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Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstpumpendes hydropneumatisches
Federbein mit innerer Niveaureuelun- insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem
oder C mehreren ci ölgefüllten Arbeitsräumen, die durch den Druck von Gaspolstern
belastet sind, und mit einer an einer Querwand befestigten Pumpenstan 'ge, die beim
Aus- bzw. Einfedern Öl aus einem ölraum niederen Drucks in einen Pumpenzylinder
satigt, in einen Raum höheren Drucks fördert und für das Zurückfließen dieses öls
Steueröffnungen besitzt, die zur Niveauregelung von einer die Pumpenstancre ena
C
umfassep-den, in den Pumpenzylinder hineinragenden C
Steuerhülse hubabliäriahr
verdeckt oder freigegeben c# C
werden, welche nachgiebig und zumindest in
einer Bewe-un-srichtung des Federbeins dicht mit dem Pumpenzylinder verbunden ist
und mittels eines äußeren kra-eris mit einein Ventilsitz am Pumpenzylinder ein Rückselila-ventil
bildet.
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Federbeine mit einer Hülse, die eine an einer Querwand befestigte
Pumperistange eng umfaßt und mit einem äußeren Kra-en zusammen mit einem Vertilsitz
am Pumperizylinder ein Rückschlagventil bildet, sind aus der französischen Patentschrift
1261449 und der französischen Zusatzpatentschrift 74 313 züm französischen
Patent 1140 919 bekannt. Diese Schriften wurden bereits bei der PrüfunLy
des Gec-enstandes des älteren deutschen Patents 1254031. au# Pattritfähigkeit in
Betracht gezogen, der vor. obe'naenannter Gattuna isl.
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'%#,'enn bei derarti2en Federbeinen nach dem älteren deutschen Patent
1- 154 031 die Regelhöhe des Fahrzeu--aufbaus der Hubmitte
des Federbeins entsprechen und nach beiden Bew,--tir#-sriclitunaen der halb- Hub
des Federbeins als Federwe- zur Verfügung stchen soll, so muß in sich die Steueröffnung
während des halben Hubes von der Steuerhülse überdecki, sein iii:ei die Steuerhülse
eine entsprechende Länge aufweisen. In nachteili2er Weise bestehen fertigungstechnische
Schwierigkeiten, die im Verhälltnis zu ihrem Durchmesser ehie große Läng2, z. B.
die 10fache Länge, aufweisende Bohrung der Steuerhülse so geniii zu bearbeiten,
daß einerseits die C
S-Leuerhülse leicht auf der Pumpenstange gl-itct und
C --, andererseits m it sehr en-ein Spiel die dichtende überdeckuno,
der Steueröffnun" aew#ihrleistct.
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Weiin ein äußerer Kragen der Steuerhülse zugleich mit einem Ventilsitz
im Pumpenzylitider ein Rücksehlagventil bildet, besteht der weitere Nachteil. daß
die erforderliche leichte Bewegbarkeit des Rückschlal-ventils durch die Reibun2
der langen Steuerhüls#2 auf der Pumperistange und durch die Massenkräfte der verhältnismäßig
schweren Stcuerliülse behindo-rt ist.
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_2abe zugrunde, di,-Der Erfindung liegt die Auf Ferlicuna der Stetieriiüls,-
bei einem Fecd,-rb,-in der
ein2,in!:s 2enannten Gattuiv# züi vereinfachen
und für
die Anwendu-.i- der SteuerfiUlse bei in Großserie Lebauten Federbeinen
aiinstige Voraussetzunaen züi zi t9 z# schniTen. Diese Aufgabe wird dadurch iclöst,
daß die
Steuerhülse axial geteilt ist und aus einer den Krassen für das Rückschlaaventil
aufweisenden und einer oder mehreren weiteren koaxialen Teilhülsen besteht.
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In vorteilhafter Weise lassen sich die kurze 'Ventilhülse und die
Teilhülsen mit weni-er Aufwand in der erforderlichen Passun2 bearbeiten, da für
die im Radialschnitt profilierte #7entilliülse und die zweckmäßi- als Rohrstücke
aus-ebildeten Teilhülsen je-C C
weils die günstigsten Bearbeitungsmöglichkeiten
ge-C C -- C
wählt werden können, wobei die Teilhülsen z. B. aus kalibrierten
Rohren hergestellt werden und gegebenenfalls nur gehont züi werden brauchen. Es
ist auch vorteilhaft, wenn bei einer Serienfertigung von Federbeinen verschiedener
Hübe, bei denen auch die Steuerhülsen verschiedene Längen haben müssen, jeweils
gleiche Teilhülsen verwendet werden können, wobei das Mehr an Länge jeweils durch
eine zusätzliche Teilhülse ausgeglichen wird.
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Zwischen der Ventilhülse und den Teilhülsen oder zwischen den Teilhülsen
untereinander kann ein gerin,yer axialer Abstand bestehen, soweit sich die in diesem
Bereich unterbrochene Oberdeckun- der Stetteröffnung der Punipenstange nicht für
das Regelverhalten des Federbeins störend bemerkbar macht. Ein weiteres Merkmal
der Erfindung besteht darin, daß der Ventilsitz des Ptimpenzylinders, mit dem die
Ventilliülsc ein Rückschla-ventil bildet. in aus der deutschen Atis1cLcsclirift
1117412 bekannter Weise al# überlastventil aus#iebildet ist. Sobald im Hochdruckraurn
ein der zul:issigen statischen Last entsprechender Druck überschritten wird, wird
im Satighub der Punipe der Ptin)peiiz#llinder nicht nur über das Sau2ventil. sondern
zuLfleich oder ausschließlich durch das ge-Öffin#1#te Überlastventil gefüllt, was
an sich aus der USA.-Patentschrift 3 222 049 bekannt ist.
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Die Zeichnung zei,'t Ausführungsbeispiele von a
Federbeinen
d,.-r und zwar zeigt F i ". 1 ein Federhein iin Schnitt mit Ventilhülse
und besonderen Tcilliiil,#L,-i als Steuerhülse, F i a. 2 den Kolben eines
Federheins ;ii wohei der Ventilsitz am Pumpiiz\-lliif-Icu Yti#!',cleii als Cherlastventil
gebi!de,' ist, Fig. i eine mit Teilhülsen anderer Art.
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Ein Arbeitsz\-liiidcr 1 tics Fcderbeii)s nach F i
g. 1
ist durch einen Boden 2 abgeschlossen. der einen Stift
3 zur #mi einer RadacTise eines Fahrzeugs atif,#%-eist. Durch einen Deckel
4 des Arbeitszylinders 1 tritt cino aus. Durch Selilitze9 eines uni#edrossch
verbundene Arbeitsräume 6 und 7 des Arbeitsz#-Iiii-,Ici-s
1 sind IZ'-Iiiiiiic hölieren Drucks und durch den Druck eines die ei#-,ciitlic!ie
Feder darstellenden G.tspolstcrs 10 belastet. Ein Vorratsraum 11
niederen
Drucks ;in 13,oclcii 2 Ist dtirch ein Gaspolster 12 mit cCicr höherorn als atmosphärischern
Druck belastet. Ein Punipenzylinder 13
besteht aus Il(ilifr«#-iuiiiicii In
der Kolbeiisiaii--,o 5 und im Arbeitskolben 8. Mit d##rn Ptt!ni.)eiizylind#-r
13 bildet eine init dein Bod,#ii 2 !#olciik-ij, und dic'it verbundene Ptii-nr)enst-in#,c
14 einc Verdr-Iingergruppe. Die Plimpeii-ti;n ' 2e 14 -saugt Übcr
ein Sati£!-"e - nzil 15 und Kan».ile 16 lind 17 der
Pitiripenstanoc 14 aus dem Vorratsrauin 11 und fördert über ein,-- als Rückschla-ventil
in d,-n Arbeitsraum 6. Die 18 wird von einer Feder 21 ge#,oii einen
GI,-,itriiiii 19 und dieser 2egen einen Ventilsitz 20 arit Arbeitskollicii
8 gespannt. Der Gleitrin- 19 dient als Zm isclicii##licd zwisclien
Ventilsitz 20 und einer 18a der Venülhülse 18 und kann sieh den k--,irdai,;isclio-n
Bewegungen dcr Pum-penstange 14 so anpassen, daß die Ventillirtise
18 im Sauchub den Purnpenzylinder 13 gegen den Arbeitsc rauni
6 abdichtet.
Die erfindungsgemäße Steuerhülse besteht aus
der Ventilhülse 18 und sich mit axialem Abstand an diese anschließenden,
in den Pumpenzylinder 13 hineinragenden Teilhülsen 22 und 23, die
in ihrer axialen Lage durch einen Absatz 24 des Pumpenzylinders 13
und eine
Scheibe 25 zwischen Kolbenstange 5 und Arbeitskolben 8 festgelegt
sind. Die Teilhülsen 22 und 23 haben gegenüber einem dem Pumpenzylinder
13 sich anschließenden Raum 13 a seitlich Spiel und lassen ungehindert
die Strömung des von der Pumpenstange 14 verdrängten Öles aus dem Pumpenzylinder
13 in den Raum 13 a und einen Raum 1.3 b
im Arbeitskolben
8 vor der Ventilhülse 18 zu. Eine am Außenmantel der Pumpenstange
14 angeordnete, in den Kanal 16 der Pumpenstange 14 mündende Steueröffnung26
bestimmt zusammen mit einer der Steueröffnung 26 zugewandten Steuerkante
27 der Ventilhülse 18 den Regelpunkt des Federbeins. In der gezeichneten
statischen Stellung würde das Fahrzeua etwas über Niveau stehen und so lange absinken.,
bis'die Steuerkante 27 die Steueröffnung 26 überdeckt. Die Ventilhülse
18 und die Teilhülsen 22 und 23 umfassen die Pumpenstange 14 mit so
engem Spiel, daß durch die Steueröffnung 26 kein oder nahezu kein
Öl abfließt, wenn sie von der Ventilhülse 18 oder den Teilhülsen 22
oder 23 überdeckt wird. Die Steueröffnun- 26 wird so dicht abgeschlossen,
daß im statischen Zustand das Fahrzeug über längere Zeit nicht absinkt. Nur sehr
lan-sam kann Öl durch den Spalt in dem Bereich des Umfangs der Steueröffnunc,
26 abfließen. Wenn, wie gezeichnet, nur eine C C Steueröffnun- vorgesehen
ist, wird die Ventilhülse 18
durch den Druck im Arbeitsraum 6 gegen
den Mantel der Pumpenstange 14 gepreßt, wodurch eine zusätzliche Abdichtung erfolgt.
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Sobald die Steueröffnung 26, beispielsweise bei Belastunasänderung,
in den Bereich des axialen Abstandes22o zwischen Ventilhülse18 und Teilhülse 22
gelangt, erfolgt ein schnelleres Absinken, da Öl,
nachdem es aus dem Arbeitsraum
6 durch den ganzen Umfang des Spalts zwischen Ventilhülse 18 und Pumpenstange
14 getreten ist, frei durch die Steueröffnun- 26 fließen kann. Der axiale Abstand
22 a ist vorzu(Ysweise klein aus-eführt. In diesem axialen Bereich eriolgt in geringem
Maße ein Durchsacken des Fahrzeugs. Wenn der axiale Bereich und die Steueröffnung
26 klein gehalten sind, ist dieses Durchsacken von dem Fahrgast wenig oder
nicht zu spüren.
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Der Ventilsitz 20 am Arbeitskolben 8 kann fest mit dein Arbeitskolben
8 verbunden sein oder, wie gezeichnet, seinerseits als überlastventil ausgebildet
sein, indem der Ventilsitz 20 durch eine überdruckfeder 29 gegen eine Ventilfläche
30 am Arbeitskolben 8 g Ge druckt wird. Sobald der die maximale Tragfähigkeit
des Federbeins bestimmende Höchstdruck überschritten wird, wird der Ventilsitz 20
im Saughub von der Ventilfläche 30 ab-ehoben und dadurch eine Verbindung
zwischen Arbeitsraum 6 und Raum 13 b
hergestellt, so daß die
Förderung von Öl aus dem Vorratsraum 11 über das Saugventil
15 in den Arbeitsraurn 6 unterbrochen wird.
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Ein mit Drosselventilen 131 und 132 versehener Arbeitskolben
108 bei dem Ausführungsbeispiel ge-
mäß F i 2 ist durch ein mittels
Klebemittel (yesichertes und gedichtetes Gewinde 133 mit einer Kolbenstange
105 verbunden, deren Hohlraum -als Pumpenzylinder 113 dient. In den
Pumpenzylinder 113
dringt eine mit einer Steueröffnung 126 versehene
Pumpenstange 114 ein. Als Steuerhülse fungieren eine Ventilhülse 118 und
eine Teilhülse 122. Die Teilhülse 122 ist durch einen Stift 123 in einer
Nut 124 in der Bohrung der Kolbenstange 105 axial gehalten. Die Ventilhülse
118, zu deren Funktion ein Gleitring 119 und eine Ventilfeder 121
gehören, nimmt im Innern ein überlastventil 1.41 auf, dessen vorzuasweise drei Ventilkugeln
durch eine gemeinsame Scheibe 142 und eine überdruckfeder 143 gegen überlastöffnungen
140 gepreßt werden.
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Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 weist eine Pumpenstange
214 eine Ventilhülse 218 auf, deren mit einer Steueröffnung 226 die
Regelhöhe bestimmende Steuerkante 227 nicht wie die Steuerkante
27
nach F i g. 1 am Ende der Ventilhülse 18, sondern innerhalb
der Ventilhülse 218 angeordnet ist. Der Bereich von der Steuerkante
227 bis zum Ende 240 der Ventilhülse 218 dient, z. B. durch einen
entsprechenden Drosselspalt 241 gegenüber der Pumpenstange 214, zur Verzögerung
der Durchströmung der Steueröffnung 226, um so das Abregeln des Federbeins,
insbesondere des bei Kurvenfahrt kurveninneren Federbeins, zu verlangsamen, wenn
dieses bei Kurvenfahrt ausgefedert und bestrebt ist, in unerwünschter Weise bis
zu seiner Regelhöhe abzusink-en. Der Effekt kann durch eine besondere, außerhalb
des nicht gezeichneten Pumpenzylinders angeordnete Teilhülse 242 verstärkt werden,
deren Wirkung aus der Zeichnung hervorgeht.