DE1287454B

DE1287454B -

Info

Publication number: DE1287454B
Application number: DENDAT1287454D
Authority: DE
Priority date: 1964-12-01
Publication date: 1969-01-16
Also published as: DE1294236B; GB1076590A; FR1457055A; US3391920A

Description

1 2

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstpumpen- insbesondere darin, daß die Bauweise, die sich bei des hydropneumatisches Federbein mit innerer Gasdruck-Teleskopschwingungsdämpfern mit einem Niveauregelung für Kraftfahrzeuge mit einem flüssig- Trennkolben am besten bewährt hat, auch für ein keitsgefüllten Arbeitszylinder, in dem ein Arbeits- selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit kolben verschiebbar ist, der den Arbeitszylinder in S innerer Niveauregelung angewendet werden kann einen stirnseitigen und einen kolbenstangenseitigen und daß dabei der Pumpenkolben der Pumpeinrich-Arbeitsraum unterteilt, die zur Schwingungsdämpfung tung so dünn gehalten werden kann, wie es für den über Drosselöffnungen miteinander verbunden sind Fahrkomfort und die Niveauregelung am besten ist. und die von einem als Feder wirkenden hoch- Die Abdichtung des Trennkolbens gegenüber der gespannten Gaspolster belastet sind, das von der io Pumpenkolbenstange bereitet nach dem heutigen Arbeitsflüssigkeit durch einen verschiebbaren Trenn- Stande der Technik keine Schwierigkeiten, weil zu kolben abgeschlossen ist, mit einer durch die Feder- beiden Seiten der Dichtung der gleiche Druck bewegungen angetriebenen Pumpeinrichtung, die im herrscht. Außerdem macht der Trennkolben nor-Aufregelbereich Afheitsflüssigkeit aus einem Vorrats- malerweise nur ganz minimale Bewegungen, und behälter in die Arbeitsräume fördert, und mit einer 15 die geringe Reibungswärme wird schnell nach AbregeleinrichrungV cfurch die im Abregeibereich unten in den Vorratsraum abgeleitet. Für ein Arbeitsflüssigkeit agsj den Arbeitsräumen in den Federbein gemäß der Erfindung sind nur wenige Vorratsbehälter abgelassen wird. und einfache Teile aufzuwenden, die nicht stör-

Ein selbstpumpendes hydropneumatisches Feder- anfällig sind.

bein dieser Art ist bereits durch die französische 20 Ein Federbein gemäß der Erfindung ist vorzugs-Patentschrift 1 281 681 bekanntgeworden. Bei dieser weise noch dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenbekannten Ausführungsform wird der Pumpenkolben kolbenstange, die in an sich bekannter Weise einen der Pumpeinrichtung, die durch die Federbewegungen durch ein Saugventil verschlossenen Ansaugkanal angetrieben wird, von der Rückseite des Arbeits- aufweist, an ihrem in den Pumpenzylinder einkolbens des Federbeins gebildet, deren Querschnitt 25 tauchenden Ende eine oder mehrere, an sich viel zu groß ist, um stoßfrei arbeiten zu können. Die bekannte, die Pumpwirkung ausschaltende Abdurch den großen Querschnitt des Pumpenkolbens flachungen besitzt, deren untere Begrenzung etwas sich ergebenden großen Fördermengen wirken sich höher liegt als die Mündung eines Abregelkanals, der auch auf die Niveauregelung aus, weil schon sehr innerhalb der Pumpenkolbenstange getrennt vom kleine Unebenheiten der Fahrbahn ein dauerndes 3° Ansaugkanal verläuft, unterhalb des Flüssigkeits-Auf-und Abregein verursachen, spiegeis im Vorratsbehälter endet und dort durch

Aus der Zeitschrift »Kraftfahrzeugtechnik«, Heft 1, einen federbelasteten Verzögerungskolben ver-1960, B i 1 d 1 auf Seite 8, ist ferner ein selbstpumpen- schlossen ist.

des hydropneumatisches Federbein mit innerer Ein weiteres Merkmal einer bevorzugten Ausfüh-

Niveauregelung für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem'35 rungsform des Federbeins gemäß der Erfindung bedie Pumpenkolbenstange der Pumpeinrichtung das steht schließlich darin, daß der Verzögerungskolben als Feder wirkende Gaspolster und den stirnseitigen als Stufenkolben ausgebildet und mit seinem größeren Arbeitsraum in Längsrichtung durchstößt und in Durchmesser in einem Zylinderraum verschiebbar einen in der hohlen Kolbenstange des Arbeitskolbens ist, den er in zwei Kammern unterteilt, von denen die angeordneten Pumpenzylinder eintaucht. Bei diesem 40 ringförmige Kammer mit dem Abregelkanal und bekannten Federbein ist jedoch das als Feder durch eine Bohrung mit dem Vorratsbehälter verwirkende Gaspolster vom stirnseitigen Arbeitsraum- bindbar ist, während die eine den Verzögerungsnicht getrennt, so daß Flüssigkeit und Gas sich kolben belastende Feder enthaltende zylindrische mischen und Schaum bilden können, wodurch der Kammer durch eine Bohrung engen Querschnitts mit Wirkungsgrad der Pumpeinrichtung und die Dämp- 45 der Flüssigkeit des Vorratsbehälters ständig in gefungswirkung des Federbeins stark beeinträchtigt drosselter Verbindung steht.

werden. Eine Möglichkeit, bei diesem bekannten Ein Ausführungsbeispiel des Federbeins nach der

Federbein eine Trennung von Flüssigkeit und Gas Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, welche vorzusehen, ist nicht erkennbar. . . .. ....... einen Längsschnitt dur-ch ein selbstpumpendes hydro-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein 50 pneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit gemäß der Erfindung zeigt.

innerer Niveauregelung zu schaffen, das frei von den Beim Einfedern der Räder wird eine Kolbenvorgenannten Nachteilen ist und bei dem ein Höchst- stange 9, die in normal belasteter Stellung gezeichnet maß an Fahrkomfort tuid Regelgenauigkeit bei einem ist, nach unten gedrückt, während sie beim Ausfedern geringen Bauaufwand erreicht wird. · 55 der Räder riacti oben geht. Ein mit Drosselbohrungen

Diese Aufgabe wird bei einem !Federbein der ein- 19 versehener Arbeitskolben 20 ist mit der Kolbengangs genannten'Gattung erfindungsgemäß dadurch stange 9 fest verbunden; und bewirkt in bekannter gelöst, daß eine Pumpenkolbenstange der Pump- Weise die Dämpfung der Schwingungen der Räder einrichtung in an sich bekannter Weise das als Feder bzw. des Wagenkastens. Ein Arbeitszylinder 23 entwirkende Gaspolster und den stirnseitigen Arbeits- 60 hält in seinem oberen Teil Arbeitsräume 2 und 2' für raum in Längsrichtung durchstößt und in einen in den Arbeitskolben und in seinem unteren Teil ein der hohlen Kolbenstange des Arbeitskolbens an- Gaspolster 5. Er ist oben durch einen Deckel 11 abgeordneten Pumpenzylinder eintaucht, wobei der geschlossen, welcher eine Kolbenstangendichtung 12 Trennkolben als Ringkolben ausgebildet ist und trägt und mit einem ringförmigen Kragen einen mittels einer mit einer Dichtung versehenen Bohrung 65 Lecköl-Sammelraum 1 umschließt, in den das aus den Außendurchmesser der Pumpenkolbenstange der Kolbenstangendichtung 12 austretende Lecköl dichtend umfaßt. fließt. Der Lecköl-Sammelraum 1 wird durch eine

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen beispielsweise aus Gummi hergestellte Verschluß-

kappe 10 schmutzdicht verschlossen. Der Arbeitszylinder 23 wird an seinem unteren Ende durch ein Bodenstück 6 verschlossen, das fest mit einem Vorratsbehälter 7 verbunden ist. Fest eingepreßt in das Bodenstück 6 ist eine Pumpenkolbenstange 3 der Pumpeinrichtung für die Niveauregelung. Ein Trennkolben 25 trennt den Arbeitsraum 2 vom Gaspolster 5. Er ist gegenüber dem Außendurchmesser der Pumpenkolbenstange 3 und durch eine Dichtung 24 gegenüber dem Innendurchmesser des Arbeits-Zylinders 23 abgedichtet.

Da keine Fahrbahn absolut eben ist, schwingt die Kolbenstange 9 dauernd mit den sich überlagernden Frequenzen des Rades und des Wagenkastens auf und ab. Dadurch wird infolge der Pumpwirkung, welche durch das Zusammenwirken der Pumpenkolbenstange 3 mit einem Pumpenzylinder 13 entsteht, Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 7 in die Arbeitsräume 2 und 2' gepumpt. Dieses ständige Pumpen bewirkt eine Zunahme der Flüssigkeit in den Arbeitsräumen 2 und 2', wodurch die Kolbenstange 9 nach oben gedrückt wird. Dieser Vorgang findet dann sein Ende, wenn die Kolbenstange so weit gewandert ist, daß sie das Sollniveau überschreitet und die Unterkante 21 des Arbeitskolbens 20 höher steht als eine untere Begrenzung 18 von einer oder mehreren Abflachungen 17 an der Pumpenkolbenstange 3, weil dann die Pumpwirkung aufhört. Wandert die Kolbenstange 9 in dieser vorbeschriebenen Weise oder infolge einer Verringerung der Zuladung des Fahrzeuges über das Sollniveau so weit nach oben, daß die Unterkante 21 des Arbeitskolbens 20 höher steht als die Mündung eines Abregelkanals 22 in der Pumpenkolbenstange 3, dann kann nach dem Ansprechen einer im Bogenstück 6 angeordneten Verzögerungseinrichtung aus dem Arbeitsraum 2 in den Vorratsbehälter 7 abfließen. Das hat zur Folge, daß die Kolbenstange 9 wieder in die gezeichnete, dem Sollniveau entsprechende Lage absinkt.

Hauptteil der Verzögerungseinrichtung, welche die Aufgabe hat, eine gewisse Zeit verstreichen zu lassen, die je nach Art des Fahrzeuges zwischen 1 und 3 Minuten liegt, ist ein als Stufenkolben ausgebildeter Verzögerungskolben 32, der mit Hilfe einer Feder 29 das untere Ende des Abregelkanals 22 verschließt. Befindet sich die Unterkante 21 des Arbeitskolbens 20 höher als die Mündung des Abregelkanals 22, dann will die unter hohem Druck stehende Flüssigkeit des Arbeitsraumes 2 in den Vorratsbehälter 7 abfließen. Hierbei will der Flüssigkeitsdruck den Verzögerungskolben 32 gegen den Druck der Feder 29 nach rechts verschieben. Das ist aber nur möglich, wenn er die Flüssigkeit, die sich in seiner zylindrischen Kammer in einem Zylinderraum 27, der durch eine Scheibe 28 verschlossen wird, befindet, durch eine Bohrung 30, deren Größe das Maß der Verzögerung bestimmt, hinausdrückt. Eine Bohrung 31 sorgt dafür, daß bei diesem Vorgang in der ringförmigen Kammer im Zylinderraum 27 kein Vakuum entsteht. Die Verzögerungseinrichtung sorgt dafür, daß nicht bei jeder kurzzeitigen Überschreitung des Sollniveaus, die von den Wagenkastenschwingungen her etwa 70mal pro Minute und von den Radschwingungen her noch viel öfter stattfinden kann, Flüssigkeit vom Arbeitsraum 2 in den Vorratsbehälter 7 abfließt. Der Abschluß des unteren Endes des Abregelkanals 22 durch den federbelasteten Verzögerungskolben 32 garantiert außerdem ein Höchstmaß an Dichtheit, so daß auch bei langem Stillstand des Fahrzeuges das Sollniveau gehalten wird.

Die Pumpeinrichtung für die Niveauregelung wird gesteuert durch ein Saugventil 14. Es ist in der Zeichnung am oberen Ende eines Ansaugkanals 4 eingezeichnet, welcher eine Verbindung zwischen dem Vorratsbehälter 7 und dem Pumpenzylinder 13 in der hohlen Kolbenstange 9 herstellt; es kann aber ebensogut an einer Stelle im Bodenstück 6 untergebracht werden. Eine Bohrung 15 in der Kolbenstange 9 wird durch ein Pumpenauslaßventil 16 während des Saughubes der Pumpenkolbenstange 3 verschlossen. Ein Rohr 26 dient zum Abfluß des über die Kolbenstangendichtung 12 austretenden Lecköls vom Lecköl-Sammelraum 1 in den Vorratsbehälter 7. Ein Auge 8 dient zur Verbindung des erfindungsgemäßen Federbeins mit der Radaufhängung.

Claims

Patentansprüche:

1. Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung für Kraftfahrzeuge mit einem flüssigkeitsgefüllten Arbeitszylinder, in dem ein Arbeitskolben verschiebbar ist, der den Arbeitszylinder in einen stirnseitigen und einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum unterteilt, die zur Schwingungsdämpfung über Drosselöffnungen miteinander verbunden sind und die von einem als Feder wirkenden hochgespannten Gaspolster belastet sind, das von der Arbeitsflüssigkeit durch einen verschiebbaren Trennkolben abgeschlossen ist, mit einer durch die Federbewegungen angetriebenen Pumpeinrichtung, die im Aufregelbereich Arbeitsflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter in die Arbeitsräume fördert, und mit der Abregeleinrichtung, durch die im Abregeibereich Arbeitsflüssigkeit aus den Arbeitsräumen in den Vorratsbehälter abgelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpenkolbenstange (3) der Pumpeinrichtung in an sich bekannter Weise das als Feder wirkende Gaspolster (5) und den stirnseitigen Arbeitsraum (2) in Längsrichtung durchstößt und in einen in der hohlen Kolbenstange (9) des Arbeitskolbens (20) angeordneten Pumpenzylinder (13) eintaucht, wobei der Trennkolben (25) als Ringkolben ausgebildet ist und mittels einer mit einer Dichtung versehenen Bohrung den Außendurchmesser der Pumpenkolbenstange (3) dichtend umfaßt.

2. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenkolbenstange (3), die in an sich bekannter Weise einen durch ein Saugventil (14) verschlossenen Ansaugkanal (4) aufweist, an ihrem in den Pumpenzylinder (13) eintauchenden Ende eine oder mehrere, an sich bekannte, die Pumpwirkung ausschaltende Abflachungen (17) besitzt, deren untere Begrenzung (18) etwas höher liegt als die Mündung eines Abregelkanals (22), der innerhalb der Pumpenkolbenstange (3) getrennt vom Ansaugkanal (4) verläuft, unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Vorratsbehälter (7) endet und dort durch einen federbelasteten Verzögerungskolben (32) verschlossen ist.

3. Federbein nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungskolben (32) als Stufenkolben ausgebildet und mit seinem größeren Durchmesser in einem Zylinder-

raum (27) verschiebbar ist, den er in zwei Kammern unterteilt, von denen die ringförmige Kammer mit dem Abregelkanal (22) und durch eine Bohrung (31) mit dem Vorratsbehälter (7) verbindbar ist, während die eine den Ver-

zögerungskolben (32) belastende Feder (29) enthaltende zylindrische Kammer durch eine Bohrung (30) engen Querschnitts mit der Flüssigkeit des Vorratsbehälters (7) ständig in gedrosselter Verbindung steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen