DE1143398B

DE1143398B - Pneumatische Teleskopfederung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1143398B
Application number: DEF18758A
Authority: DE
Inventors: Adalbert Freyler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-10-31
Filing date: 1955-10-31
Publication date: 1963-02-07

Description

Pneumatische Teleskopfederung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische Teleskopfederung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der eine mit Kolben und Zylinder arbeitende Luftfederung und eine Kolbenladepumpe nach Art eines Differentialaggregates zusammengebaut sind.
Es sind Luftfederungen bekannt, die einen Federkolben und einen bei Einfederung erhöhtem Druck ausgesetzten Hilfskolben aufweisen, der als Pumpe wirkt, um Luftverluste im Arbeitsraum der Federung auszugleichen. Der Zylinderraum des auf den Arbeitskolben aufgesetzten Hilfskolbens ist dabei durch einen weiteren, schwimmenden Kolben abgeschlossen, der mit einer Flüssigkeitsbremse zusammenarbeitet. Dies dient dazu, um im Zylinderraum des Hilfskolbens bei der Federbewegung eine stärkere Verdichtung als im Arbeitsraum zu erzielen. Bei einer anderen Ausführung, die ebenfalls eine Flüssigkeitsbremse aufweist, bildet ein hohler Federkolben einen inneren Zylinder, in dem ein Hilfskolben gleiten kann. In dem inneren Zylinder ist außerdem ein frei schwimmender Kolben der Flüssigkeitsbremse vorgesehen, um eine Pumpwirkung des Hilfskolbens zu ermöglichen.
Durch die Erfindung wird nun eine Federeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, geschaffen, bei der Luftfederung und Ladepumpe ohne zusätzliche Mittel auf engstem Raum zusammengebaut sind und die sich durch einfachen Aufbau und ein Minimum an bewegten Teilen auszeichnet.
Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung bei einer Teleskopfederung der eingangs genannten Art der Ladepumpenraum durch ein an einem Ende von einem Deckel oder Stopfen verschlossenes und an seinem anderen Ende den an seinem Außenumfang Dichtungsmanschetten aufweisenden Arbeitskolben tragendes Zylinderrohr gebildet, und es ist der in dem Zylinderrohr gleitende, mit Dichtungsmanschetten versehene Ladekolben am freien Ende eines den an seinem Innenumfang mit Dichtungsringen ausgerüsteten Arbeitskolben durchgreifenden Rohres befestigt, dessen in den Ladepumpenraum mündende Bohrung im Bereich des Arbeitszylinderraumes einen als Rückschlagventil ausgebildeten Auslaß in diesen besitzt, wobei in an sich bekannter Weise die Höhe des Ladepumpenraumes kleiner als die Höhe des Arbeitszylinderraumes ist.
Zweckmäßig weist ein das den Ladekolben enthaltende Zylinderrohr umschließendes Lager einen oder mehrere am Außenumfang des Zylinderrohres angreifende Kunststoffbremsringe auf, wie solche im Stoßdämpferbau an sich bekannt sind.
Zum Ausgleich eines etwaigen im Arbeitszylinder, z. B. bei Minderung der Nutzlast im Fahrzeug, auftretenden Luftüberschusses kann ein nutenförmiger Überströmkanal auf eine entsprechende Länge in der Wandung des Arbeitszylinders vorgesehen sein.
Zum Auffangen eines Aufstoßschlages des Ladekolbens läßt sich am oberen Ende des Zylinderrohres in an sich bekannter Weise ein elastischer Puffer, etwa ein Einsatzstück aus Gummi oder Kunststoff, anbringen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist am unteren Ende des durch die hohle Kolbenstange der Ladepumpe führenden Luftweges ein Rückschlagventil so angebracht, daß ein etwa notwendiges Nachfüllen des Arbeitszylinders jederzeit erfolgen kann. Dieses Rückschlagventil kann in bekannter Weise ausgebildet und angebracht sein.
Zur Erzielung einer Kühlwirkung läßt sich der Arbeitszylinder in an sich bekannter Weise mit einem mit Kühlrippen versehenen Endstück ausrüsten.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Abb. 1 läßt eine pneumatische Teleskopfederung im Längsschnitt erkennen; Abb. 2 verdeutlicht das gleiche Gerät in zusammengeschobener Stellung im teilweisen Längsschnitt um 90° zu Abb. 1 versetzt.
In einem Arbeitszylinder 1 für die Luftfederung ist ein Arbeitskolben 2 verschiebbar angeordnet. Seine Kolbenstange ist ein Zylinderrohr 3, welches gleichzeitig den Ladepumpenraum 17 bildet. In dem Zylinderrohr 3 gleitet ein Ladekolben 4, dessen Stirnfläche infolge dieser Anordnung kleiner ist als die Stirnfläche des Arbeitskolbens 2. Die Kolbenstange des Ladekolbens 4 ist ein Rohr 5, welches durch den Arbeitskolben 2 so geführt ist, daß sich der Arbeitskolben 2 auf ihm verschieben kann. Das eine Ende des Rohres 5 ist in einem mit Kühlrippen 12 versehenen Endstück 7 des Arbeitszylinders festgelegt. Der Ladekolben 4 weist gegenüber dem Arbeitskolben 2 eine solche Lage auf, daß der Ladepumpenraum 17 immer eine geringere Höhe hat als der Arbeitszylinderraum 9.
Die axiale Bohrung 6 des Rohres 5 mündet oberhalb des Ladekolbens 4 in den Ladepumpenraum 17. Im Bereich des Arbeitszylinderraumes 9 ist die Bohrung 6 mit einer Ausmündung 8 versehen, die mit einem zum Arbeitszylinderraum9hinöffnendenring-oderschlauchartigen Rückschlagventil 10 ausgerüstet ist. Die Bohrung 6 des Rohres 5 weist ferner im Bodenstück 7 eine Gewindebohrung 11 auf, die ein nicht dargestelltes Rückschlagventil enthält oder so eingerichtet ist, daß ein handelsübliches Luftschlauchventil angebracht werden kann, über welches eine Füllung der Vorrichtung mit dem Luftschlauchanschluß einer jeden Tankstelle, Werkstatt od. dgl. erfolgen kann.
Der Ladekolben 4 und der Arbeitskolben 2 besitzen Dichtungsmanschetten 18 aus Kunststoff mit lose auf den betreffenden Kolben aufgeschobenen Zwischenringen 19, welche jeweils zusammen mit Ringmuttern 20 angezogen werden.
Der Deckel 21 des Arbeitszylinders 1, der von dem Zylinderrohr 3, durchgriffen wird, ist mit mehreren Bremsringen 22 aus Kunststoff versehen, deren Bohrungen vor dem Einbau einen etwas kleineren Durchmesser haben als der äußere Durchmesser des Zylinderrohres 3. Sie werden von einem Haltering 23, dessen Bohrung größer ist als die Bohrungen der Bremsscheiben, in ihrer Lage gehalten. Damit wird erreicht, daß dem Ausschieben des Arbeitszylinders ein größerer Widerstand entgegengesetzt wird als dem Einschieben, so daß eine Dämpferwirkung erzielt wird. Der Arbeitskolben 2, der das Rohr 5 umgreift, ist an dieser Stelle ebenfalls mit Dichtungsringen 24 versehen. Die bei der Vorrichtung vorgesehenen Dichtungsmanschetten, Dichtungsringe bzw. Bremsringe werden zweckmäßig vor dem Einbau mit einer Kolloidalgraphit- und/oder Ölemulsion behandelt.
Im oberen Teil des Arbeitszylinders ist ein nutenförmiger Überströmkanal 13 mit entsprechender Länge vorgesehen, um einen Luftausgleich zu ermöglichen.
An einem der Verbindung mit dem Fahrgestell dienenden Auge 14 ist eine Kappe 15 angebracht, die den Arbeitszylinder 1 untergreift. Im Grund des Ladepumpenraumes ist weiterhin an dem Auge 14 ein elastischer Puffer 16 vorgesehen.
Zum Füllen der Vorrichtung wird Luft über das Rückschlagventil in der Gewindebohrung 11 eingeführt. Die Luft strömt durch die Axialbohrung 6 in dem die Kolbenstange des Ladekolbens 4 bildenden Rohr 5 in den Ladepumpenraum 17 und über das Rückschlagventil 10 in den Arbeitszylinderraum 9. Hierbei wird der Arbeitszylinder relativ zum Arbeitskolben 2 und gleichzeitig der Ladekolben 4 gegenüber dem Zylinderrohr 3 verschoben.
Die Wirkungsweise der Ladepumpe ist folgende: Bei Beginn einer statischen oder dynamischen Belastung wird die Luft in dem Ladepumpenraum 17 durch die stattfindende Bewegung verdichtet. Ein Teil der verdichteten Luft gelangt über die Bohrung 6 und das Rückschlagventil 10 in den Arbeitszylinderraum 9. Infolge der niedrigeren Höhe des Ladepumpenraumes 17 gegenüber der Höhe des Arbeitszylinderraumes 9 entsteht beim Ineinanderschieben der Einheit im Raum 17 immer ein größerer Druck als im Raum 9, wobei über die Bohrung 6 und das Ventil 10 ein sofortiger Druckausgleich stattfindet, so daß sich die spezifischen Drücke in den beiden Räumen 17 und 9 ständig aneinander angleichen, wobei die auf die Unterseite des Kolbens 2 wirkende Kraft größer ist als die auf die Oberseite des Kolbens 4 ausgeübte. Bewegen sich die Zylinder auseinander, so kann entsprechend den sich einstellenden Druckverhältnissen über die Bohrung 6 und das Rückschlagventil bei 11 bei auftretendem Unterdruck im-Ladepumpenraum 17 Luft in diesen nachgesaugt werden.
Bei einer Entlastung der Vorrichtung oder bei entsprechender Volumenvergrößerung des Arbeitszylinderraumes 9 kann der Arbeitskolben 2 einen Teil des Überströmkanals 13, welcher in den von der Kappe 15 umschlossenen Raum bzw. ins Freie mündet, überfahren, so daß ein Ausströmen überschüssiger Luft ermöglicht wird. Im entgegengesetzten Fall kann über das in der Gewindebohrung 11 befindliche Rückschlagventil je nach Bedarf ein Nachfüllen von Luft bei jeder Tankstelle od. dgl. erfolgen.
Durch die vorgesehenen Bremsringe 22 ergibt sich eine lineare Schwingungsdämpfung. Hinzu kommt noch eine progressive Schwingungsdämpfung durch Verdichtung in den Räumen 25 und 26 befindlicher Luft.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Pneumatische Teleskopfederung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der eine mit Kolben und Zylinder arbeitende Luftfederung und eine Kolbenladepumpe nach Art eines Differentialaggregates zusammengebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladepumpenraum (17) durch ein an einem Ende von einem Deckel oder Stopfen verschlossenes und an seinem anderen Ende den an seinem Außenumfang Dichtungsmanschetten (18) aufweisenden Arbeitskolben (2) tragendes Zylinderrohr (3) gebildet ist und daß der in dem Zylinderrohr (3) gleitende, mit Dichtungsmanschetten (18) versehene Ladekolben (4) am freien Ende eines den an seinem Innenumfang mit Dichtungsringen (24) ausgerüsteten Arbeitskolben (2) durchgreifenden Rohres (5) befestigt ist, dessen in den Ladepumpenraum (17) mündende Bohrung (6) im Bereich des Arbeitszylinderraumes (9) einen als Rückschlagventil (10) ausgebildeten Auslaß in diesen besitzt, wobei in an sich bekannter Weise die Höhe des Ladepumpenraumes (17) kleiner als die Höhe des Arbeitszylinderraumes (9) ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Zylinderrohr (3) umschließendes Lager einen oder mehrere am Außenumfang des Zylinderrohres (3) in an sich bekannter Weise angreifende Kunststoffbremsringe (22) aufweist.
3. Vorrichtung nach einem derAnsprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich eines etwaigen im Arbeitszylinder (1), etwa bei Minderung der Nutzlast im Fahrzeug, auftretenden Luftüberschusses ein an sich bekannter nutenförmiger Überströmkanal (13) auf eine entsprechende Länge in der Wandung des Arbeitszylinders (1) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Minderung des Aufstoßschlages des Ladekolbens (4) im oberen Ende des Zylinderrohres (3) in an sich bekannter Weise ein elastischer Puffer (16), etwa ein Einsatzstück aus Gummi oder Kunststoff, vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende der hohlen Kolbenstange (5) der Ladepumpe in an 5 sich bekannter Weise ein Rückschlagventil (bei 11) so angebracht ist, daß ein etwa notwendiges Nachfüllen des Arbeitszylinders (1) jederzeit erfolgen kann.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, io dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder(1) in an sich bekannter Weise ein mit Kühlrippen (12) versehenes Endstück aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 897 811, 906177, 936184; schweizerische Patentschrift Nr. 157 215; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1684 566; Zeitschrift des VDI, Bd. 96, Düsseldorf, 21.12.1954, Nr. 36, S. 1197 bis 1206.