DE1047035B - Luftfederungseinrichtung - Google Patents

Description

• Luftfederungseinrichtung Die Erfindung betrifft eine Luftfederungseinrichtung, insbesondere für Fahrzeuge, mit einem dem Volumen nach veränderlichen Druckraum.
• Bei der Verwendung von Luftfederungseinrichtungen, z. B. als Fahrzeugfeder, ergibt sich stets eine große Schwierigkeit dadurch, daß die Luftfederungen praktisch ohne Dämpfung schwingen. Der Grund liegt darin, daß das benutzte Federungselement, nämlich die Luft bzw. das Gas, außerordentlich stark kompressibel ist, ganz im Gegensatz zu Flüssigkeiten.
• Um Luftfederungseinrichtungen bzw. andere Federungen ohne ausreichende Eigendämpfung gebrauchen zu können, hat man sich bisher einer zusätzlichen Dämpfungseinrichtung bedient, die in der Regel als hydraulischer Schwingungsdämpfer ausgebildet ist. Bei diesen hydraulischen Stoßdämpfern ist bekanntlich ein Kolben in einem Zylinder eingeschlossen, wobei unterhalb und oberhalb des Kolbens eine Druckkammer angeordnet ist. Der Kolben ist mit Kanälen versehen, die als Drosselstellen dienen und somit eine rasche Auf- bzw. Abwärtsbewegung des Kolbens sowie ein Hin- und Hergehen der Dämpfungsflüssigkeit verhindern. Bei solchen hydraulischen Kolben ist es auch bekannt, als Drosselventil poröse Ventilplatten zu benutzen.
• Im Zusammenhang mit einem mittels Federn auf einer Basis abgestützten System hat man auch schon versucht, als hydraulischen Schwingungsdämpfer zwischen der Basis und dem schwingenden Körper eine zusammendrückbare poröse Masse, beispielsweise einen Gummischwamm, formschlüssig anzuordnen und den Schwamm zum Teil in ein Flüssigkeitsgefäß unterzubringen. Dieser Anordnung liegt der Gedanke zugrunde, die Flüssigkeitsreibung in der Weise als dämpfende Kraft auszunutzen, daß sich die Flüssigkeit in den Poren einer porösen Masse befindet, die durch die Schwingungen deformiert wird.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Luftfederungseinrichtungen mit einem dem Volumen nach veränderlichen Druckraum ohne zusätzliche Stoßdämpfer od. dgl. so auszubilden, daß die Schwingungen der eingeschlossenen Luftsäule selbst gedämpft werden.
• Die Erfindung besteht darin, daß im Druckraum ein nicht zusammendrückbarer, poröser Körper angeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Schwingungen der eingeschlossenen Luftsäule von der Abstützfläche im wesentlichen absorbiert und nicht reflektiert werden.
• Gemäß der Erfindung kann die Luftfederungseinrichtung eine vom Druckraum durch den porösen, nicht zusammendrückbaren Körper getrennte Luftkammer aufweisen. Diese Luftkammer kann mit einem Luftspeicher in Verbindung stehen, wobei in der Ver-Bindungsleitung ein Rückschlagventil eingebaut ist, das die Luft am Entweichen aus der Luftkammer in den Luftspeicher hindert.
• Ferner kann die Luftfederungseinrichtung gemäß der Erfindung so gestaltet werden, daß der Druckraum und die Luftkammer sowie der poröse, nicht zusammendrückbare Körper von einer elastischen Wandung allseitig umschlossen sind.
• In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 das erste Beispiel der Einrichtung im Schnitt, Fig. 2 in der gleichen Weise eine zweite Ausführung, Fig. 3 eine dritte Art der Einrichtung und Fig. 4 ein Einbaubeispiel der Einrichtung nach Fig. 3 bei einem Fahrzeug.
• Gemäß Fig. 1 besteht die Luftfederungseinrichtung aus einem starren Zylinder 1 und einem darin gleitenden Kolben 2. Der Zylinder 1 weist am oberen Ende einen Deckel 3 auf, welcher mittels Schrauben 4 (strichpunktiert gezeichnet) am Flansch 5 des Zylinders 1 angebracht ist. Der Deckel 3 trägt eine Büchse 6, durch welche die Kolbenstange 7 des Kolbens 2 nach außen hindurchgeführt ist. Im Druckraum 8 des Zylinders 1 ist ein nicht zusammendrückbarer, poröser Körper 9, z. B. aus Sintermetall oder auch aus porösem, nicht zusammendrückbarem Kunststoff od. dgl., angeordnet.
• Die über die Kolbenstange 7 auf den Kolben 2 wirkende Last ist durch das im Druckraum 8 eingeschlossene Luftpolster abgestützt. Sobald der Kolben 2 z. B. infolge von Fahrstößen nach unten gedrückt wird, strömt die zusa.mmengepreßte Luft in die Kanäle des porösen Körpers 9, so daß sich dabei eine sehr gedämpfte Schwingung der eingeschlossenen Luftsäule ergibt.
• Im Beispiel nach Fig. 2 ist die Einrichtung ähnlich ausgebildet wie nach Fig. 1; im Unterschied hierzu befindet sich jedoch unter dem porösen Körper 9, welcher mittels Schrauben oder Niete 10 an der Wandung des Zylinders 1 fest angebracht ist, eine Luftkammer 11. Wie in Fig. 2 strichpunktiert angedeutet, kann die Luftkammer 11 durch eine Leitung 12 mit einem Luftspeicher 13 in an sich bekannter Weise in Verbindung stehen. Zweckmäßig ist es in diesem Falle, in der Verbindungsleitung 12 ein Rückschlagventil (nicht gezeichnet) einzubauen, welches die in der Luftkammer 11 befindliche Luft daran hindert, von der Luftkammer 11 in den Luftspeicher 13 zu strömen. Durch den Luftspeicher 13 und die Verbindungsleitung 12 ist es möglich, den statischen Druck in der Luftkammer 11 und im Druckraum 8 der jeweiligen Belastung anzugleichen. Zu diesem Zweck ist der Luftspeicher 13 in bekannter Weise mit einem Luftpresser verbunden.
• In Fig. 3 besteht die Luftfederungseinrichtung aus einem Druckraum 8 und einer von diesem durch den porösen Körper 9 getrennten Luftkammer 11. Diese Räume sind insgesamt von einer elastischen Wandung 14 allseitig umschlossen. Die dargestellte Einrichtung ruht mit einem durch den Rand des Körpers 9 gebildeten Vorsprung auf einem Widerlager 15 und ist mit diesem durch Schrauben 16 verbunden (strichpunktiert gezeichnet). Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist das Widerlager 15 auf einer Fahrzeugachse 17 angeordnet und außerdem mit einem Arm 18 versehen, an welchem ein Hebel 19 angelenkt ist. Das freie Ende dieses Hebels 19 ist mittels eines Bolzens 20 mit einem am Fahrzeugrahmen 21 angebrachten Bock 22 gelenkig verbunden. Der Arm 18 ist endlich mittels eines Kniehebels 23 und eines weiteren Bockes 24 mit dem Fahrzeugrahmen 21 verbunden. Das Rad 25 ist der besseren Übersicht wegen nur strichpunktiert eingezeichnet.
• Der Hebel 19 überträgt die Last gemäß Fig. 4 auf die Luftfederungseinrichtung und drückt dabei den Druckraum 8 zusammen. Infolge des Druckunterschiedes zwischen dem Raum 8 und der Luftkammer 11 strömt die Luft wiederum durch die feinen Kanäle des porösen Körpers 9 in die Luftkammer 11, wobei die elastischen Wandungen 14 entsprechend verformt werden. Auch hier ergibt sich, wie in dem Beispiel nach Fig. 1 und 2, durch die Einschaltung des porösen, nicht zusammenpreßbaren Körpers 9 eine starke Dämpfung der Luftschwingungen. Im übrigen ist es ohne Schwierigkeit möglich, dabei die Luftkammer 11, ähnlich wie im Beispiel nach Fig. 2, mit einem Luftspeicher zu verbinden, um die Federung je nach Bedarf härter oder weniger hart zu gestalten.
• Endlich sei noch auf die Möglichkeit hingewiesen, in den Beispielen nach Fig. 1 und 2 zu beiden Seiten des Kolbens 2 poröse Körper 9 anzuordnen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Luftfederungseinrichtung mit einem dem Volumen nach veränderlichen Druckraum, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckraum ein nicht zusammendrückbarer, poröser Körper angeordnet ist.
2. 2. Luftfederungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine vom Druckraum durch den nicht zusammendrückbaren, porösen Körper getrennte Luftkammer aufweist.
3. 3. Luftfederungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammer mit einem Luftspeicher in Verbindung steht.
4. 4. Luftfederungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung ein Rückschlagventil eingebaut ist, das die Luft am Entweichen aus der Luftkammer in den Luftspeicher hindert.
5. 5. Luftfederungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum und die Luftkammer sowie der nicht zusammendrückbare, poröse Körper von einer elastischen Wandung allseitig umschlossen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 486 259, 667 389; britische Patentschriften Nr. 712 856, 750 522.