DE102020007517A1

DE102020007517A1 - Federungszylinder

Info

Publication number: DE102020007517A1
Application number: DE102020007517.7A
Authority: DE
Inventors: Marc Anton; Heinz-Peter Huth; Markus Mohrbacher; Josef Scholl
Original assignee: Hydac Mobilhydraulik GmbH
Current assignee: Hydac Mobilhydraulik GmbH
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2022-06-09
Also published as: EP4168686A2; WO2022122329A2; WO2022122329A3

Abstract

Ein Federungszylinder mit einem Zylindergehäuse (10) und einem darin längsverfahrbar angeordneten Trennkolben (64), der einen ersten Medienraum (67) von einem zweiten Medienraum (68) separiert und mit einer im Zylindergehäuse (10) längsverfahrbar angeordneten Kolbenstange (34), die einen dritten Medienraum (74) begrenzt, der über eine Dämpfungseinrichtung (72) mit dem zweiten Medienraum (68) in Verbindung steht, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (72) aus zwei Teilkomponenten besteht, die, in Verfahrrichtung der Kolbenstange (34) gesehen, derart hintereinander angeordnet sind, dass in eine Federrichtung der Kolbenstange (34) beide Teilkomponenten (96, 116) und in die der einen Federrichtung entgegengesetzte andere Federrichtung nur eine Teilkomponente (116) die Dämpfung übernehmen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Federungszylinder mit einem Zylindergehäuse und einem darin längsverfahrbar angeordneten Trennkolben, der einen ersten Medienraum von einem zweiten Medienraum separiert und mit einer im Zylindergehäuse längsverfahrbar angeordneten Kolbenstange, die einen dritten Medienraum begrenzt, der über eine Dämpfungseinrichtung mit dem zweiten Medienraum in Verbindung steht.
Durch EP 3 097 753 A1 ist ein Federungszylinder mit einer Sicherheitsvorrichtung bekannt für mindestens eine bewegbare Komponente gegen Überlast, insbesondere in Form eines Werkzeuges bei Anbau- und Bodenbearbeitungsgeräten. Zur Erzeugung einer die jeweilige Komponente in der Arbeitsposition positionierenden Haltekraft weist der Federungszylinder mindestens ein Druckmittelgetriebe auf, bei dem mittels einer Ventileinrichtung ein Druckfluid, vorzugsweise in Form eines Arbeitsgases, wie Luft, zwischen zwei voneinander separierten Ausgleichsräumen mit sich ändernden Volumina für eine Ausgleichsbewegung der jeweiligen Komponente aus ihrer bisherigen Arbeitsposition heraus bei Überlast schnell und für die Rückstellung dieser Komponente in ihre jeweilige, bisherige Arbeitsposition langsam strömt. Die Kombination des Druckmittelgetriebes mit der Ventileinrichtung bildet eine Art Dämpfungseinrichtung für den Federungszylinder aus und erlaubt eine Einstellung der Geschwindigkeit der Rückstellbewegungen der Komponenten, wenn diese bei Einwirkung von Überlast eine Ausgleichsbewegung aus der Arbeitsposition heraus ausgeführt haben. Bei dieser bekannten Lösung wird ausschließlich Luft zum Dämpfen des Federungszylinders verwendet.
Durch EP 2 818 751 A1 ist als gattungsgemäßer Federungszylinder eine hydropneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung bekannt, die insbesondere in Fahrzeug-Federungssystemen und zur Dämpfung von Bewegungen einer Fahrerkabine eines dahingehenden Fahrzeuges verwendet wird. Die bekannte Anordnung weist ein Zylindergehäuse mit mindestens einem darin längsverfahrbar angeordneten Trennkolben auf, der einen ersten Medienraum, insbesondere zur Aufnahme eines Arbeitsgases, wie Stickstoff, von einem zweiten Medienraum, insbesondere zur Aufnahme eines Arbeitsfluides, wie einem Hydrauliköl, mediendicht voneinander trennt. Ferner ist als Dämpfungseinrichtung ein hydropneumatischer Speicher vorgesehen, der auf den zweiten Medienraum im Zylindergehäuse einwirkt, wobei der hydropneumatische Speicher als Kolbenspeicher konzipiert, mit einem Speichergehäuse und mit einem darin längsverfahrbar angeordneten Speicherkolben ausgebildet ist, der einen ersten Speicherraum, insbesondere zur Aufnahme des Arbeitsfluides von einem zweiten Speicherraum, insbesondere zur Aufnahme eines Speichergases, mediendicht voneinander trennt, wobei der erste Speicherraum mit dem zweiten Medienraum medienführend verbunden ist.
Aufgrund des Einsatzes dieses hydropneumatischen Kolbenspeichers, als Dämpfungseinrichtung für den bekannten Federungszylinder, ist es im Betrieb möglich, die in den einzelnen Medien- und Arbeitsräumen bevorrateten Fluidmengen des Arbeitsfluides mit einer vorgebbaren Vorspannung im Betrieb der Anordnung hin und her zu bewegen, so dass auch bei schnellen Strömungen des Arbeitsfluides, der momentane örtlich herrschende Druck im Federungszylinder nicht derart abfallen kann, als dass es zu einer ungewollten Dampf- oder Gasbläschenbildung im Arbeitsfluid kommen könnte. Insofern ist auch der Gefahr begegnet, dass durch plötzlich auftretende Druckstöße die Feder- und Dämpfungscharakteristik der Kolben-Zylinder-Anordnung des Federungszylinders in nachteiliger Weise beeinträchtigt wird. Die dahingehend bekannte Lösung erlaubt ein Dämpfen mit einem Arbeitsfluid, wie Hydrauliköl.
Regelmäßig wird ein direkt angelenkter hydraulischer Stoßdämpfer beim Ausfedern auf Zug und beim Einfedern auf Druck beansprucht. Deshalb wird die Dämpfung beim Ausfedern als Zugstufe und beim Einfedern als Druckstufe bezeichnet. Um ein „Anfedern“ beim Auffahren auf rampenförmige Einzelhindernisse zu verbessern, wird die Zugstufe meist härter als die Druckstufe ausgeführt. Ein weiterer Grund für diese Auslegung ist ein harmonischer Aufbau des Wankwinkels bei schnellen Ausweichmanövern.
Ausgehend von diesem Stand der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Federungszylinder mit Dämpfungseinrichtung zu schaffen, die zur Dämpfung ein Arbeitsfluid, wie Hydrauliköl, einsetzt und die bei konstruktiv einfacher Bauweise mit einer geringen Anzahl von Komponenten sehr gute Dämpfungsergebnisse erreicht.
Eine dahingehende Aufgabe löst ein Federungszylinder mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit. Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 die Dämpfungseinrichtung aus zwei Teilkomponenten besteht, die in Verfahrrichtung der Kolbenstange gesehen, derart hintereinander angeordnet sind, dass in eine Federrichtung der Kolbenstange beide Teilkomponenten und in die der einen Federrichtung entgegengesetzte andere Federrichtung nur eine Teilkomponente die Dämpfung übernehmen, sind mit wenig technischen Komponenten und bei konstruktiv einfachem Aufbau sehr gute Dämpfungsergebnisse erzielbar.
Da der erfindungsgemäße Federungszylinder mit der Dämpfungseinrichtung mit nur wenig Baukomponenten auskommt, ist dessen Herstellung kostengünstig und im Übrigen ein funktionssicherer Betrieb des Federungszylinders erreicht.
Aufgrund der Hintereinanderanordnung der beiden Teilkomponenten der Dämpfungseinrichtung, lassen sich diese platzsparend in der Kolbenstange integrieren und die quasi an einer Funktionsstelle zusammengefassten beiden Teilkomponenten erlauben ein rasches Ansteuerverhalten für die Dämpfungseinrichtung sowohl beim Ein- als auch beim Ausfedern der Kolbenstange, bei dem sich die Einsatzlänge des Federungszylinders verringert bzw. vergrößert.
Auch sorgen die beiden Teilkomponenten der Dämpfungseinrichtung dafür, dass die Austauschvorgänge für das Arbeitsfluid zwischen dem zweiten Medienraum und dem dritten immer unter gleichbleibender respektive progressiver Vorspannung geschieht, so dass eine ungewollte Dampf- oder Gasbläschenbildung mit Sicherheit vermieden ist, ebenso wie damit in Verbindung stehende Kavitationserscheinungen. Da beim Einfedern beide Teilkomponenten der Dämpfungseinrichtung zum Einsatz kommen, ist der Einfedervorgang sicher gedämpft, ebenso wie der Ausfedervorgang unter Einsatz nur einer der beiden Teilkomponenten. Demgemäß wird beim Einfedern mit der Kolbenstange unter Ausbildung einer geringeren Dämpfung eine größere Fluidmenge pro Zeit aus dem zweiten Medienraum in den dritten Medienraum verdrängt als im umgekehrten Fall des Ausfederns, bei dem über nur eine Teilkomponente Arbeitsfluid vom zweiten Medienraum in den dritten Medienraum stärker gedämpft rückströmt. Da die Dämpfungseinrichtung zwei voneinander unabhängig arbeitende Teilkomponenten aufweist, lassen sich dergestalt auch große Fluidmengen sicher beherrschen, so dass es bei den Dämpfungsvorgängen zu einer geringen Erwärmung des Arbeitsfluids, wie dem Hydrauliköl, kommt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federungszylinders ist vorgesehen, dass die jeweilige Teilkomponente aus mindestens einer Blendenöffnung gebildet ist, die im Stangenteil der Kolbenstange angeordnet mit ihrem einen freien Ende in den dritten Medienraum permanent medienführend und mit ihrem anderen freien Ende in einen Hohlraum der Kolbenstange ausmündet. Dergestalt sind kurze Fluidwege zwischen der jeweiligen Blendenöffnung der Teilkomponenten und den benachbarten zweiten und dritten Medienräumen erreicht, wozu mit beiträgt, dass die Kolbenstange einen Hohlraum aufweist.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass in dem genannten Hohlraum der Kolbenstange ein Steuerkolben unter dem Einfluss eines Energiespeichers, vorzugsweise in Form einer Druckfeder, längsverfahrbar geführt ist. Der Steuerkolben selbst, wird von dem jeweiligen Druckniveau in den Medienräumen angesteuert, wobei Steuervorgänge mit dem Steuerkolben rasch von statten gehen und ein konstruktiv aufwendiger Kolbenspeicher, wie im Stand der Technik ( EP 2 818 751 A1 ) aufgezeigt, kann vermieden werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federungszylinders ist vorgesehen, dass beim Einfedern der Kolbenstange der in ihr geführte Steuerkolben beide Teilkomponenten zumindest teilweise frei lässt und beim Ausfedern die eine Teilkomponente, die benachbart zum zweiten Medienraum angeordnet ist, verschließt. Beim Einfedern der Kolbenstange ist durch Einsatz beider Teilkomponenten bei entsprechender Ansteuerung mittels des Steuerkolbens, eine weniger starke Dämpfung erreicht, im Gegensatz zum Ausfedervorgang mit nur einer Teilkomponente als wirksamer Dämpfungseinrichtung.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federungszylinders ist vorgesehen, dass der Steuerkolben eine Art Blenden- oder Drosselstelle aufweist, die mit ihrem einen freien Ende in den zweiten Medienraum und mit ihrem anderen freien Ende in jeder Verfahrstellung des Steuerkolbens, über die dem zweiten Medienraum entfernt liegende weitere Teilkomponente, in den dritten Medienraum ausmündet. Neben den Blenden- respektive Drosselgeometrien, die durch Überfahren des Steuerkolbens entlang beider Teilkomponenten in variabler Weise generiert sind, wird über die Blenden- oder Drosselstelle im Steuerkolben eine zusätzliche Dämpfung mit fester Dämpfungseigenschaft realisiert, die mit den variablen Dämpfungskomponenten sinnfällig zusammenwirkt.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die eine Teilkomponente mehrere in einer Ebene quer zur Verfahrrichtung der Kolbenstange angeordnete Blendenöffnungen aufweist, die jeweils aus einem tauschbaren Einsatzteil in der Kolbenstange gebildet ist. Dergestalt lassen sich, je nach Einsatzzweck des Federungszylinders, die Blendenöffnungen in einem vorgebbaren Bereich frei wählen und dergestalt die Dämpfungscharakteristik für den jeweils konzipierten Federungszylinder vorgeben.
Vorzugsweise ist dabei ferner vorgesehen, dass die weitere Teilkomponente mehrere in einer Ebene quer zu Verfahrrichtung der Kolbenstange angeordnete weitere Blendenöffnungen aufweist, die jeweils aus einer Querbohrung gleichen Durchmessers in der Kolbenstange gebildet sind. Diese weiteren Blendenöffnungen haben einen fest vorgebbaren Querschnitt, wobei auch hier bedarfsweise tauschbare Blendenöffnungen in Form von Einsatzkörpern in der Kolbenstange vorgesehen sein können. Die weiteren Blendenöffnungen sind vom Querschnitt her aber jedenfalls größer dimensioniert als die anderen Blendenöffnungen der einen Teilkomponente. Dergestalt ist der Ausfedervorgang für den Federungszylinder stärker gedämpft, denn der Einfedervorgang.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federungszylinders ist vorgesehen, dass der Steuerkolben bei zumindest teilweise gespannter Druckfeder in einer ersten Anschlagstellung an der Stange der Kolbenstange und bei zumindest teilweise entspannter Druckfeder in einer zweiten, gegenüberliegenden Anschlagstellung an Teilen des Kolbens der Kolbenstange anliegt. Aufgrund der Druckfeder ist die jeweils eingenommene Position des Steuerkolbens entsprechend vorgespannt, was einem hemmnisfreien Dämpfungsbetrieb mit dem Federungszylinder entgegenkommt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federungszylinders ist vorgesehen, dass der Kolben der Kolbenstange eine in Richtung des Steuerkolbens sich im freien Querschnitt reduzierte Durchgangsöffnung aufweist. Dergestalt ist neben den Blendenöffnungen für die beiden Teilkomponenten und der Querschnittsandrosselung des Fluidstroms mit der festen Blende des Steuerkolbens eine weitere feste Blende oder Drossel innerhalb des Kolbens der Kolbenstange realisiert, was durch Zusammenwirken mit den anderen drei Blenden- oder Drosselquerschnitten eine weitere verbesserte Dämpfung ergibt und eine weitere Möglichkeit der Dämpfungseinstellung über die im freien Querschnitt sich reduzierende Durchgangsöffnung im Kolben der Kolbenstange.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federungszylinders ist vorgesehen, dass der Steuerkolben außenumfangsseitig eine vorzugsweise ringförmige Nut aufweist, die über eine querverlaufende Fluidführung permanent in medienführender Verbindung mit der Blenden- oder Drosselstelle des Steuerkolbens ist und in jeder Verfahrstellung des Steuerkolbens zumindest teilweise die weitere Teilkomponente überdeckt. Dergestalt ist eine verbesserte Überdeckung der Blendenöffnungen der zweiten Teilkomponente erreicht und die stirnseitigen Nutausläufe im Steuerkolben bilden Steuerkanten, in Verbindung mit den Blendenöffnungen der zweiten Teilkomponente aus, was einem harmonischem Dämpfungsverhalten in diesem Bereich zugutekommt.
Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßer Federungszylinder anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die

1 und 3 in einem Längsschnitt den erfindungsgemäßen Federungszylinder, dessen Kolbenstange im vollständig eingefederten Zustand bzw. während einer Einfederbewegung gezeigt ist; und
2 und 4 in einem gegenüber 1 bzw. 3 vergrößerten Teillängsschnitt den Federungszylinder im Bereich seines in der Kolbenstange geführten Steuerkolbens.

Die Figuren zeigen den erfindungsgemäßen Federungszylinder, der insbesondere in Fahrzeug-Federungssystemen und zur Dämpfung von Bewegungen einer Fahrerkabine eines dahingehenden Fahrzeuges verwendet wird. Bei den Fahrzeugen handelt es sich vorzugsweise um landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise Traktoren.
Der Federungszylinder weist ein hohlzylindrisches Gehäuse 10 mit konstantem Innendurchmesser auf. Das hohlzylindrische Gehäuse 10 weist kreisringförmige, ebene Stirnseiten 12 auf. Das eine Ende 16 des Gehäuses 10 ist mittels eines an dem Gehäuse 10 festgelegten, insbesondere angeschweißten, Verschlusskörpers 18 fluiddicht verschlossen, der in das Gehäuse 10 eingreift, und in das andere Ende 20 des Gehäuses 10 ist ein Gewindeeinsatz 22 über eine zwischen der Außenumfangsseite 24 des Gewindeeinsatzes 22 und der Innenumfangsseite 26 des Gehäuses 10 vorgesehene Gewindestrecke 28 eingeschraubt, der aus dem Gehäuse 10 hervorragt. Die dem Gewindeeinsatz 22 zugewandte Stirnseite 30 des Verschlusskörpers 18 und die beiden Stirnseiten 32, 33 des Gewindeeinsatzes 22 sind jeweils eben ausgebildet und senkrecht zur Längsachse 14 des Federungszylinders ausgerichtet. In dem Gewindeeinsatz 22 ist eine Kolbenstange 34 verfahrbar zentral geführt, deren Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Gehäuses 10 ist. Wie bei Federungszylindern üblich ist zur Abdichtung in den Gewindeeinsatz 22 außen-, außerhalb der Gewindestrecke 28, und innenumfangsseitig jeweils zumindest eine Ringnut 36 eingebracht, in der ein Dichtmittel 38, wie beispielsweise ein Dichtring, aufgenommen ist. Zudem ist zur Führung der Kolbenstange 34 in den Gewindeeinsatz 22 innenumfangsseitig zumindest eine weitere Ringnut 36 eingebracht, in der jeweils ein Führungsmittel 40, wie beispielsweise ein Führungsband, aufgenommen ist. Als Teil des Verschlusskörpers 18 und in einem an dem dem Gehäuse 10 abgewandten Ende 42 der Kolbenstange 34 angebrachten Körper 44 vorgesehen ist jeweils ein Lagerauge 46 mit einer darin ausgebildeten Lagerstelle 48 üblicher Bauart. Die eine Lagerstelle 48 ist Rädern des Fahrzeuges und die andere Lagerstelle 48 ist einem Cockpit des Fahrzeuges zugeordnet.
An das dem Gehäuse 10 abgewandte Ende 33 des Gewindeeinsatzes 22 schließt sich ein elastisch sowie hohlzylinderförmig ausgebildetes Dämpferteil 52 mit kreisringförmig und eben ausgebildeten sowie senkrecht zur Längsachse 14 des Federungszylinders ausgerichteten Stirnseiten 54, 55 an, das von dem Stangenteil 56 der Kolbenstange 34 zentral durchgriffen ist. Das hohlzylindrische Dämpferteil 52 verhindert ein Anschlagen des an dem dem Gehäuse 10 abgewandten Ende 42 der Kolbenstange 34 angebrachten Körpers 44 an dem Gewindeeinsatz 22 bei einem Anfahren der eingefahrenen Endstellung der Kolbenstange 34. So gelangen bei einer dahingehenden Einfahrbewegung die einander zugewandten Stirnseiten 55, 58 des an dem dem Gehäuse 10 abgewandten Ende 42 der Kolbenstange 34 angebrachten Körpers 44 und des Dämpferteils 52, die jeweils eben und ringförmig ausgebildet sind, in Anlage miteinander, woraufhin das Dämpferteil 52 komprimiert und die Einfahrbewegung der Kolbenstange 34 dadurch abgebremst wird.
An dem im Gehäuse 10 angeordneten Ende 59 der Kolbenstange 34 ist ein Kolben 60 festgelegt, der an der Innenseite 26 des Gehäuses 10 in Richtung einer Längsachse 14 des Federungszylinders verfahrbar geführt ist. In der vollständig ausgefahrenen Endstellung der Kolbenstange 34 ist ein Ringkolbenteil 62 des Kolbens 60 der Kolbenstange 34 in Anlage mit dem Gewindeeinsatz 22. Zwischen dem Kolben 60 der Kolbenstange 34 und dem Verschlusskörper 18 ist ebenfalls an der Innenseite 26 des Gehäuses, in Richtung der Längsachse 14 des Federungszylinders verfahrbar geführt, ein Trennkolben 64 vorgesehen. Zur Abdichtung und Führung sind wie üblich in den Kolben 60 der Kolbenstange 34 sowie in den Trennkolben 64 außenumfangsseitig jeweils Ringnuten 36 eingebracht, in denen Dicht- 38 und Führungsmittel 40 vorgesehen sind.
Im Gehäuse 10 trennt der Trennkolben 64, vorzugsweise mediendicht, einen, in Längsrichtung 14 gesehen, zwischen dem Verschlusskörper 18 und dem Trennkolben 64 ausgebildeten ersten Medienraum 67 zur Bevorratung von Arbeitsgas, wie beispielsweise Stickstoffgas N₂, von einem zweiten Medienraum 68 zur Bevorratung von Hydraulikflüssigkeit, wie beispielsweise Hydrauliköl, der, in Längsrichtung gesehen, zwischen dem Trennkolben 64 und dem Kolben 60 der Kolbenstange 34 ausgebildet ist. Zur Erhöhung des Gasvolumens ist in die einander zugewandten Stirnseiten 30, 65 des Trennkolbens 64 und des Verschlusskörpers 18 jeweils eine zentrale Ausnehmung 70, 71 eingebracht. Der zweite Medienraum 68 ist über eine Dämpfungseinrichtung 72 mit einem, in Längsrichtung gesehen, zwischen dem Ringkolbenteil 62 der Kolbenstange 34 und dem Gewindeeinsatz 22 ausgebildeten, von dem Stangenteil 56 der Kolbenstange 34 durchgriffenen dritten Medienraum 74 ebenfalls zur Bevorratung von Hydraulikflüssigkeit, wie beispielsweise Hydrauliköl, fluidführend verbunden.
Außenumfangsseitig an dem Verschlusskörper 18 ist ein Arbeitsgasanschluss 76 vorgesehen, von dem ausgehend sich ein Fluidkanal 78 durch den Verschlusskörper 18 erstreckt und in der Ausnehmung 70 des Verschlusskörpers 18 als Teil des ersten Medienraums 67 ausmündet. Zudem ist an dem Gehäuse 10 außenumfangsseitig ein Hydraulikfluidanschluss 80 vorgesehen, von dem ausgehend sich ein weiterer Fluidkanal 82 radial durch das Gehäuse 10 erstreckt und in dem dritten Medienraum 74 ausmündet.
Die dem Trennkolben 64 zugewandte, kreisringförmige Stirnseite 84 des Stangenteils 56 der Kolbenstange 34 ist eben ausgebildet und senkrecht zur Längsachse 14 des Federungszylinders ausgerichtet. Ausgehend von seiner dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseite 84 aus ist in das Stangenteil 56 eine zylindrische und zentrale Ausnehmung 86 eingebracht, deren Innendurchmesser sich unter Ausbildung einer ersten 88 und zweiten 90 ringförmigen Stufe in Richtung eines Bodens 92 der Ausnehmung 86 verringert. Im Endbereich zwischen der dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseite 84 und der innenumfangsseitigen ersten Stufe 88 erweitert sich der Außendurchmesser des Stangenteils 56 ausgehend von seiner dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseite 84 unter Ausbildung einer ringförmigen Stufe 94 in Richtung des Gewindeeinsatzes 22.
Zwischen der ersten 88 und der zweiten 90 innenumfangsseitigen Stufe des Stangenteils 56 ist in dem Stangenteil 56, näher an der ersten 88 als an der zweiten 90 Stufe angeordnet, eine Teilkomponente 96 der Dämpfungseinrichtung 72 vorgesehen. Die eine Teilkomponente 96 ist als mehrere jeweils sich in Radialrichtung ausgehend von der Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 durch das Stangeteil 56 hindurch erstreckende Bohrungen 98 ausgebildet, in die jeweils ein hohlzylinderförmiges Einsatzteil 100 über eine Gewindestrecke 102 zwischen dem Stangenteil 56 der Kolbenstange 34 und dem Einsatzteil 100 eingeschraubt ist. Die Wandstärke eines jeweiligen Einsatzteils 100 ist geringer als die Wandstärke des Stangenteils 56 zwischen dem Außen- 104 und dem Innenumfang 106 des Stangenteils 56. Das jeweilige Einsatzteil 100 ist, versetzt zu der jeweiligen Ausmündung der Bohrung 98 der einen Teilkomponente 96, in der dieses angeordnet ist, mittig zwischen dem Außen- 104 und dem Innenumfang 106 des Stangenteils 56 angeordnet. Sämtliche zentralen Achsen der Bohrungen 98 der einen Teilkomponente 96 liegen in einer Ebene. Jedes Einsatzteil 100 weist eben und kreisringförmig ausgebildete sowie parallel zur Längsachse 14 des Federungszylinders ausgerichtete Stirnseiten 108 auf. In einem der Längsachse 14 zugewandten Endbereich ist an der Innenumfangsseite jedes Einsatzteils 100 ein vollumfänglich umlaufender und nach innen, im Längsschnitt gesehen, trapezförmig zulaufender Vorsprung 112 vorgesehen, so dass der zentrale Fluiddurchgang 110 jedes Einsatzteils 100 eine Blenden- oder Drosselöffnung ausbildet. In den dem Gehäuse 10 zugewandten Endbereich des Innenumfangs des Fluiddurchgangs 110 jedes Einsatzteils 100 ist ein Mitnahmeprofil 114, insbesondere in Form einer schlitzförmigen Ausnehmung, eingebracht zum Eingreifen eines Werkzeuges zwecks Ein- und Ausdrehens des Einsatzteils 100 in das bzw. aus dem Stangenteil 56.
Im Mittenbereich zwischen der ersten 88 und der zweiten 90 innenumfangsseitigen Stufe des Stangenteils 56 ist von der einen Teilkomponente 96 axial beabstandet eine weitere Teilkomponente 116 der Dämpfungseinrichtung 72 vorgesehen, die als mehrere jeweils sich in Radialrichtung ausgehend von der Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 durch das Stangenteil 56 hindurch erstreckende Bohrungen 118 ausgebildet ist, die einen Fluiddurchgang 120 bilden. Der Übergangsbereich der jeweiligen Bohrung 118 der weiteren Teilkomponente 116 zu der Innenumfangsseite 106 der Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 bildet jeweils eine Steuerkante 122. Sämtliche zentralen Achsen der Bohrungen 118 der weiteren Teilkomponente 116 liegen in einer weiteren Ebene, die parallel zu der und axial beabstandet von der Ebene, in der die zentralen Achsen der Bohrungen 98 der einen Teilkomponente 96 liegen, angeordnet ist. Sämtliche Bohrungen 118 der weiteren Teilkomponente 116 weisen jeweils ein und denselben konstanten Innendurchmesser auf, der größer ist als der kleinste Innendurchmesser jedes Einsatzteils 100 der einen Teilkomponente 96. Derart eingerichtet bildet der Fluiddurchgang 120 jeder weiteren Teilkomponente 116 eine Drossel- oder Blendenöffnung.
Über die eine Teilkomponente 96 und die weitere Teilkomponente 116 ist die Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 fluidführend mit dem dritten Medienraum 74 verbunden.
In die Innenumfangsseite 106 des Stangenteils 56 ist zwischen seiner dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseite 84 und der ersten innenumfangsseitigen Stufe 88 ein Innengewinde 128 eingebracht zum Eingreifen eines Außengewindes 130 eines hohlzylindrischen Einschraubteils 132 des Kolbens 60 der Kolbenstange 34, mittels dem das Ringkolbenteil 62 der Kolbenstange 34 an dem Stangenteil 56 der Kolbenstange 34 festgelegt ist.
Das Ringkolbenteil 62 der Kolbenstange 34 weist einen hohlzylindrischen Basiskörper 134 auf, der zwei eben und kreisringförmig ausgebildete sowie senkrecht zur Längsachse 14 des Federungszylinders ausgerichtete Stirnseiten 136 aufweist und von dessen innenumfangsseitigem Mittenbereich sich ein vollumfänglicher Vorsprung 138 in Radialrichtung zu der Längsachse 14 des Federungszylinders hin wegerstreckt. Die radiale Höhe des Vorsprungs 138 entspricht in etwa der radialen Höhe der außenumfangsseitigen Stufe 94 des Stangenteils 56 und der axiale Durchmesser des Vorsprungs 138 ist größer als die axiale Länge des Endbereichs der Außenumfangsseite des Stangenteils 56 zwischen der dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseite 84 des Stangenteils 56 und seiner außenumfangsseitigen Stufe 94. Derart ausgebildet ist das Ringkolbenteil 62 der Kolbenstange 34 mit der der Längsachse 14 zugewandten Seite seines Vorsprungs 138 teilweise in Anlage mit der Außenumfangsseite des Stangenteils 56 zwischen der dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseite 84 des Stangenteils 56 und seiner außenumfangsseitigen Stufe 94 sowie mit seiner Innenumfangsseite im Bereich zwischen der jeweils dem Gewindeeinsatz 22 zugewandten Seite des Vorsprungs 138 und der Stirnseite 136 in Anlage mit der Außenumfangsseite des Stangenteils 56 im Bereich seines größten Außendurchmessers 104.
Dort in Position gehalten wird das Ringkolbenteil 62 der Kolbenstange 34 mittels des Einschraubteils 132 als Teil des Kolbens 60, das eben ausgebildete und senkrecht zur Längsachse 14 des Federungszylinders ausgerichtete Stirnseiten 141, 142 aufweist. Ausgehend von der dem Trennkolben 64 abgewandten Stirnseite 142 in Richtung des Trennkolbens 64 ist an der Außenumfangsseite des Einschraubteils 132 zunächst das Außengewinde 130 vorgesehen, worauf folgend sich der Außendurchmesser des Einschraubteils 132 unter Ausbildung einer ringförmigen Stufe 146 erweitert. Durch Einschrauben des Außengewindes 130 des Einschraubteils 132 in das Innengewinde 128 des Stangenteils 56 ist der Vorsprung 138 des Ringkolbenteils 62 zwischen den außenumfangsseitigen Stufen 94, 146 des Einschraubteils 132 und des Stangenteils 56 eingespannt, wodurch das Ringkolbenteil 62 am Stangenteil 56 festgelegt ist.
Durch das Einschraubteil 132 erstreckt sich eine zentrale Fluiddurchgangsöffnung 148 hindurch, deren Innendurchmesser ausgehend von der dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseite 141 des Einschraubteils 132 sich in Richtung des Gewindeeinsatzes 22 unter Ausbildung eines sich jeweils konisch verjüngenden ersten 150 und zweiten 152 Übergangsbereiches verringert. Zwischen der dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseite 141 und dem ersten Übergangsbereich 150 ist in den Innenumfang der Durchgangsöffnung 148 ein Mitnahmeprofil 154, beispielsweise ein Innensechskant, zum Eingreifen eines Werkzeuges ausgebildet zwecks Ein- und Ausdrehens des Einschraubteils 132 in das bzw. aus dem Stangenteil 56. Die Fluiddurchgangsöffnung 148 des Einschraubteils 132 mündet an ihrem mit dem Mitnahmeprofil 154 versehenen Ende in den zweiten Medienraum 68 aus. Die dem Gewindeeinsatz 22 zugewandte Stirnseite 142 des Einschraubteils 132 ist unter Zwischenanordnung einer zylindrischen Ringscheibe 156, deren Außendurchmesser dem kleinsten Außendurchmesser des Einschraubteils 132 entspricht und deren Innendurchmesser kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 148 des Einschraubteils 132, beabstandet von der ersten 88 innenumfangsseitigen Stufe des Stangenteils 56 angeordnet. Die Ringscheibe 156 hat für das diese durchströmende Fluid die Wirkung einer Drossel oder Blende. Die dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseiten 136, 141 des Einschraubteils 132 und des Ringkolbenteils 62 der Kolbenstange 34 schließen miteinander bündig ab.
An der Innenseite der Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 ist im Bereich zwischen der ersten 88 und der zweiten 90 innenumfangsseitigen Stufe ein kreiszylindrischer Steuerkolben 166 geführt, der in Richtung der Längsachse 14 des Federungszylinders verfahrbar ist zwischen einer ersten Anschlag- bzw. Endstellung, in der der Steuerkolben 166 in Anlage mit der zweiten Stufe 90 der Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 ist, und einer zweiten Anschlag- bzw. Endstellung, in der der Steuerkolben 166 in Anlage mit der Ringscheibe 156 ist. Der Steuerkolben 166 weist außenumfangsseitig und außerhalb seiner Mitte mehrere Ringnuten 36 auf, in denen wie üblich Dicht- 38 und Führungsmittel 40 angeordnet sind. Zudem weist der Steuerkolben 166 eben ausgebildete und senkrecht zur Längsachse 14 ausgerichtete Stirnseiten 168, 169 auf, von denen ausgehend in Richtung der Längsachse 14 des Federungszylinders jeweils eine zentrale und kreiszylindrische Ausnehmung 170, 172 eingebracht ist. Ein Energiespeicher 174 in Form einer Druckfeder stützt sich mit seinem einen Ende an dem Boden 176 der dem Gewindeeinsatz 22 zugewandten Ausnehmung 170 des Steuerkolbens 166 und mit einem anderen Ende an dem Boden 92 der Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 ab, wodurch der Steuerkolben 166 in Richtung des Einschraubteils 132 vorgespannt ist. In den außenumfangsseitigen Mittenbereich des Steuerkolbens 166 ist eine vollumfänglich umlaufende Ringnut 180 eingebracht. Die axiale Breite der Ringnut 180 ist größer als, insbesondere 1,6-mal so groß wie, der Innendurchmesser jeder Bohrung 118 der weiteren Teilkomponente 116 durch das Stangenteil 56, die in jeder Verfahrstellung des Steuerkolbens 166 permanent fluidführend mit der Ringnut 180 im Steuerkolben 166 verbunden sind. jeder Übergang der, sich insbesondere in Radialrichtung erstreckenden, beiden Seitenwände 182 der Ringnut 180 zu dem Außenumfang des Steuerkolbens 166 bildet jeweils eine Steuerkante 184, 186. Im Längsschnitt gesehen, ist die dem Einschraubteil 132 nächstliegende Steuerkante 184 der Ringnut 180 als rechtwinklige Kante ausgebildet, wohingegen die dem Gewindeeinsatz 22 nächstliegende Steuerkante 186 abgerundet ist. Im Bereich der Ringnut 180 erstreckt sich durch den Steuerkolben 166 in Radialrichtung eine Querbohrung 188, die beidseitig mit der Ringnut 180 fluidführend verbunden ist. Die dem Einschraubteil 132 zugewandte Ausnehmung 172 des Steuerkolbens 166 ist über eine in Richtung der Längsachse 14 des Federungszylinders verlaufende, zentrale Längsbohrung 190 im Steuerkolben 166 mit der Querbohrung 188 im Steuerkolben 166 fluidführend verbunden. Der Innendurchmesser der zentralen Bohrung 190 im Steuerkolben 166 ist geringer als der Innendurchmesser der dem Einschraubteil 132 zugewandten Ausnehmung 172 des Steuerkolbens 166, deren Innendurchmesser wiederum geringer ist als der Innendurchmesser der dem Gewindeeinsatz 22 zugewandten Ausnehmung 170 des Steuerkolbens 166. Die zentrale Bohrung 190 hat für das diese durchströmende Fluid die Wirkung einer Drossel oder Blende.
In der zweiten Endstellung, in der der Steuerkolben 166 unter Vorspannung der Druckfeder 174 in Anlage mit der Ringscheibe 156 ist, verschließt der Steuerkolben 166 jede Einmündung der einen Teilkomponente 96 in die Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 vollständig und verschließt diese. Zudem befindet sich die abgerundete Steuerkante 186 des Steuerkolbens 166, in Längsrichtung gesehen, in etwa im Mittenbereich der jeweiligen Bohrung 118 der weiteren Teilkomponente 116, so dass der Steuerkolben 166 diese Bohrungen 118 hälftig verschließt. Legt der Steuerkolben 166 ausgehend von seiner zweiten Endstellung mit Ziel seiner ersten Endstellung einen Teil, insbesondere in etwa 20 Prozent, seines Verfahrweges zurück, wird der Fluidweg durch die eine Teilkomponente 96 zumindest teilweise freigegeben. Legt der Steuerkolben 166 ausgehend von seiner zweiten Endstellung mit Ziel seiner ersten Endstellung einen demgegenüber weiteren Teil, insbesondere in etwa 35 Prozent, seines Verfahrweges zurück, überdeckt die Ringnut 180 des Steuerkolbens 166 die Einmündung 191 der jeweiligen Bohrung 118 der weiteren Teilkomponente 116 vollständig bei weiter freigegebenem Fluidweg der einen Teilkomponente 96. Ist der Steuerkolben 166 an seiner ersten Endstellung angelangt, in der der Steuerkolben 166 in Anlage mit der zweiten Stufe 90 der Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 ist, befindet sich die rechtwinklige Steuerkante 184 des Steuerkolbens 166, in Längsrichtung gesehen, in etwa im Mittenbereich der jeweiligen Bohrung 118 der weiteren Teilkomponente 116, so dass der Steuerkolben 166 die Einmündungen 191 dieser Bohrungen 118 zur Hälfte verschließt. Zudem gibt der Steuerkolben 166 den Fluidweg durch die eine Teilkomponente 96 zumindest nahezu vollständig frei.
In jeder Verfahrstellung des Steuerkolbens 166, in der eine jeweilige Steuerkante 184, 186 der Ringnut 180 des Steuerkolbens 166, in Axialrichtung gesehen, im Bereich der Bohrungen 118 der weiteren Teilkomponente 116 angeordnet ist, bildet diese Steuerkante 184, 186 der Ringnut 180 mit der im Bereich der Ringnut 180 angeordneten Steuerkante 122 der Einmündung 191 der jeweiligen Bohrung 118 der weiteren Teilkomponente 116 eine Drossel oder Blende, die bei geringer werdendem Öffnungsquerschnitt eine größer werdende Androsselung des Fluides und eine stärkere Dämpfung bewirkt.
In die Innenumfangsseite der dem Einschraubteil 132 zugewandten Ausnehmung 172 des Steuerkolbens 166 ist ein Innengewinde 192 eingebracht zum Eingreifen eines Außengewindes 194 einer zylindrischen Einschraubhülse 196 mit eben ausgebildeten und senkrecht zur Längsachse 14 des Federungszylinders ausgerichteten Stirnseiten 198, 199. Ist die Einschraubhülse 196 vollständig in den Steuerkolben 166 eingeschraubt, ist die dem Gewindeeinsatz 22 zugewandte Stirnseite 199 der Einschraubhülse 196 in Anlage mit dem von der Längsbohrung 190 durchgriffenen Boden der dem Einschraubteil 132 zugewandten Ausnehmung 172 des Steuerkolbens 166 und schließen die dem Einschraubteil 132 zugewandten Stirnseiten 168, 198 des Steuerkolbens 166 und der Einschraubhülse 196 bündig miteinander ab. Von dem innenumfänglichen Mittenbereich der Einschraubhülse 196 erstreckt sich radial nach innen ein vollumfänglich umlaufender und, im Längsschnitt gesehen, trapezförmiger Vorsprung 200 weg, dessen Seitenwände in Richtung der Längsachse 14 des Federungszylinders zulaufen. Derart ausgebildet weist die Einschraubhülse 196 einen zentralen Fluiddurchgang 202 auf, der eine Drossel- oder Blendenöffnung bildet. In den dem Einschraubteil 132 zugewandten Endbereich der Innenumfangsseite der Einschraubhülse 196 ist ein Mitnahmeprofil 204, beispielsweise ein Innensechskant, zum Eingreifen eines Werkzeuges ausgebildet zwecks Ein- und Ausdrehens der Einschraubhülse 196 in den bzw. aus dem Steuerkolben 166. Der Innendurchmesser der Einschraubhülse 196 ist im Bereich zwischen seiner dem Einschraubteil 132 zugewandten Stirnseite 198 und seinem innenumfänglichen Vorsprung 200 kleiner ausgebildet als zwischen diesem Vorsprung 200 und seiner dem Gewindeeinsatz 22 zugewandten Stirnseite 199.
Der zweite Medienraum 68 ist in jeder Verfahrstellung des Steuerkolbens 166 permanent fluidführend verbunden mit dem dritten Medienraum 74 über einen Fluidweg, der gebildet ist durch den jeweiligen Fluiddurchgang 148, 202 des Einschraubteils 132, der Ringscheibe 156 und der Einschraubhülse 196 sowie die Längs- 190, die Querbohrung 188 und die Ringnut 180 im Steuerkolben 166 und die Bohrung 118 der weiteren Teilkomponente 116 im Stangenteil 56. Zusätzlich ist der zweite Medienraum 68 mit dem dritten Medienraum 74 zumindest teilweise fluidführend verbunden über einen weiteren Fluidweg, der gebildet ist durch den Fluiddurchgang 148 des Einschraubteils 132, der Ringscheibe 156 und die Öffnungen der einen Teilkomponente 96 im Stangenteil 56, wenn der Steuerkolben 166 ausgehend von seiner zweiten Endstellung mit Ziel seiner ersten Endstellung zumindest einen Teil, insbesondere in etwa zumindest 20 Prozent, seines Verfahrweges zurückgelegt hat.
Die 1 zeigt den Federungszylinder in einem Zustand, in dem dessen Kolbenstange 34 unter Einwirkung einer drückenden Kraft auf den Federungszylinder vollständig eingefahren ist. In diesem Zustand ist das Dämpferteil 52 vollständig komprimiert und der Gasdruck im ersten Medienraum 67 ist maximal, wobei sich die Öldrucke im zweiten 68 und im dritten 74 Medienraum weitestgehend entsprechen. Aufgrund des Druckgleichgewichts in dem zweiten 68 und dem dritten 74 Medienraum ist der Steuerkolben 166 (2) von der Kraft der Druckfeder 174 beaufschlagt in Anlage an der Ringscheibe 156 in seiner zweiten Endstellung angeordnet. In dieser Endstellung verschließt der Steuerkolben 166 mit seinem vollen Außendurchmesser die Einmündungen der einen Teilkomponente 96 der Dämpfungseinrichtung 72 in die Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 und verschließt mit seinem vollen Außendurchmesser die Einmündungen 191 der weiteren Teilkomponente 116 in etwa hälftig.
Wirkt ausgehend von dieser eingefahrenen Endstellung der Kolbenstange 34 eine ziehende Kraft auf den Federungszylinder, insbesondere die Kolbenstange 34, erhöht sich der Fluiddruck im dritten Medienraum 74, dessen Volumen sich aufgrund der Ausfahrbewegung der Kolbenstange 34 verringert, und reduziert sich gleichzeitig der Fluiddruck im zweiten Medienraum 68, dessen Volumen sich vergrößert. Aufgrund des sich verringernden Fluiddrucks im zweiten Medienraum 68 entspannt sich das Gas im Gasraum 67 und verfährt der Trennkolben 64 in Richtung des Gewindeeinsatzes 22, wodurch die Ausfahrbewegung der Kolbenstange 34 unterstützt wird und insbesondere das Ausbilden von Kavitationen im zweiten Medienraum 68 verhindert wird. Unter diesen Druckverhältnissen verbleibt der Steuerkolben 166 in seiner zweiten Endstellung. Zum Ausgleich der Druckverhältnisse strömt das Hydraulikmedium angedrosselt von dem dritten Medienraum 74 in den zweiten Medienraum 68 über nur einen Fluidweg, der gebildet ist durch die weitere Teilkomponente 116, die Ringnut 180, die Quer- 188 und die Längsbohrungen 190 im Steuerkolben 166 sowie die Fluiddurchgänge 148, 202 der Einschraubhülse 196, der Ringscheibe 156 und des Einschraubteils 132. Dergestalt übernimmt nur die weitere Teilkomponente 116 die Dämpfung.
Wirkt ausgehend von einer zumindest teilweise ausgefahrenen Stellung der Kolbenstange 34 eine drückende Kraft auf den Federungszylinder, insbesondere die Kolbenstange 34 (3), erhöht sich der Fluiddruck im zweiten Medienraum 68, dessen Volumen sich aufgrund der Einfahrbewegung der Kolbenstange 34 verringert, und reduziert sich gleichzeitig der Fluiddruck im dritten Medienraum 74, dessen Volumen sich vergrößert. Gleichzeitig übt das Fluid im zweiten Medienraum 68 einen Druck auf den Trennkolben 64 aus, der in Richtung des Verschlusskörpers 18 verfährt, so dass das Gas im Gasraum 67 komprimiert wird, was zusätzlich dämpfend wirkt.
Unter diesen Druckverhältnissen bewegt sich der Steuerkolben 166 jedenfalls von seiner zweiten Endstellung weg. In Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen dem zweiten 68 und dem dritten 74 Medienraum verbleibt der Steuerkolben 166 in zumindest einer sich von den Endstellungen unterscheidenden Zwischenstellung oder bewegt sich in seine erste Endstellung.
In zumindest einer sich von den Endstellungen unterscheidenden Zwischenstellung ist der Steuerkolben 166 mit seinen beiden Stirnseiten 168, 169 nicht in Anlage an einer Komponente des Federungszylinders und in seiner ersten Endstellung ist der Steuerkolben 166 an der zweiten Stufe 90 der Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 in Anlage. In der zumindest einen Zwischenstellung und der ersten Endstellung überdeckt der Steuerkolben 166 mit seiner Ringnut 180 die Einmündungen 191 der weiteren Teilkomponente 116 in die Ausnehmung des Stangenteils 56 zumindest teilweise und gibt gleichzeitig die Einmündungen der einen Teilkomponente 96 der Dämpfungseinrichtung 72 in die Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 zumindest teilweise frei.
Zum Ausgleich der Druckverhältnisse strömt das Hydraulikmedium angedrosselt bei einer Einfahrbewegung der Kolbenstange 34 von dem zweiten Medienraum 68 in den dritten Medienraum 74 einerseits über den einen Fluidweg, der durch die Fluiddurchgänge 148, 202 des Einschraubteils 132, der Ringscheibe 156 und der Einschraubhülse 196 sowie die Längs- 190, die Querbohrungen 188 und die Ringnut 180 im Steuerkolben 166 und den Fluiddurchgang 120 der weiteren Teilkomponente 116 gebildet ist und zusätzlich angedrosselt andererseits über einen weiteren Fluidweg, der durch die Fluiddurchgänge 148, 202, 110 des Einschraubteils 132, der Ringscheibe 156 sowie der einen Teilkomponente 96 gebildet ist. Dergestalt übernehmen beide Teilkomponenten 96, 116 zusammen die Dämpfung jeweils zu variablen Anteilen und insbesondere mit sich voneinander unterscheidender Androsselung.
Schließlich können bei einer fortwährenden dahingehenden Einfahrbewegung die einander zugewandten Stirnseiten 55, 58 des an dem dem Gehäuse 10 abgewandten Ende der Kolbenstange 34 angebrachten Körpers 44 und des elastischen Dämpferteils 52 in Anlage miteinander gelangen, woraufhin das Dämpferteil 52 komprimiert und die Einfahrbewegung der Kolbenstange 34 dadurch weiterhin dämpfend abgebremst wird.
Ist die Kolbenstange 34 in einer unbelasteten Stellung, insbesondere einer Zwischenstellung, oder ihrer ein- oder ausgefahrenen Endstellung angeordnet, gleichen sich die Fluiddrücke in dem zweiten 68 und dritten 74 Medienraum im Wesentlichen an, so dass der Steuerkolben 166 unter Vorspannung der Druckfeder 174 zurück in seine zweite Endstellung gebracht wird.
Da zum Ausgleich der Druckverhältnisse des zweiten 68 und des dritten 74 Medienraumes bei einer Ausfahrbewegung der Kolbenstange 34 für das von dem dritten 74 in den zweiten 68 Medienraum strömende Fluid ausschließlich der eine Fluidweg zur Verfügung steht, wobei der Steuerkolben 166 die Einmündung 191 der weiteren Teilkomponente 116 in die Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 in etwa hälftig verschließt, wohingegen bei einer Einfahrbewegung der Kolbenstange 34 für das von dem zweiten 68 in den dritten 74 Medienraum strömende Fluid neben dem einen Fluidweg zusätzlich der weitere Fluidweg vorgesehen ist, wobei der Steuerkolben 166 die Einmündung 191 der weiteren Teilkomponente 116 höchstens in etwa hälftig verschließt, wird das Fluid bei der Ausfahrbewegung der Kolbenstange 34 stärker angedrosselt als bei der Einfahrbewegung der Kolbenstange 34. Dadurch wird durch den Federungszylinder bei der Ausfahrbewegung eine stärkere Dämpfung bewirkt als bei der Einfahrbewegung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 3097753 A1 [0002]
EP 2818751 A1 [0003, 0012]

Claims

Federungszylinder mit einem Zylindergehäuse (10) und einem darin längsverfahrbar angeordneten Trennkolben (64), der einen ersten Medienraum (67) von einem zweiten Medienraum (68) separiert und mit einer im Zylindergehäuse (10) längsverfahrbar angeordneten Kolbenstange (34), die einen dritten Medienraum (74) begrenzt, der über eine Dämpfungseinrichtung (72) mit dem zweiten Medienraum (68) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (72) aus zwei Teilkomponenten (96, 116) besteht, die, in Verfahrrichtung der Kolbenstange (34) gesehen, derart hintereinander angeordnet sind, dass in eine Federrichtung der Kolbenstange (34) beide Teilkomponenten (96, 116) und in die der einen Federrichtung entgegengesetzte andere Federrichtung nur eine Teilkomponente (116) die Dämpfung übernehmen.
Federungszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Teilkomponente (96, 116) aus mindestens einer Blendenöffnung (110, 120) gebildet ist, die im Stangenteil (56) der Kolbenstange (34) angeordnet, mit ihrem einen freien Ende in den dritten Medienraum (74) permanent medienführend und mit ihrem anderen freien Ende in einen Hohlraum (86) der Kolbenstange (34) ausmündet.
Federungszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum (86) der Kolbenstange (34) ein Steuerkolben (166) unter dem Einfluss eines Energiespeichers (174), vorzugsweise in Form einer Druckfeder, längsverfahrbar geführt ist.
Federungszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einfedern der Kolbenstange (34) der in ihr geführte Steuerkolben (166) beide Teilkomponenten (96, 116) zumindest teilweise frei lässt und beim Ausfedern die eine Teilkomponente (96), die benachbart zum zweiten Medienraum (68) angeordnet ist, verschließt.
Federungszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (166) eine Art Blenden- oder Drosselstelle (202) aufweist, die mit ihrem einen freien Ende in den zweiten Medienraum (68) und mit ihrem anderen freien Ende in jeder Verfahrstellung des Steuerkolbens (166), über die dem zweiten Medienraum (68) entfernt liegende weitere Teilkomponente (116), in den dritten Medienraum (74) ausmündet.
Federungszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Teilkomponente (96) mehrere in einer Ebene quer zur Verfahrrichtung der Kolbenstange (34) angeordnete Blendenöffnungen (110) aufweist, die jeweils aus einem tauschbaren Einsatzteil (100) in der Kolbenstange (34) gebildet ist.
Federungszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Teilkomponente (116) mehrere in einer Ebene quer zu Verfahrrichtung der Kolbenstange (34) angeordnete weitere Blendenöffnungen (120) aufweist, die jeweils aus einer Querbohrung (118) gleichen Durchmessers in der Kolbenstange (34) gebildet sind.
Federungszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (166) bei zumindest teilweise gespannter Druckfeder (174) in einer ersten Anschlagstellung an der Stange (56) der Kolbenstange (34) und bei zumindest teilweise entspannter Druckfeder (174) in einer zweiten, gegenüberliegenden Anschlagstellung an Teilen des Kolbens (60) der Kolbenstange (34) anliegt.
Federungszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (60) der Kolbenstange (34) eine in Richtung des Steuerkolbens (166) sich im freien Querschnitt reduzierte Durchgangsöffnung (148) aufweist.
Federungszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (166) außenumfangsseitig eine, vorzugsweise ringförmige, Nut (180) aufweist, die über eine querverlaufende Fluidführung (188) permanent in medienführender Verbindung mit der Blende oder Drosselstelle (202) des Steuerkolbens (166) ist und in jeder Verfahrstellung des Steuerkolbens (166) zumindest teilweise die weitere Teilkomponente (116) überdeckt.