25% des maximalen Einfederungsweges beträgt der Druck innerhalb des Zylinderraums 7 ca. 355 bar; der Schwellenwert F1 der Kraft beträgt hier 68 kN. Da hier die Druckdifferenz zwischen dem Zylinderraum 7 und dem hydraulischen Arbeitsraum 19 den voreingestellten Differenzdruck des Druckventils 24 von 310 bar er­ reicht, öffnet bei dieser Stellung der Kolbenstange 2 das Druckventil 24 und hält bei fortgesetztem Einfedern der Kolbenstange 2 eine Druckdifferenz von 310 bar zwi­ schen dem Zylinderraum 7 und dem hydraulischen Arbeits­ raum 19 aufrecht. Aufgrund des geringen Vorspanndruckes innerhalb der Gaskammer 17 steigt während der verblei­ benden 75% des Einfederungsweges die Kraft nur noch vergleichsweise geringfügig an, nämlich vom Schwellen­ wert in Höhe von 68 kN auf die Endkraft in Höhe von 85 kN bei maximaler Einfederung.

Claims (12)

1. Hydropneumatische Gasfeder mit einem Zylinderraum (7, 7') und zwei jeweils eine Gaskammer (10, 17) umfassenden Federeinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Federeinheiten über ein Druckventil (24) an den Zylinderraum (7, 7') angeschlossen ist.
2. Hydropneumatische Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine hohle Kolbenstange (2) vorgesehen ist, die eine der beiden Federeinheiten aufnimmt.
3. Hydropneumatische Gasfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der hohlen Kolbenstange (2) eine durch einen Trennkolben (11) begrenzte Gaskammer (10) befindet.
4. Hydropneumatische Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Zylinderraum (7, 7') ein Dämpfmedium befindet.
5. Hydropneumatische Gasfeder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Federeinheiten über ein Drosselelement (16, 23) an den Zylinderraum (7, 7') angeschlossen ist.
6. Hydropneumatische Gasfeder nach Anspruch 4 oder An­ spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Federeinheiten jeweils einen zwischen Dämpfmedium einerseits und Gas der Gaskam­ mern (10, 17) andererseits angeordneten Trennkolben (11, 18) umfassen.
7. Hydropneumatische Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Zuggasfeder ausgebildet ist, wobei der Zylinderraum (7') ringförmig ausgeführt ist.
8. Hydropneumatische Gasfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (7') über eine Strömungsbohrung im Kolbenboden (6) mit dem zylindrischen Innenraum ei­ ner hohlen Kolbenstange (2) verbunden ist.
9. Hydropneumatische Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Druckgasfeder ausgebildet ist, wobei der Zylinderraum (7) über eine Strömungsbohrung im Kolbenboden (6) mit dem zylindrischen Innenraum ei­ ner hohlen Kolbenstange (2) verbunden ist.
10. Hydropneumatische Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der von einem Zylinderrohr (1) begrenzte Zylin­ derraum (7) über ein Druckventil (24) und einen zweiten Strömungskanal (22) mit einem hydraulischen Arbeitsraum (19) verbunden ist, der durch das Zy­ linderrohr (1), eine Zwischenwand (29) im Zylinder­ rohr (1) und einen Trennkolben (18) einer Federein­ heit begrenzt ist.
11. Hydropneumatische Gasfeder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselelemente (16, 23) jeweils Teil von Drosselrückschlagventilen sind.
12. Hydropneumatische Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem Kolbenboden (6) versehene und gegen Atmosphäre fest verschlossene, hohle Kolben­ stange (2) in einem Zylinderrohr (1) verschiebbar ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1616771A1 (de) * 2004-07-13 2006-01-18 Schwab Verkehrstechnik AG Puffer für Schienenfahrzeuge
DE10251213B4 (de) * 2002-08-28 2008-09-11 Denk, Peter, Dipl.-Ing. Stoßdämpfer
ES2326943A1 (es) * 2007-07-27 2009-10-21 Manuel Carcare Gimeno Cilindro de suspension oleohidraulico.

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011051710B3 (de) * 2011-07-08 2012-08-16 Stabilus Gmbh Zugfeder
JP5936271B2 (ja) * 2012-10-09 2016-06-22 Kyb株式会社 懸架装置
DE102013010834A1 (de) * 2013-06-28 2014-12-31 Hydac System Gmbh Hydropneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung
GB2554457B (en) * 2016-09-29 2021-12-15 Horstman Defence Systems Ltd A suspension unit
CN110397693A (zh) * 2019-07-10 2019-11-01 北京磊焱氮气弹簧技术研究所 一种复充恒力调控式油气分离气弹簧动力装置
RU204317U1 (ru) * 2021-03-22 2021-05-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" Однотрубный гидропневматический амортизатор

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1960572A1 (de) * 1969-12-03 1971-06-09 Fritz Bauer Gasfeder mit einer durch das Verhaeltnis zweier Durchmesser bestimmten Federkonstanten
GB1349151A (en) * 1970-09-02 1974-03-27 Thomas J H Suspension devices
FR2264223B1 (de) * 1974-03-14 1977-06-17 Peugeot & Renault
US4408751A (en) * 1981-04-24 1983-10-11 Avm Corporation Multi-chamber temperature compensated pneumatic counterbalance
DE3820545A1 (de) * 1988-06-16 1989-12-21 Guenter Otto Technische feder
DE3925519C2 (de) * 1989-08-02 1996-07-25 Hemscheidt Fahrwerktech Gmbh Hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung
DE9108442U1 (de) * 1991-06-14 1991-12-05 Grobe, Herbert, 4690 Herne Gaszugfeder
DE4127917C2 (de) * 1991-08-23 2000-01-20 Stabilus Gmbh Federungseinrichtung
DE19512486A1 (de) * 1995-04-04 1996-10-10 Gerlach Rainer Verfahren und Vorrichtung zum Ausgleich von Temperatureinflüssen an Gasfedern
DE19818116C1 (de) * 1998-04-23 1999-07-22 Mannesmann Sachs Ag Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10251213B4 (de) * 2002-08-28 2008-09-11 Denk, Peter, Dipl.-Ing. Stoßdämpfer
EP1616771A1 (de) * 2004-07-13 2006-01-18 Schwab Verkehrstechnik AG Puffer für Schienenfahrzeuge
ES2326943A1 (es) * 2007-07-27 2009-10-21 Manuel Carcare Gimeno Cilindro de suspension oleohidraulico.

Also Published As

Publication number Publication date
DE10140553B4 (de) 2007-11-29
DE10041028A1 (de) 2002-03-14

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