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Hydropneumatische Federung, insbesondere von Kraftfahrzeugen Die Erfindung
bezieht sich auf eine hydropneumatische Federung, insbesondere von Kraftfahrzeugen
mit hydraulischen Federelementen, bei denen ein am Ende einer Kolbenstange sitzender,
das Fahrzeuggewicht tragender öldichter Arbeitskolben einen Hydraulikzylinder in
einen kolbenstangenseitigen äußeren Arbeitsraum sowie einen auf der anderen Seite
des Kolbens liegenden inneren Arbeitsraum unterteilt und jeder der beiden Arbeitsräume
mit je einem getrennten hochgespannten Luftpolster in Verbindung steht.
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Bei bekannten Federelementen dieser Art steht jeder Arbeitsraum über
Leitungen mit je einer Stahlflasche in Verbindung, die teilweise mit Öl und teilweise
mit Luft oder Gas von hohem Druck gefüllt sind. Eine lastabhängige Regelung ist
in der Weise vorgesehen, daß der Druck in den Stahlflaschen durch Einlassen bzw.
Ablassen von Öl geändert wird.
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Durch eine entsprechende Bemessung der federnden Luftmengen kann bei
Luftfederungen eine sehr weiche Kennlinie erzielt werden. Die Federkraftzunahme
beim Einfedern bzw. die Kraftabnahme beim Ausfedern ist dann sehr gering, und demgemäß
werden auch nur geringe dynamische Kräfte auf das Fahrzeug übertragen, wodurch sich
der Fahrkomfort erhöht. Mit der weichen Kennlinie ist jedoch der Nachteil verbunden,
daß bei Seitenkräften, insbesondere durch Fliehkräfte beim Durchfahren von Kurven,
eine starke Neigung des Fahrzeugaufbaus entsteht, da das Moment, das den Fliehkräften
das Gleichgewicht hält, durch die Zunahme der Federkraft auf der Kurvenaußenseite
und die Abnahme derselben auf der Kurveninnenseite hervorgebracht werden muß. Man
arbeitet daher mit besonderen Mitteln, z. B. mit Torsionsstäben oder anderen mechanischen
Stabilisatoren, der Kurvenneigung entgegen. Die schon durchgeführten Versuche, die
lastabhängige Regelung zur Kurvenstabilisierung zu benutzen, führte zu keinem Erfolg,
da die Regelung nicht so schnell einsetzt, wie die Fliehkraftmomente auftreten.
Dieser Nachteil macht sich besonders beim Durchfahren einer S-Kurve bemerkbar.
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Es sind auch hydraulische Kurvenstabilisierungen bekannt, die unabhängig
von der lastabhängigen Regelung arbeiten, z. B. in der Weise, daß von den Arbeitsräumen
der Federelemente der linken und ebenso der rechten Fahrzeugseite Leitungen zu einer
besonderen Einrichtung führen, die aus einem besonderen Flüssigkeitszylinder mit
besonderem Arbeitskolben besteht. Der Aufwand für die hydraulische Stabilisierung
ist in diesem Falle groß.
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Die Federung gemäß der Erfmdung löst die Aufgabe einer einfachen Kurvenstabilisierung
und ist dadurch gekennzeichnet, daß von zwei einander gegenüberliegenden und einen
Teil der linken bzw. rechten Fahrzeugseite tragenden Federelementen die inneren
und äußeren Arbeitsräume wechselweise gemeinsame Luftpolster haben, wobei die im
äußeren Arbeitsraum wirksame Kolbenfläche vorzugsweise ein Drittel oder weniger
als ein Drittel der im inneren Arbeitsraum wirksamen Kolbenfläche beträgt. Besonders
gering ist der bauliche Aufwand, wenn von einem beispielsweise vierrädrigen Fahrzeug
nur zwei gegenüberliegende Räder mit der erfindungsgemäßen Federung ausgerüstet
sind. Werden alle vier Räder; d. h. auch die beiden anderen einander gegenüberliegenden
Räder, mit der Federung gemäß der Erfindung ausgerüstet, so ist die Kurvenstabilisierung
noch wirksamer. Dabei spielt es keine Rolle, ob die gekuppelten Federelemente einander
direkt oder diagonal gegenüberliegen.
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Betrachtet man zwei gekuppelte Federelemente für sich allein, so erfolgt
bei gleichsinnigen und gleich großen Bewegungen der Kolben in den beiden Federelementen
eine Kompression bzw. Expansion der Luftpolster mit dem Kolbenstangenquerschnitt
als wirksamer Kolbenfläche. In den Luftpolstern, die in ihrem Volumen auf die gewünschte
sehr weiche Federung abgestimmt sind, erfolgt eine Volumenänderung gleicher Richtung
und Größe, so daß der Druck in allen Arbeitsräumen in gleicher Höhe steigt bzw.
fällt. Bei entgegengesetzten Bewegungen der Kolben erfolgt in dem Luftpolster der
einen Kolbenseite eine Kompression und in dem anderen eine Expansion, wobei in dem
einen Federelement der Druck im inneren Arbeitsraum steigt und im äußeren fällt,
während in dem anderen zugleich der Druck
im inneren Arbeitsraum
fällt und im äußeren steigt. Hierbei tritt als wirksame Kolbenfläche die Summe aus
der Kreisfläche des inneren Arbeitsraumes zuzüglich der Ringfläche des äußeren Arbeitsraumes
in Erscheinung. Es liegt auf der Hand, daß nunmehr bei gleichen Wegen der Federelemente
eine erheblich größere Volumen- bzw. Druckänderung in den Luftpolstern erfolgt als
bei gleichsinnigen Bewegungen, wodurch die Federkräfte der Federelemente steigen.
Sie nehmen in noch stärkerem Maße dadurch zu bzw. ab, daß die freie Federkraft eines
jeden Federelementes sowohl durch die Zunahme des Druckes im inneren Arbeitsraum
wie auch durch die Abnahme des Druckes im äußeren Arbeitsraum steigt und, umgekehrt,
fällt. Werden die so gekuppelten Federelemente auf der linken bzw. auf der rechten
Fahrzeugseite eingebaut, so ergibt sich in vorteilhafter Weise nur eine geringe
Kurvenneigung, ohne daß bei gleichsinnigen Federungen die weiche Federkennlinie
verlorengeht.
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Bei der Einzelradfederung, wenn also ein Federelement in Ruhe bleibt,
während das andere ein-bzw. ausfedert, indem ein Rad des Fahrzeuges einer Bodenerhebung
oder -vertiefung folgt, wird z. B. beim Einfedern ein Luftpolster komprimiert, wobei
die Kreisfläche des inneren Arbeitsraumes maßgebend ist, und zugleich das Luftpolster
des äußeren Arbeitsraumes expandiert, wobei die Ringfläche des äußeren Arbeitsraumes
maßgebend- ist. Hierbei sind die wirksamen Kolbenflächen kleiner als bei entgegengesetzten
Bewegungen, so daß auch die Änderungen der Federkräfte geringer sind. Sie sind naturgemäß
größer als bei den gleichsinnigen Bewegungen. Hiermit sind keine Nachteile verbunden,
da die Federverhärtung der Einzelradfederung, die auch bei mechanischen oder anderen
Stabilisatoren bekannter Art auftritt, sich ebenfalls nicht nachteilig auswirkt.
Gegenüber den bekannten Stabilisatoren besteht jedoch der Vorteil, daß die Federverhärtung
der Einzelradfederung in gleicher Weise von der Belastung abhängig ist wie bei den
gleichsinnigen Bewegungen der Federelemente, daß also die allgemeinen Vorteile der
Luftfederung sich auch auf die Einzelradfederung erstrecken.
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Bezüglich der Anordnung der Luftpolster besteht größte Freizügigkeit.
Sie können an irgendeiner Stelle der Verbindungsleitungen der inneren und äußeren
Arbeitsräume angeordnet werden, sie können direkt mit einem inneren oder äußeren
Arbeitsraum in Verbindung stehen und so mit dem Federelement eine bauliche Einheit
bilden. Eine besonders gedrängte Bauart für beide Federelemente ergibt sich, wenn
ihre Arbeitszylinder in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Die Verbindungsleitungen
der inneren und äußeren Arbeitsräume können direkt am Außenmantel der Arbeitszylinder
abgehen oder am Mantel der Kolbenstangen, wenn die Leitungen durch die hohlen Kolbenstangen
hindurchführen. Die Erzeugung von Dämpfungskräften ist - wie bei allen hydropneumatischen
Federelementen - verhältnismäßig einfach, indem an irgendeiner Stelle eine Drosselung
des Ölstromes durch Drosselbohrungen oder federbelastete Drosselventile vorgenommen
wird. Diese Ventile können in den Verbindungsleitungen der Federelemente angeordnet
werden, wodurch sich bekanntermaßen in besonders einfacher Weise eine Verstellbarkeit
der Dämpfung von außen ermöglichen läßt. Eine lastabhängige Regelung der Federelemente
ist mit den bekannten Mitteln möglich, indem beispielsweise durch Füllungsregler
die Ölmenge in den Arbeitszylindern und/oder die Luftmenge in den Luftpolstern verändert
wird, wobei selbstverständlich auch eine Höhenregelung in der Kurve möglich ist,
wenn eine Fahrzeugseite durch die Fliehkräfte belastet und die andere entlastet
wird. Die Regelung darf verhältnismäßig langsam einsetzen, da die Stabilisierungswirkung
durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Federung gegeben ist. Hierdurch ist auch
eine einfache Art der Füllungsregler anwendbar, bei denen besondere Federglieder
oder Verzögerungsglieder nicht erforderlich sind und der Zufluß bzw. der Abfluß
des Öls und/oder der Luft durch eine Verzögerung bewirkende enge Querschnitte erfolgt.
Für die Regelung der Ölmenge ergibt sich auch die einfache Möglichkeit, in bekannter
Weise die Kolbenkanten zur. Steuerung zu benutzen. Hierbei kann ein dauernder Zufluß
des Öls in die Arbeitszylinder erfolgen und nur der Abfluß aus ihnen durch eine
Kante des Kolbens gesteuert werden, oder aber es kann ebenfalls der Zufluß gesteuert
werden, um die z. B. von einer Ölpumpe zu fördernde Ölmenge kleiner zu halten.
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Die Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung,
und zwar in Abb.1 zwei Federelemente in der Ausgangsstellung der Kolben (statische
Ruhelage) mit an die Verbindungsleitungen angeschlossenen Luftpolstern ohne Füllungsregelung,
Abb. 2 die Federelemente der Abb. 1 bei entgegengesetzter Bewegung der Kolben, wobei
eine Füllungsregelung der Luft vorgesehen ist, Abb. 3 die Federlemente der Abb.
1 bei Einzelradfederung, wobei eine Füllungsregelung der Ölmenge in den Arbeitszylindern
vorgesehen ist, Abb. 4 zwei Federelemente, bei denen die Arbeitszylinder zu einem
gemeinsamen Gehäuse vereinigt sind, Abb. 5 zwei Federelemente, bei denen die inneren
Arbeitsräume durch die hohle Kolbenstange mit den Luftpolstern in Verbindung stehen
und eine Regelung der Ölmenge durch die Benutzung des Kolbens als Steuerschieber
erfolgt, Abb. 6 zwei Federelemente, bei denen sowohl der innere wie auch der äußere
Arbeitsraum eines jeden Federelementes mit je einem Luftpolster in Verbindung stehen.
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In allen Abbildungen sind ein fahrzeugseitig linkes und ein rechtes
Federelement dargestellt, das jeweils aus der Kolbenstange 1, dem Kolben 2, dem
Arbeitszylinder 3 mit dem inneren Arbeitsraum 4 und dem äußeren Arbeitsraum 5, dem
Befestigungsende 6 der Kolbenstange 1 und dem Befestigungsende 7 des Arbeitszylinders
3 besteht. Die Befestigungsenden 6 und 7 sind in bekannter Weise mit der Achse des
Fahrzeuges bzw. mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Die Teile 1. bis 7 sind bei den
fahrzeugseitig rechten Federelementen jeweils mit einem Strich versehen. Vom inneren
Arbeitsraum 4 führt eine außenliegende Verbindungsleitung 8 zu dem äußeren Arbeitsraum
5' und von dem äußeren Arbeitsraum 5 die außenliegende Verbindungsleitung 9 zu dem
inneren Arbeitsraum 4'. Das für die Arbeitsräume 4 und 5' gemeinsame Luftpolster
10 ist an einer beliebigen Stelle der Leitung 8 angeschlossen, ebenso das
für die Arbeitsräume 5 und 4' gemein-
Same Luftpolster 11 an einer
beliebigen Stelle der Leitung 9. Als Trennung zwischen Öl in den Arbeitsräumen sowie
den Leitungen und den Luftpolstern sind der Übersichtlichkeit halber die Membranen
12 und 13 vorgesehen. Es können auch andere bekannte Ausführungen von Trennwänden
Verwendung finden bzw. kann zwischen Öl und Luft auch eine freie Oberfläche bestehen.
Die Abb. 1 zeigt noch verschließbare Füllöffnungen 14, 15 für Öl und 16, 17 für
Luft.
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In Abb. 1 herrscht in den Arbeitsräumen 4 und 5' der gleiche Druck
p1 und in den Arbeitsräumen 5 und 4' der Druck p2, wobei der Druck p1 gleich dem
Druck p2 ist. Dieser Zustand gilt für den statischen Ausgangszustand und auch bei
gleichsinnigenKolbenbewegungen gleicher Größe in beiden Federelementen.
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Die Abb. 2 zeigt die Stellung der Kolben nach einer entgegengesetzten
Bewegung, und zwar nach einem Ausfedern des linken Federelementes und einem Einfedern
des rechten. Hierbei findet eine Volumenvergrößerung der Arbeitsräume 4 und 5' bzw.
eine Volumenverkleinerung der Arbeitsräume 5 und 4' statt. Hiermit ist zugleich
eine Expansion des Luftpolsters 18 und eine Kompression des Luftpolsters 19 verbunden,
was durch eine entsprechende Formänderung der Membranen 20 und
21 angedeutet ist. Der Druck p3 in den Arbeitsräumen 4, 5' und in dem Luftpolster
18 ist nunmehr kleiner als der Druck p4 in den Arbeitsräumen 5, 4' und dem Luftpolster
19.
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Abb. 3 zeigt die Verhältnisse bei Einzekadfederung, und zwar bei einer
Einfederung des rechten Federelementes, wobei das linke gegenüber der Abb. 1 in
unveränderter Stellung bleibt. Hierbei findet eine Volumenvergrößerung des Arbeitsraumes
5' und eine Volumenverkleinerung des Arbeitsraumes 4' statt, womit eine Expansion
des Luftpolsters 22 bzw. eine Kompression des Luftpolsters 23 verbunden ist, was
wiederum durch entsprechende Stellung der Membranen 24 und 25 gegenüber der Abb.
1 angedeutet ist. Der Druck p" in den Arbeitsräumen 4, 5' und dem Luftpolster 22
ist kleiner als der Druck p6 in den Arbeitsräumen 5, 4' und dem Luftpolster 23.
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Die Änderung der Federkräfte bei den verschiedenen Fahrzuständen der
Abb. 1 bis 3 soll an einem Zahlenbeispiel veranschaulicht werden, wobei 30 cm2 für
die Fläche des Kolbens 2 und 20 cm2 für die der Kolbenstange 1 angenommen sind,
woraus sich für den Arbeitsraum 5 eine Kreisringfläche von 10 cm2 ergibt. Das Volumen
der Luftpolster 10, 11 in Abb. 1 betrage je 480 cm3 und der Druck p1 = p2 = 50 at.
In Abb. 1 ergibt sich eine Tragkraft des Federelementes von 50 # 20 = 1000 kg abzüglich
der Kraft, die der Außendruck auf die Kolbenstange ausübt. Diese beträgt 20 - 1
= 20 kg, woraus sich eine effektive Tragkraft von 980 kg ergibt. Nunmehr werden
die Änderungen der Tragkraft bei den Bewegungen der Kolben ermittelt. Hierbei i
ist der Einfachheit halber angenommen, daß die Kompression bzw. Expansion der Luftpolster
isotherm erfolgt, so daß das Gesetz der Isotherma p - V -- konstant = 50 - 480 =
24 000 kgcm dauernd gilt. Es sei ferner noch angenommen, daß die Feder- c kraft
gleich der jeweiligen -Radlast ist, also das Übersetzungsverhältnis zwischen Federweg
bzw. Kolbenweg und Radweg 1 : 1 beträgt. Bei einer gleichsinnigen Ausfederung beide
Kolben von 2,5 cm ergibt sich eine Expansion d( Luftpolster 10 und 11 um 50 auf
530 cm3. Hierbi stellt sich ein neuer Druck p1 = p2 = 45,3 at ein. D@ Änderung des
Druckes beträgt 4,7 at und die Ändc rung der Tragkraft 4,7 - 20 = 94 kg. Bei einer
gleicl sinnigen Einfederung von ebenfalls 2,5 cm ergibt sie eine Kompression der
Luftpolster 10 und 11 ui 50 auf 430 cm3, woraus ein neuer Druck p1 = j = 55,7 at
folgt. Die Druckänderung von 5,7 at be wirkt eine Änderung der Tragkraft um 114
kg. Di Tragkraftänderungen von 94 bzw. 114 kg bei gleich sinnigen Bewegungen entsprechen
den Tragkraft änderungen einer weichen Luftfederung der bekann ten Art mit einseitig
beaufschlagtem Ölkolben.
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Bei einer entgegengesetzten Bewegung der Kolber wie in Abb. 2 dargestellt,
sei angenommen, da] diese durch die Seitenkraft beim Durchfahren eine Kurve hervorgerufen
wird. Unter dieser Voraus setzung muß die Summe der Tragkräfte voi beiden Federelementen
erhalten bleiben, d. h., die Federkraftzunahme des rechten Federelementes mul genau
so groß wie die Federkraftabnahme des linke sein. Es sei angenommen, daß in Abb.
2 de Druck p3 = 40 at und der Druck p4 = 60 at betrage Hieraus ergibt sich eine
Tragkraft des rechten Feder beines von 30 cm2 - 60 at = 1800 kg abzüglicl 10 cm2
- 40 at = 400 kg und abzüglich 20 cm2 - 1 a = 20 kg. Die Tragkraft des rechten Federelemente
beträgt also 1380 kg und die Tragkraftzunahmc gegenüber dem Ausgangszustand 400
kg. Für da linke Federelement beträgt die Tragkraft 30 cm2 40 at = 1200 kg abzüglich
10 cm2 - 60 at = 600 k@ und abzüglich 20 cm2 - 1 at = 20 kg. Das ergib 580 kg. Die
Tragkraftabnahme beträgt 400 kg gegenüber dem Ausgangszustand und ist genauso grol
wie die Tragkraftzunahme des rechten Federelementes.
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Wenn sich in den Luftpolstern 18 bzw. 19 die Drücke von 40 bzw. 60
at einstellen sollen, muß dw Luftpolster 18 von 480 auf 600 cm3 expandiert und das
Luftpolster 19 von 480 auf 400 cm3 komprimiere werden. Die Volumenvergrößerung des
Luftpolster. 18 um 120 cm3 bzw. die Volumenverkleinerung des Luftpolsters 19 um
80 cm3 wird durch entsprechende Bewegungen der Kolben hervorgerufen. Es läßt sich
rechnerisch ermitteln, daß der rechte Kolben 2' um 1,5 cm einfedern und der linke
Kolben 1 um 3,5 cm ausfedern muß. Dann ist nämlich die Volumenvergrößerung der Arbeitsräume
4 und 5' zusammengenommen 120 cm3 (3,5 - 30 = 105 zuzüglich 1,5 - 10 = 15 cm3) und
die Volumenverkleinerung der Arbeitsräume 4' und 5 zusammengenommen 80 cm3 (3,5
- 10 = 35 zuzüglich 1,5 - 30 = 45 cm3). Zusammenfassend wird bei einer Tragkraftänderung
jeder Seite von 400 kg die rechte Radseite um 1,5 cm gesenkt und die linke um 3,5
cm angehoben. Die damit verbundene Schräglage des Fahrzeugaufbaus ist zulässig.
Besondere Stabilisierungseinrichtungen sind nicht erforderlich.
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Vergleicht man die erfindungsgemäße Federung mit einer bekannten Federung
mit einseitig beaufschlagtem Kolben bei Kurvenfahrt, so müßte man für die Kolbenfläche
des letzteren ebenfalls 20 cm2 zugrunde legen, wenn dieselbe Federweichheit bei
gleichsinnigen Federungen erreicht werden soll. Für eine Tragkraftänderung von 400
kg wäre nunmehr eine Druckänderung in dem linken Federelement von
50
auf 30 at und im rechten von 50 auf 70 at erforderlich. Die erforderliche Volumenvergrößerung
des linken Federelementes beträgt 320 cm3, die des rechten 137 cm3. Daraus ergeben
sich Kolbenwege von 16 bzw. 6,85 cm. Das Fahrzeug würde also auf der rechten Seite
um 6,85 cm gesenkt und auf der linken Seite um 16 cm angehoben. Die damit verbundene
Schräglage des Fahrzeugaufbaus ist auf keinen Fall zulässig, so daß zusätzliche
Stabilisierungseinrichtungen erforderlich sind.
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Schließlich seien noch die Tragkraftänderungen bei einer Einzelradfederung
entsprechend Abb. 3 ermittelt, wenn der rechte Kolben um 2,5 cm eingefedert bzw.
um 2,5 cm ausgefedert wird und der linke in Ruhe bleibt. Bei der Einfederung ergibt
sich eine Volumenvergrößerung des Arbeitsraumes 5' um 25 cm3 und eine Volumenverkleinerung
des Arbeitsraumes 4' um 75 cm". Das Luftpolster 22 wird auf 505 cm; expandiert und
das Luftpolster 23 auf, 405 cm3 komprimiert, so daß sich im Luftpolster 22 ein Druck
von 47,5 at und im Luftpolster 23 ein solcher von 59,3 at einstellt. Die Tragkraft
des linken Federelementes ist nunmehr 30 - 47,5 = 1425 kg abzüglich 10 - 59,3 =
593 kg und abzüglich 20 - 1 = 20 kg. Das ergibt 812 kg und eine Tragkraftabnahme
gegenüber 980 kg im Ausgangszustand von 168 kg. Für das rechte Federelement beträgt
die Tragkraft 30 - 59,3 = 1779 kg abzüglich 10 - 47,5 und abzüglich 20 - 1. Das
ergibt 1284 kg und eine Tragkraftzunahme um 304 kg gegenüber 980 kg. In ähnlicher
Weise läßt sich errechnen, daß bei einseitiger Ausfederung des rechten Federelementes
von 2,5 cm eine Tragkraftabnahme desselben um 232 kg und eine Tragkraftzunahme des
linken Federelementes um 152 kg entsteht. Diese größeren Tragkraftänderungen gegenüber
den gleichsinnigen Federungen von 2,5 cm bewirken die schon erwähnte, jedoch nicht
nachteilige Federverhärtung.
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In Abb. 4 sind die Arbeitszylinder 3 und 3' zu einem gemeinsamen Gehäuse
26 vereinigt, aus dem die Kolbenstangen 1 und 1' an gegenüberliegenden Enden austreten.
Die Luftpolster 27 und 28 sind an den Böden der Zylinder 3 und 3' angeordnet und
arbeiten über die Membranen 29 und 30 direkt mit den inneren Arbeisräumen 4 und
4' zusammen. Die Verbindung der Arbeitsräume 4 und 5' bzw. 5 und 4' sind in besonders
einfacher Weise durch die Gehäuseöffnungen 31 und 32 hergestellt. An den Kolbenstangenaustrittsseiten
sind elastische Rollbälge 33 und 34 bekannter Art vorgesehen, die zusammen mit der
kugeligen Verbindung zwischen Kolbenstange 1 und Kolben 2 durch die Kugel 35 eine
gelenkige Bewegung der Kolbenstangen 1 und 1' zulassen.
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Für eine lastabhängige Regelung der Luftmenge in den Luftpolstern
stehen in Abb. 2 die Luftanschlüsse 36, 36' mit den Füllungsreglern 37 und 37' in
Verbindung, die entsprechend den Radbewegungen durch die Hebel 38 und 38' betätigt
werden und eine Verbindung mit den Lufteinlässen 39, 39' bzw. den Luftauslässen
40 und 40' herstellen können. Für eine lastabhängige Regelung der Ölmenge sind in
Abb. 3 die Füllungsregler 41 und 41'
in ähnlicher Weise mit den Ölanschlüssen
42 und 42' verbunden.
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In Abb. 5 werden die mit den Dichtringen 43 und 44 abgedichteten Kolben
2, 2' für eine lastabhängige Regelung der Ölmenge in den Arbeitsräumen benutzt,
indem in bekannter Weise beim Einfedern der Kolben über eine bestimmte Stellung
hinaus Öl in die inneren Arbeitsräume 4, 4' eingelassen und der Kolben in die Mittelstellung
zurückgeführt wird. Ebenso wird beim Ausfedern Öl aus den Arbeitsräumen 4 und 4'
abgelassen und der Kolben ebenfalls in die Mittellage zurückgeführt. Hierbei wird
bei entgegengesetzten Bewegungen der Kolben zur gleichen Zeit auf der einen Seite
der Kolben Öl zugelassen und auf der anderen Seite abgelassen. Die Steuerung für
das Ablassen des Öls erfolgt durch Freigabe der Gehäuseöffnungen 45, 45' beim Hochgehen
der Kolben durch deren Unterkante 46, 46'. Das Zulassen von Öl beim Heruntergehen
der Kolben erfolgt durch die Kolbenöffnungen 47, 47' mit den Gehäuseschlitzen 48,
48' als Steuerkanälen. Die Gehäuseöffnungen 45 bzw. die Kolbenöffnungen 47 sind
so eng gehalten, daß bei schnellen Bewegungen der Kolben, die den Achsschwingungen
entsprechen, nur geringfügige Ölmengen zu- bzw. abgelassen werden können. Die Kolbenmantellänge
ist in axialer Richtung so lang gehalten, daß eine Übersteuerung der Gehäuseöffnungen
45 bzw. der Gehäuseschlitze 48 durch die Kolbenoberkante in der untersten Kolbenstellung
überhaupt nicht oder nur in geringem Maße erfolgen kann. Eine geringe übersteuerung
ist nicht von Nachteil, wenn der Kolben in der untersten Stellung nur kurzzeitig
verharrt und aus ihr sofort wieder zurückfedert. Die Gehäuseöffnungen 45, 45' sind
durch Leitungen 49, 49' mit einem Ölbehälter 50 verbunden, der teilweise mit Luft
und teilweise mit Öl gefüllt ist. Die Luft in dem Öl Behälter 50 kann erforderlichenfalls
unter Druck stehen, um hierdurch z. B. die Verschäumungsneigung des Öls herabzusetzen.
Die Leitungen 49 werden zugleich zur Rückführung von Lecköl, das die Kolbenstangendichtungen
51, 51' durchlassen, mittels der Gehäuseöffnungen 52, 52' benutzt. Aus dem Ölbehälter
wird das Öl in bekannter Weise über ein Überdruckventil 53 durch die Ölpumpe 54
in den Druckbehälter 55 gefördert und von hier zu den Anschlüssen 56, 56' am oberen
Ende der hohlen Kolbenstange geführt. Von den Öffnungen 56, 56' führen die hohlen
Kolbenstangen Leitungen 57, 57' zu den Kolbenöffnungen 47, 47'. Die hohle Kolbenstange
wird zugleich als Verbindung zwischen den Luftpolstern 58, 58' und den inneren Arbeitsräumen
4, 4' benutzt, wobei die Verbindungsleitungen 8, 9 der Arbeitsräume am oberen Ende
der Kolbenstange angeschlossen sind, indem aus den Arbeitsräumen 5, 5' die Leitungen
59, 59' ebenfalls durch die hohlen Kolbenstangen zum oberen Ende derselben führen.
An den oberen Kolbenstangenenden befinden sich also die Anschlußöffnungen 56, 56'
für den Eintritt des Regelöls und zugleich die Anschlüsse 6060' und 61, 61' für
die inneren Arbeitsräume 4, 4' bzw. die äußeren Arbeitsräume 5, 5'. In den Verbindungsleitungen
8, 9 sind noch die Dämpfungsventile 62, 63 angeordnet, deren Strömungswiderstände
in bekannter Weise für beide Strömungsrichtungen verschieden sein können. Es ist
denkbar, daß der Anschluß der Öffnung 45 für das Ablassen des Öls ebenfalls an das
obere Ende der hohlen Kolbenstangen geführt wird, wenn im Kolben und Zylinder Steueröffnungen
und Steuerschlitze in entsprechender Weise angeordnet werden.
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Abb. 6 ist ein Beispiel dafür, daß mehrere Luftpolster an die durch
die Leitungen 8, 9 verbundenen Arbeitsräume 4, 5' und 5, 4' angeschlossen
sein
können. Der Arbeitsraum 4 steht mit dem Luftpolster
64 am Boden des Arbeitszylinders 3. zugleich mit dem Arbeitsraum 5' über
den Hohlraum 65' der Kolbenstange 1' mit dem Luftpolster 66' in Verbindung,
ebenso der Arbeitsraum 4' mit dem Luftpolster 64' zugleich mit dem Arbeitsraum 5
mit dem Luftpolster 66. Von den Arbeitsräumen 4, 4' führen die Verbindungsleitungen
67, 67' durch die Hohlräume 65, 65' an das obere Ende der Kolbenstangen zu den Anschlußöffnungen
68, 68'. Bei der Ausführung nach Abb. 6 können in einem, z. B. im rechten Federelement
die Luftpolster 64', 66' in Fortfall kommen und nur die Luftpolster 64, 66
vorhanden
sein.
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Die Erfindung ist nicht auf die angeführten Ausführungsbeispiele und
auch nicht auf die angegebenen Bewegungszustände beschränkt. Insbesondere ist es
möglich, die Federelemente gemeinsam oder getrennt zu zwangläufigen Bewegungen der
Kolben nach der Art der Servokolben zu benutzen, indem in bekannter Weise durch
Einlassen bzw. Ablassen von Öl auf der einen oder der anderen Kolbenseite eine Bewegung
des Kolbens in das Federelement hinein oder aus ihm heraus hervorgerufen wird, z.
B. kann ein Kolben durch Einlassen von Ö1 in den äußeren Arbeitsraum 5 und/oder
Ablassen von Öl aus dem inneren Arbeitsraum 4 in das Federelement hineinbewegt und
so ein Anheben des Rades für Reifenwechsel oder andere Zwecke erreicht werden.