DE1755237C - Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung für Fahrzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein selbstpumpendes hydro- raum, so daß beim Stillstand des Fahrzeugs dii

pneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung Niveauregelung aussetzi, da das Federbein ausfedert

für Fahrzeuge, mit einer hohlen Kolbenstange, die in Ein anderes bekanntes hydropneumatisches Feder

einen mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Arbeitszylin- bein gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 Π74Κ

der eintaucht, in dem wenigstens ein Arbeitsraum 5 schließlich besitzt insgesamt drei Räume mit unter

unter dem Druck eines die eigentliche Feder dar- schiedlichem Druck und beinhaltet zusätzlich dif

stellenden Gaspolsters steht, mit einem, unter dem Funktion, während des Stillstands des Fahrzeug!

Druck eines höhergespannten zweiten Gaspolsters Entlastungen auszuregeln. Damit ist jedoch eir

stehenden Hochüruckspeicher, mit einer durch die wesentlicher baulicher Mehraufwand verbunden. Fer-

Federbewegungen angetriebenen Pumpeinrichtung, ίο ner ist ein hydropneumatisches Federelement be-

die im Abregeibereich Hydraulikflüssigkeit aus dem kannt, welches im Stand aufregelt und während dei

Arbeitsraum in einen in der hohlen Kolbenstange Fahrt vorher erfolgte Entlastungen ausregelt, das

und/oder im Arbeitszylinder angeordneten Pumpen- aber den Nachteil ier geschwindigkeitsabhängiger

raum saugt und in den Hochdruckspeicher fördert, Pumpwirkung besiv . keinen sogenannten Normal-

und mit einer Aufregeleinrichtung, die ein mit dem 15 bereich aufweist, so aß nach Erreichen des Niveaus

Hochdruckspeicher verbundenes Rohr aufweist, das die Pumpe nicht ausgeschaltet wird, und das Fahr-

in die hohle Kolbenstange eintaucht und im Auf- zeug somit eine dauernde Auf- und Abwärtsbewe-

regelbereich durch Aufstoßen eines Aufregelventils gung um das Sollniveau ausführt.

Hydraulikflüssigkeit aus dem Hochdruckspeicher in Letztlich sind selbstpumpende hydropneumatische

den Arbeitsraum fließen läßt. ao Federbeine bekannt, bei denen das Sollniveau des

Ein selbstpumpendes hydropneumatisches Feder- Fahrzeugs bei erfolgter Belastung erst nach Zurückbein dieser Gattung ist aus der französischen Patent- legen einer bestimmten Fahrstrecke erreicht wird und schrift 1 505 902 bekannt. Bei einem Ausführungs- bei Entlastung auch das stehende Fahrzeug auf sein beispiel dieses bekannten Federbeins ist der Pumpen- Sollniveau zurückkehrt. Federelemente dieser Art raum in der hohlen Kolbenstange angeordnet und das 45 haben den Nachteil, daß bei Einbau in der Hinterin diese eintauchende Rohr trägt am nicht einge- achse nach Belastung des Fahrzeugs die Scheinspannten Endi· einen Pumpenkolben mit einem Rück- werferstellung so lange nicht stimmt, wie das Fahrschlagventil, das im Abregelbrreich als Pumpenein- zeug sich unterhalb des Sollniveaus befindet und dalaßventil wirkt und mit dem dann als Pumpenauslaß- durch nachts der Gegenverkehr geblendet wird, ventil wirkenden Aufregeivent'¹ zusammenarbeitet. 30 Außerdem ist bei vollbeladenem Fahrzeug der Rest-Die Kolbenstange trägt einen Dämpfungskolben und federweg relativ klein.

der Hochdruckspeicher ist oberha'b einer oberen Bei einer Kombination eines solchen hydropneu-Aufhängung des Federbeins eingebaut, wobei in der matischen Federelementes mit einer Stahlfeder beoberen Aufhängung das als aufstoßbares Rückschlag- wegt sich das vollbeladene Fahrzeug bei Beginn der ventil ausgebildete Aufregelventil angeordnet ist. Bei 35 Fahrt auf einer zu weichen Federkennlinie. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Pumpen- Kurvenfahrt führt dies zu überhöhter Querneigung, raum im Arbeitszylinder auf der Kolbenstangenseite Ein solches Federbein ist auch Gegenstand des eines Federbeinkolbens angeordnet. Ein Nachteil älteren deutschen Patents 1530 973. Bei diesem dieses bekannten Federbeins ist sein großer Platzbe- Federbein, das von anderer Gattung ist als der Gedarf, da der Einbauraum für solche Federbeine be- 40 genstand der Erfindung, taucht in die hohle Pumpengrenzt ist. Da der Ausgleichsdruck zwischen Hoch- stange ein Rohr ein, in dem ein Ventilkörper gleitet, druckspeicher und Arbeitsraum bei Vollast liegt, wird der sich im Abregeibereich mit seinem Anschlag auf die Druckdifferenz zwischen Hochdruckspeicher und einen Anschlag im Rohr aufsetzt, dadurch von seinem Arbeitsraum bei Leerlast sehr groß, so daß große Ventilsitz abgehoben wird und als Abregelventil Kräfte zum Aufstoßen des Aufregelventils erforder- 45 wirkt.

lieh sind. Außerdem wird durch die Kombination des Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufregelventils mit dem Pumpenauslaßventil der zum Federbein der eingangs genannten Gattung zu öffnen des Pumpenauslaßventils erforderliche Druck schaffen, bei dem bei Belastung des stehenden Fahr-— weil nur ein Ringquerschnitt beaufschlagt wird — zeugs sofort und bei Entlastung des Fahrzeugs nach wesentlich höher als der Druck im Hochdruckspei- 50 Zurücklegen einer bestimmten Fahrstrecke das gecher. Dieser Pumpendruck muß im Pumpenraum er- wünschte Niveau erreicht wird, welches mit einer zeugt werden und belastet die Kolbenstangendichtung. wegabhängig arbeitenden Pumpe und axial diehten-Die beschriebenen konstruktiven Nachteile wirken den, unabhängig vom Differenzdruck der Gasräume sich auch störend auf den Fahrkomfort aus. Das öffnenden bzw. schließenden Niveaurcgelventilen ausöffnen des Aufregelventils durch eine Druckfeder 55 gestattet ist und zur Vermeidung dauernder Aufregelentsprechend dem einen Ausführungsbeiiipie! dürfte und Pumpvorgänge einen Normalbereich aufweist, aus den genannten Gründen praktisch kaum durch- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geführbar sein. Außerdem dürften sich, je nach dem löst, daß auf dem in die hohle Kolbenstange ein-Druck im Hochdruckspeichcr, beim Offnen des Auf- tauchenden Rohr ein das Aufregelventil bildender regelventil unterschiedliche Niveaulängen des Feder- 60 Ventilkörper verschiebbar ist, der sich im Aufregelbeines einstellen. bereich mit einem Anschlag auf das nicht einpe-

Ein weiteres selbstpumpendes hydropneumatisches spannte Ende des Rohres aufsetzt, dadurch gegen die Federbein, das Belastungen im Stand und Entlastun- Kraft einer Feder mit seinem Ventilsitz von einer gen während der Fahrt ausregelt, ist aus der deut- Fläche abgehoben wird und einen Kanal freigibt, so sehen Auslegeschrift 1 254 031 bekannt. Dieses bc- 65 daß die Hydraulikflüssigkeit aus dem Hochdrucksitzt jedoch keinen Normalbereich, vielmehr besteht speicher über diesen Kanal und eine mit diesem in \\'?CT eine Drosselbohrung eine dauernd* Verbindung Reihe geschaltete Drosselbohrung in den Arbeitszwischcn dem Hochdruckspeichcr und dem Arbeits- raum fließen kann.

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Ist wie bei dem aus der französischen Patentschrift Eine besonders einfache Ausführung eines selbst-

lst wie uci nein aus ucr irauzusiscnen raieniscnnii cmc ocsuuucis cuhbi-iig rvuaiM«nv..i_B -...-- —-—

1505 902 bekannten Federbein der Pumpenraum in pumpenden hydropneumatisch^ Federbeines, bei

der hohlen Kolbenstange angeordnet und dient das dem der Pumpenraum im Arbeitszylinder auf der

. ^. u-.-,- ^_,u-_.. . . . . „ . . Kolbenstangenseite eines von der Kolbenstange ge-

5 tragenen FederbeinV.olbens angeordnet ist '' '

in die hohle Kolbenstange eintauchende Rohr als Pumpenstange und trägt es am nicht eingespannten Ende einen Pumpenkolben mit einem Rückschlagventil, dann deckt einem weiteren Merkmal der Erfindung zufolge im Aufregelbereich der Anschlag das

v.^w.w.. . der nur

ein in Richtung zum Pumpenraum öffnendes, als Ansaugventil arbeitendes Rückschlagventil aufweist, wo-

nnuuug zuiuigc im /A-uucgciucrcicn uer /\nscniag aas bei das in die hohle Kolbenstange eintauchende Rohr Rückschlagventil im Pumpenkolben rückseitig dich- nur als Verbindungsrohr ausgebildet ist, wird dadurch tend ab. Damit wird die Beeinflussung der Feder- io erreicht, daß am nicht eingespannten Ende des in die kennlinie auf ein Minimum beschränkt. hohle Kolbenstange eintauchenden Verbindungsroh-

Wirkt das Aufregelventil bei diesem Federbein im res ein Verschlußstück angeordnet ist, das im Auf-Abregelbereich als Pumpenventil und ermöglicht es regelbereich wirksame Drosselbohrung aufweist, zusammen mit dem Rückschlagventil im Pumpenkol- Die Drosselbohrung im Verschlußstück wird durch

ben die Pumpwirkung, dann arbeiten nach der Erfin- 15 Bohrungen überbrückt, die im Aufregelbereich durch dung im Abregeibereich der Ventilkörper mit dem den Anschlag des Ventilkörpers dichtend abgedeckt Ventilsitz als Ansaugventil und das Rückschlagventil werden.

im Pumpenkolben als Pumpenauslaßventil. Bei einem Federbein, bt: dem im Normalbereich

Im Normalbereich und im Aufregelbereich wird und im Aufregelbereich ein Kolbenring des Federdas als Pumpenauslaßventil wirkende und den Pum- ao beinkolbens durch eine Längsnut im Arbeitszylinder penraum mit dem Hochdruckspeicher verbindende überbrückt wird, die dann Arbeitsraum und Pumpen-Rückschlagventil im Pumpenkolben durch eine mit ?aum miteinander verbindet und dadurch die Pumpeiner Bohrung und einem Ringkanal im Pumpenkol- wirkung unterbindet, ist vorgesehen, daß im Normalben zusammenwirkende I.ängsnut im Ventilkörper in bereich der Druck des Hochdruckspeichers über eine an sich bekannter Weise überbrückt und dadurch die as Bohrung des Verbindungsrohres, die Bohrungen im Pumpenwirkung unterbunden, wobei im Normalbe- Verschlußstück und eine Bohrung im Anschlag des reich der Ventilkörper mit seinem Ventilsitz durch Ventilkörpers auf den Ventilsitz des Ventilkörpers den dann auf ihn wirkenden Druck des Hochdruck- wirkt, diesen dichtend auf die Fläche des Federbeinspeichers und durch die Kraft der als Zugfeder aus- kolbens drückt und den Kanal zwischen einem mit gebildeten Feder dichtend auf die Fläche des Ein- 30 dem Hochdruckspeicher verbundenen Raum in der ük dükt id d d Kl ih hohlen Kolbenstange und dem Pumpenraum herme-

hohlen Kolbenstange und dem Pumpenraum hermetisch verschließt.

Befindet sich der Federbeinkolben im Abregelbereich außerhalb der Längsnut im Arbeitszylinder und wirkt das Rückschlagventil im Fedtrbeinkolben als Ansaugventil und erzielt zusammen mit einem Pumpenauslaßventil die Pumpwirkung, so arbeitet der Ventilkörper mit dem Ventilsitz im Abregeibereich als Pumpenauslaßventil.

In der folgenden Beschreibung sind an Hand der schematischen Darstellungen einige Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung im Pumpenbe-

satzstückes gedrückt wird und den Kanal zwischen Pumpenraum und Arbeitsraum hermetisch verschließt.

Trägt die Kolbenstange einen Dämpfungskolben, dann ist in einer Kolbenstangenführung ein Druck- as stufenbegrenzungsventil zur Begrenzung der Druckstufendämpfung vorgesehen. Somit wird verhindert, daß unterhalb des Dämpfungsko'bens Unterdruck entsteht. Des weiteren ist in einem Stützkörper in an sich bekannter Weise ein Speicherdruckbegrenzungs- »o ventil angeordnet.

Ist bei dem Federbein der Hochdruckspeicher oberhalb einer oberen Aufhängung des Federbeins eingebaut, dann taucht ein das die eigentliche Feder darstellende Gaspolster in einem Federgasraum radial 45 reich,

begrenzendes Kunststoffrohr, das an seinem oberen Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte hydropncuma-

Endc als Dichtring ausgebildet ist, in den Flüssigkeitsspiegel eines Federraumes auch noch bei minimalem Flüssigkeitsbestand ein. Darüber hinaus ist in der oberen Aufhängung des Federbeines ein aufstoßbares Rückschlagventil vorhanden, und im Hochdruckspeicher ist ebenfalls ein aufstoßbares Rückschlagventil vorgesehen. Beim Aufschrauben des Hochdruckspeichers auf die obere Aufhängung des Federbeines dichtet zunächst eine Dichtung nach außen ab, dann wird das Rückschlagventil in der oberen Aufhängung und nach weiterem Festschrauben auch das Rückschlagventil im Hochdruckspeicher

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F i g. 2 das in F i g. 1 dag
tische Federbein im Normalbereich,

Fig. 3 das in Fig. 1 dargestellte hydropncumatische Federbein im A.ufregelbereich,

Fig. 4 ein abgewandeltes hydrnpneumatisches Federbein mit oberhalb seiner oberen Aufhängung, angebnchtem Hochdruckspeicher,

Fig. 5 ein hydropneumatisches Federbein ohne zusätzlitne Dämpfung im Normalbereich.

Ein selbstpumpcndes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung, in F i g. 1 im Pumpenbereich dargestellt, ist mit einem oberen Auge 1 an einem Aufbau und mit einem unteren Auge 2 an einer Radachse eines Fahrzeugs zu befestigen. Ein

ufgestoßen. cmci nnaui». ».■■...., --σ- ~

Mit dieser Lösung, mit dem Einsatz der beiden 60 Außenmantel 3 des Federbeins wird auf der einen

Rückschlagventil, die erst beim Aufschrauben des Seite durch einen Boden 4 abgeschlossen. Der

Hochdnickspeichers geöffnet werden, können das Boden 4 nimmt eine Kolbenstangendichtung S und

Federelement und der Hochdruckspeicher getrennt eine weitere Dichtung 6 zwischen Boden 4 und

gefüllt und mit einem entsprechenden Druck versehen Außenmantel 3 auf. Eine hohle Kolbenstange 7 glei-

werden, wenn zwischen beiden der Hochdruckspei- 65 tet in einer Kolbenstangenführung 8 und trägt auf

eher vom Federbein getrennt auf der als Sliftauf- einem Einsatzstück 9 einen Dämpfungskolben 10, der

hängung ausgebildeten oberen Aufhängung aufge- sich in einem Arbeitszylinder 11 bewegt. Durch cm

schraubt ist. Stützrohr 12 mit öffnungen 13 und den Arbcilszyhn-

der 11 mit öffnungen 14 am oberen Ende der Abstützung desselben in einem Stutzkörper 15 wird ein Ringraum 16 gebildet. Ein Federraum 17 zwischen einem Mittelstück 18 und dem Boden 4 teilt sich auf in einen Federgasraum 171 und in einen Federflüssigkeitsraum 172. Das Mittelstück 18 trennt den Federraum 17 von einem Hochdruckspeicher 19, der durch ein elastisches Trennelement 20 in einen Speichergasraum 191 und in einen Speicherflüssigkeitsraum 192 aufgeteilt ist. Im StUtzkörper 15 befinden sich Durchtrittsöffnungen 21, ein Speicherdruckbegrenzungsventil 22 und eine elastische Aufhängung 23 einer hohlen Pumpenstange 24, die an ihrem unteren Ende einen Pumpenkolben 25 trägt. Dieser Pumpenkolben 25 besitzt Kolbenringe 26 und 27, die so angeordnet sind, daß zwischen ihnen ein Ringkanal 28 gebildet wird, der durch Bohrungen 29 mit einer Innenbohrung 30 der hohlen Pumpenstange 24 in Verbindung steht, und weist ein Rückschlagventil 31 auf. Der Pumpenkolben 25 ist verschiebbar in einem Ventilkörper 32 geführt, welcher am oberen Ende einen Ventilsitz 33 trägt, eine Drosselbohrung 34 aufweist und an seinem unteren Ende innen mit einer Längsnut 35, einem Anschlag 36 und einem Verschlußstück 37 versehen ist. Der Ventilkörper 32 wird durch eine vorgespannte Zugfeder 38, die ihrerseits z. B. am Verschlußstück 37 und andererseits z. B. mittels eines Ringes 39 an der hohlen Kolbenstange 7 befestigt ist, gegen eine Fläche 40 des Einsatzstuckes 9 gedrückt.

Beim Ausfahren der Kolbenstange 7 schließt das Rückschlagventil 31, und es fließt Hydraulikflüssigkeit aus dem Federflüssigkeitsraum 172 durch die öffnungen 13, den Ringraum 16, die öffnungen 14 in einen Arbeitsraum 41 oberhalb des Dämpfungskolbens 10 und ein dem Pumpenstangenquerschnitt entsprechender Anteil durch eine Dämpfungsbohrung 42. eine Verbindungsbohmng 43, einen Ringkanal 44 und einen Kanal 45 unter Abheben des Ventilkörpers 32 in einen Pumpenraum 46 in der hohlen Kolbenstange 7. Gleichzeitig wird Hydraulikflüssigkeit aus einem Arbeitsraum 47 unterhalb des Dämpfungskolbens 10 durch ein Zugstufendätnpfungsventi! 48 in den Arbeitsraum 41 gedrückt, wodurch die Zugstufendämpfung erzielt wird.

Beim Einfahren der Kolbenstange 7 setzt sich der Ventilkörper 32 mit dem Ventilsitz 33 dichtend auf die Fläche 40 des Einsatzstückes 9, und die in der Zugstufe angesaugte Hydraulikflüssigkeit wird unter öffnen des Rückschlagventils 31 aus dem Pumpenraum 46 durch die Innenbohrung 30 der hohlen Pumpenstange 24 und die Durchtrittsöffnungen 21 in den Speicherflüssigkeitsraum 192 gedrückt. Gleichzeitig fließt Hydraulikflüssigkeit aus dem Arbeitsraum 41 durch ein Druckstufendämpfungsventil 49 in den Arbeitsraum 47, wodurch die Druckstufendämpfung erzielt wird. Durch diesen Pumpvorgang wird der für die anteilige Tragkraft des Federbeins wirksame Druck im Federraum 17 verringert, wodurch die hohle Kolbenstange 7 so weit einfährt, bis das Niveau des Fahrzeugs erreicht ist. Aus Sicherheitsgründen ist im Stützkörper 15 das Speicherdruckbegrenzungsventil 22 angeordnet, welches verhindert, daß der Druck im Hochdruckspeicher unzulässig hoch ansteigt, insbesondere wenn das Federbein, z. B. zur Prüfung, starr eingespannt ist.

Im Normalbcreich (Fig. 2) des Federbeins steht der Pumpenraum 46 unter dem Druck des Hochdruckspeichers 19 über die Durchtrittsöffnungen 21.

die Innenbohrung 30 der hohlen Pumpenstange 24, die Bohrungen 29, Ringkanal 28, Längsnut 35 und öffnungen 50 im Anschlag 36, und dieser drückt den Ventilsitz 33 des Ventilkörpers 32 dichtend auf die Fläche 40, wodurch die Pumpwirkung unterbunden wird. Innerhalb dieses Normalbereichs wird beim Bewegen der Kolbenstange 7 Hydraulikflüssigkeit entsprechend dem Querschnitt der hohlen Pumpenstange 24 zwischen dem Pumpenraum 46 und dem Speicher-

flüssigkeitsraum 192 hin und her bewegt. Die Dämpfung geschieht auf die gleiche Weise wie unter F i g. 1 beschrieben.

Zur Begrenzung der Druckstufendämpfung und zur Verhinderung von Unterdruckzuständen im Arbeits-

raum 47 ist ein Druckstufenbegrenzungsventil 51 vorhanden, welches bei Erreichen eines bestimmten Druckabfalls zwischen dem Arbeitsraum 41 und dem Arbeitsraum 47 öffnet, den Druckabfall begrenzt und den Arbeitsraum 47 mit Hydraulikflüssigkeit aus dem

Federflüssigkeitsraum 172 über einen Ringkanal 52 und Verbindungsbohrungen 53 direkt füllt. Damit das Fahrzeug — mit der jeweiligen Last beladen — auch statisch seine Normallage behält, ist im Einsatzstück 9 eine Dichtung 54 vorhanden, die verhindert,

j$ daß Hydraulikflüssigkeit aus dem Speicherflüssigkeitsraum 192 über den Pumpenraum 46 in den Arbeitsraum 41 und somit zurück zum Federfliissigkeitsraum 172 fließt.

In Aufregelstellung (Fig. 3) setzt sich beim Ein-

fahren der hohlen Kolbenstange 7 der Anschlag 36 auf den Pumpenkolben 25 auf, und der Ventilsitz 33 am Ventilkörper 32 wird von der Fläche 40 des Einsatzstückes 9 abgehoben, so daß Hydraulikflüssigkeil aus dem Speicherflüssigkeitsraum 192 über die Durch trittsöffnungen 21. die Innenbohrung 30. die Bohrun gen 29, den Ringkanal 28, die Längsnut 35 durch die Drosselbohrung 34 in den Pumpenraum 46 und aus diesem durch den Kanal 45, den Ringkanal 44, die Verbindungsbohmng 43 und die Dämpfungsbohrung

42 in den Arbeitsraum 41 und von hier aus über die öffnungen 14, den Ringraum 16 und die öffnungen 13 in den Federflüssigkeitsraum 172 fließt. Dabei erhöht sich bei einem teiltragenden Federbein der Dn-ck im Federraum 17 und die Kolbenstange 7 fährt so weit aus, bis die Fläche 40 des Einsatzstückes 9 sich wieder auf den Ventilsitz 33 dichtend aufsetzt und das Niveau des Fahrzeugs wieder erreicht ist. Beim Durchschwingen des Fahrzeugs wird durch Verschließen des Rückschlagventils 31 durch die jetzt abgedeckten öffnungen 50 im Anschlag 36 verhindert, daß Hydraulikflüssigkeit aus dem Arbeitsraum 41 über den Pumpenraum 46 in den Speicherflüssigkeitsraum 192 gelangt. Auch in dieser Stellung wird die Dämpfung wie unter F i g. 1 beschrieben erzielt.

Fig. 4 stellt eine Abwandlung des hydropneumatischen Federbeins dar, in dem ein Hochdruckspeicher 55 oberhalb einer oberen Aufhängung 56 angeordnet ist. Der Außendurchmesser des Federbeins wird bei dieser Ausführung bei Mangel an Einbauraum wesentlich verkleinert. Zweckmäßigerweise ist die obere Aufhängung 56 als sogenannte Stiftaufhängung ausgebildet, in die ein Rückschlagventil 57 so eingebaut ist, daß nach Aufschrauben des Hochdruckspeicher 55 und Abdichtung nach außen durch eine Dichtung 58 zuerst das Rückschlagventil 57 und nach weiterem Festschrauben ein weiteres Rückschlagventil 59 des Hochdruckspeichers 55 geöffnet

wird und die Verbindung zwischen einem SpeichernUssigkcitsraum 552 und einem Raum 60 freigegeben wird. Ein Federraum 61 wird in diesem Fall zweckmäßig z. D. durch ein Kunststoffrohr 62, welches am oberen *.nde als Dichtring 63 ausgebildet ist und mit S seinem unteren Ende auch noch bei minimalem Flüssigkeitsstand in den Flüssigkeitsspiegel des Federraumes 61 eintaucht, radial unterteilt, um einen Federgasraum 611 von einem mit einem Federflüssigkeitsraum 612 verbundenen Ringraum 64 zu trennen, to so daß bei Bewegungen der hohlen Kolbenstange 7 nur Hydraulikflüssigkeit aus dem Federflüssigkeitsraum 612 durch den Ringraum 64 über die öffnungen 14 in den Arbeitsraum 41 gelangen kann.

Ein selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein ohne zusätzliche Dämpfung zeigt F i g. 5. Im Pumpbereich hebt beim Einfahren einer hohlen Kolbenstange 65 ein Rückschlagventil 66 von einem Federbeinkolben 67 ab und füllt einen Pumpenraum 68 unterhalb des Federbeinkolbens 67 mit Hydraulik- »0 flüssigkeit aus einem Arbeitsraum 69 oberhalb des Federbeinkolbens 67. der über öffnungen 70. einen Ringraum 71 und öffnungen 72 mit einem Federflüssigkeitsraum 732 eines Federraumes 73 in Verbindung steht.

Bein Ausfahren der Kolbenstange 65 wird durch Schlieben des Rückschlagventils 66 und Abheben eines Ventilsitzes 86 eines Ventilkörpers 74 von einer Fläche 75 des Federbeinkolbens 67 die vorher angesaugte Flüssigkeit aus dem Pumpenraum 68 durch einen Kanal 76 in einen Raum 77 in der hohlen Kolbenstange 65 und von dort durch Bohrungen 78, 79 und 80 eines Verbindungsrohres 81 in einen Speicherflüssigkeitsraum 822 eines Hochdruckspeichers 82 gedruckt. Dabei Fahrt die Kolbenstange 65 so weit ein. bis ein Kolbenring 83 eine Längsnut 84 in einem Arbeitszylinder 85 überfährt, wodurch die Pumpwirkung beendet wird. In dieser Normalstellung wirkt der Druck des Hochdruckspeichers 82 über die Bohrungen 80, 79 und 78 auf den Ventilsitz 86 des Ventilkörpers 74 und drückt diesen zusammen mit der Vorspannkraft einer Zugfeder 87 dichtend auf die Fläche 75 des Federbeinkolbens 67. Beim Belasten des Fahrzeugs und dem damit verbundenen Einfahren der Kolbenstange 65 setzt sich ein Anschlag 88 des Ventilkörpers 74 auf die Bohrungen 79 in einem Verschlußstück 89. wodurch der Ventilsitz 86 mit dem Ventilkörper 74 von der Fläche 75 abgehoben wird und Hydraulikflüssigkeit aus dem Speicherflüssigkeitsraum 822 durch die Bohrung 80, eine Drosselbohrung 90 in den Raum 77, von dort durch den Kanal 76 in den Pumpenraum 68 und über die Längsnut 84 in den Arbeitsraum 69 fließt. Von hier gelangt die Flüssigkeit über die Öffnungen 70 in den Ringraum 71 und über die Öffnungen 72 in den Federflüssigkeitsraum 732. wodurch eine Druckerhöhung in einem Federgasraum 731 erzielt wird, die ein Ausfahren der Kolbenstange 65 bis zum erneuten Aufsetzen des Ventilsitzes 86 auf die Fläche 75 bewirkt, wenn sich das Fahrzeug wieder auf dem gewünschten Niveau befindet. Um das Fahrzeug auch im Stand über eine längere Zeit auf dem gewünschten Niveau zu halten, ist eine Dichtung 91 vorhanden.

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung für Fahrzeuge.

mit einer hohlen Kolbenstange, die in einen mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Arbeitszylinder eintaucht, in dem wenigstens ein Arbeitsraum unter dem Druck eines die eigentliche Feder darstellenden Gaspolsters steht, mit einem unter dem Druck eines höhergespannten zweiten Gaspolsters stehenden Hochdruckspeicher, mit einer durch die Federbewegungen angetriebenen Pumpeinrichtung, die im Abregeibereich Hydraulikflüssigkeit aus dem Arbeitsraum in einen in der hohlen Kolbenstange und/oder im Arbeitszylinder angeordneten Pumpenraum saugt und in den Hochdruckspeicher fördert, und mit einer Aufregeleinrichtung, die ein mit dem Hochdruckspeicher verbundenes Rohr aufweist, das in die hohle Kolbenstr.nge eintaucht und im Aufregelbereich durch Aufstoßen eines Aufregelventils Hydraulikflüssigkeit aus dem Hochdruckspeicher in den Arbeitsraum fließen läßt, dadurch gekenn zeichnet, daß auf dem in die hohle Kolbenstange (7 oder 65) eintauchenden Rohr (Pumpenstange 24 oder Verbindungsrohr 81) ein das Aufregelventil bildender Ventilkörper (32 oder 74) verschiebbar ist, der sich im Aufregelbereich mit einem Anschlag (36 oder 88) auf das nicht eingespannte Ende (Pumpenkolben 25 oder Verschlußstück 89) des Rohres aufsetzt, dadurch gegen die Kraft einer Feder (Zugfeder 38 oder 87) mit seinem Ventilsitz (33 oder 86) von einer Fläche (40 oder 75) abgehoben wird und einen Kanal (45 oder 76) freigibt, so daß die Hydraulikflüssigkeit aus dem Hochdruckspeicher (19 oder 82) über diesen Kanal (45 oder 76) und eine mit diesem in Reihe geschaltete Drosselbohrung (34 oder 90) in den Arbeitsraum (41 oder 69) fließen kann.

2. Federbein nach Anspruch I, bei dem der Pumpenraum in der hohlen Kolbenstange angeordnet ist und das in die hohle Kolbenstange eintauchende Rohr als Pumpenstange dient und am nicht eingespannten Ende einen Pumpenkolben mit einem Rückschlagventil trägt, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufregelbereich der Anschlag (36) das Rückschlagventil (31) im Pumpenkolben (25) rückseitig dichtend abdeckt.

3. Federbein nach den Ansprüchen 1 und 2, bei dem das Aufregelventil im Abregeibereich als Pumpenventil wirkt und zusammen mit dem Rückschlagventil im Pumpenkolben die Pumpwirkung ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß im Abregeibereich der Ventilkörper (32) mit dem Ventilsitz (33) als Ansaugventil und das Rückschlagventil (31) im Pumpenkolben (25) als Pumpenauslaßventil arbeiten.

4. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß im Normalbcreicl und im Aufregelbereich das als Pumpenauslaß ventil wirkende und den Pumpenraum (46) mi dem Hochdruckspeicher (19) verbindende Rück schlagventil (31) im Pumpenkolben (25) durcl eine mit einer Bohrung (29) und einem Ring kanal (28) im Pumpenkolben zusammenwirken^ Längsnut (35) im Ventilkörper (32) in an sich bekannter Weise überbrückt und dadurch die Pump wirkung unterbunden wird, wobei im Nornialbe reich der Ventilkörper (32) mit seinem Wntilsit; (33) durch den dann auf ihn wirkenden Dnicl des Hochdnickspeichcrs(19) und die Kraft de

ίο

als Zugfeder (38) ausgebildeten Feder dichtend auf die Fläche (40) eines Einsatzslückes (9) gedrückt wird und den Kanal (45) zwischen Pumpenraum (4(») und Arbeitsraum (41) hermetisch verschließt.

5. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei dem die Kolbenstange einen Dämpifungskolben trägt, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Kolbenstangenführung (8) ein Druckstufenbegrenzungsventil (Sl) zur Begrenzung der Druckstufendämpfung vorgesehen ist.

6. Federbein nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Stützkörper (15) in an sich bekannter Weise ein Speicherdruckbegrenzungsventil (22) angeordnet ist.

7. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 6, bei dem der Hochdruckspeicher oberhalb einer oberen Aufhängung des Federbeins eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein das die eigentliche Feder darstellende Gaspolster in einem ao Federgasraum (611) radial begrenzendes Kunststoffrohr (62), das an seinem oberen Ende als Dichtririg (63) ausgebildet ist, in den Flüssigkeitsspiegel eines Federraumes (61) auch noch bei minimalem Flüssigkeitsstand eintaucht. as

8. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Aufhängung (56) des Federbeins ein aufstoßbares Rückschlagventil (57) vorhanden ist.

9. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Hochdruckspeicher (55) ebenfalls ein aufstoßbares Rückschlagventil (59) vorgesehen ist.

10. Federbein nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufschrauben des Hochdruckspeichers (55) auf die obere Aufhängung (56) des Federbeins zunächst eine Dichtung (58) nach außen abdichtet, dann das Rückschlagventil (57) in der oberen Aufhängung (56) und nach weiterem Festschrauben auch das Rück- 4» schiagventil (59) im Hochdnickspeicher (55) aufgestoßen wird.

11. Federbein nach Anspruch 1, bei dem der Pumpenraum im Arbeitszylinder auf der Kolbenstangenseite eines von der Kolbenstange getragenen Federbeinkolbens angeordnet ist, der nur ein in Richtung zum Pumpenraum öffnendes, al? Ansaugventil arbeitendes Rückschlagventil aufweist, wobei das in die hohle Kolbenstange eintauchende Rohr nur als Verbindungsrohr ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß am nicht eingespannten Ende des in die hohle Kolbenstange (65) eintauchenden Verbindungsrohres (81) ein Verschlußstück (89) angeordnet ist, das die im Aufregelbereich wirksame Drosselbohrung (90) aufweist.

12. Federbein nach den Ansprüchen 1 un«i 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselbohrung (90) im Verschlußstück (89) durch Bohrungen (79) überbrückt wird, die im Aufregelbereich durch den Anschlag (88) des Ventilkörpers (74) dichtend abgedeckt werden.

13. Federbein nach den Ansprüchen 1, 11 und 12, bei dem im Normalbereich und im Aufregelbereich ein Kolbenring des Federbeinkolbens durch eine Längsnut im Arbeitszylinder überbrückt wird, die dann Arbeitsraum und Pumpenraum miteinander verbindet und dadurch die Pumpwirkung unterbindet, dadurch gekennzeichnet, daß im Normalbereich der Druck des Hochdruckspeichers (82) über eine Bohrung (80) des Verbindungsrohres (81), die Bohrungen (79) im Verschlußstück (89) und eine Bohrung (78) im Anschlag (88) des Ventilkörpers (74) auf den Ventilsitz (86) des Ventilkörpers wirkt, diesen dichtend auf die Fläche (75) des Federbeinkolbens (67) drückt und dtn Kanal (76) zwischen einem mit dem Hochdruckspeicher (82) verbundenen Raum (77) in der hohlen Kolbenstange (65) und dem Pumpenraum (68) hermetisch verschließt.

14. Federbein nach den Ansprüchen 1 und 11 bis 13, bei dem im Abregeibereich sich der Federbeinkolben außerhalb der Längsnut im Arbeitszylinder befindet und das Rückschlagventil im Federbeinkolben als Ansaugventil wirkt und zusammen mit einem Pumpenauslaßventil die Pumpwirkung erzielt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (74) mit dem Ventilsitz (86) im Abregeibereich als Pumpenauslaßventil arbeitet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen