DE19635879C2 - Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregulierung - Google Patents
Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer NiveauregulierungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstpumpendes, hydropneumatisches Fe
derbein mit innerer Niveauregelung, mit einem mit Dämpfungsmittel gefüllten,
unter dem Druck von Gaspolstern stehenden Arbeitszylinder und einem in die
sem verschiebbaren Kolben am Ende einer, über eine Kolbenstangenführung
nach außen geführte Kolbenstange, deren Hohlraum als Pumpenzylinder einer
am Arbeitszylinder befestigten Pumpenstange dient, wobei durch die Federbe
wegungen Dämpfungsmittel von einer Niederdruckkammer in eine Hochdruck
kammer förderbar ist.
Es sind bereits selbstpumpende, hydropneumatische Federbeine (z. B. DE-OS 44 16 641)
bekannt, bei denen ein Dämpfungskolben in Arbeitszylinder ver
schiebbar angeordnet ist und unter dem Druck von Gaspolstern steht. Der Hohl
raum einer Kolbenstange ist dabei als Pumpenzylinder ausgebildet und von
einer am Arbeitszylinder befestigten Pumpenstange beaufschlagt. Beim Ausfah
ren der Kolbenstange wird Dämpfungsmittel aus einem Reserveraum über ein
Ventil angesaugt und beim Einfahren der Kolbenstange über ein weiteres Ventil
in den Arbeitsraum gefördert. Üblicherweise sind die Innenbauteile im Außen
rohr unter Vorspannung aufgenommen. Die Kolbenstangenführung wird dadurch
extrem belastet, da sie nicht nur die Vorspannung der Innenbauteile abstützen
muß, sondern zusätzlich noch den beladungsabhängigen Innendruck des hy
dropneumatischen Federbeines. Aus Festigkeitsgründen ist deshalb das Bauvo
lumen der Kolbenstangenführung entsprechend groß ausgeführt.
Darüber hinaus sind selbstpumpende, hydropneumatische Federbeine bekannt
(z. B. EP-OS 0.059.621), bei denen der Arbeitszylinder mit Dämpfungsmittel
gefüllt ist und bei denen der Arbeitszylinder mit Druck von Gaspolstern beauf
schlagt wird. Es muß dabei insbesondere die Membran durch den am Arbeitszy
linder gehaltenen Boden und durch die Distanzhülse 32 einerseits und anderer
seits durch die auf den Arbeitszylinder aufgefädelte Zwischenwand während des
Einschiebens in Position gehalten werden. Auch die Membran kann nur in die
Zwischenwand eingeknöpft werden, bevor die Distanzhülse auf dem Arbeitszy
linder aufgefädelt wird und die Ringnut der Zwischenwand noch zugänglich ist,
das heißt außerhalb des Außenrohres. Ebenso muß das Einknöpfen der Mem
bran an der Kolbenstangenführung zu diesem Zeitpunkt vor dem Einschieben
der Bauteile in das Außenrohr erfolgen.
Weitere hydropneumatische Federbeine (z. B. DE 195 47 535 A1) mit innerer
Niveauregelung sind bekannt, bei denen auf dem Arbeitszylinder ein Boden und
eine die Hochdruckkammer von der Niederdruckkammer trennende Zwischen
wand aufgefädelt sind, während eine Distanzhülse fehlt und die Kolbenstangen
führung nur schematisch dargestellt ist, so daß die Neuheit des Anmeldungsge
genstandes gegenüber dieser Entgegenhaltung gewährleistet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein selbstpumpendes, hydropneumatisches Feder
bein zu schaffen, das nicht nur kostengünstig und einfach ausgeführt ist, son
dern daß verschiedene, innerhalb des Außenrohres angeordnete Bauteile zu
einer Baugruppe zusammengefaßt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß auf dem
Arbeitszylinder ein Boden, eine die Hochdruckkammer von der Niederdruck
kammer trennende Zwischenwand und eine an der Kolbenstangenführung sich
direkt oder indirekt abstützende Distanzhülse zur Bildung einer vormontierten
Baueinheit aufgefädelt sind, wobei der Arbeitszylinder gegenüber der Kolben
stangenführung und die Kolbenstangenführung gegenüber dem Außenrohr
form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist, wobei zur anderen Seite hin der Bo
den, ohne weitere axiale Abstützung gegenüber dem Außenrohr, die Teile un
verlierbar hält.
Vorteilhaft ist hierbei, daß ein dünnwandiges Bauteil z. B. aus Blech verwendet
werden kann, welches über zwei zylindrische Bereiche eine derart spezielle
Formgebung und Kaltverfestigung erhalten hat, daß dieses Bauteil trotz relativ
dünner Wandung sehr stabil ist. Der Öffnungsbereich, welcher sich zum Innen
raum stufig vergrößert, läßt sich hinterschnittfrei herstellen, so daß nicht nur
eine Dichtung, eine Lagerbuchse und der Arbeitszylinder aufgenommen werden
kann, sondern daß darüber hinaus der Innendruck die Dichtung in Richtung der
Dichtungsaufnahme beaufschlagt.
Zur Erzielung einer Baueinheit ist vorgesehen, daß der Arbeitszylinder und die
Kolbenstangenführung über ein Gewinde miteinander verbunden sind. Vorteil
haft ist hierbei, daß diese Baueinheit in das Außenrohr eingebracht werden
kann, so daß nach anschließendem Zurollen des Außenrohres ein funktionsfä
higes Federbein hergestellt ist.
Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß der Arbeitszylinder und die
Kolbenstangenführung über eine Verstemmung miteinander verbunden sind.
Eine günstige Variante sieht vor, daß der Arbeitszylinder und die Kolbenstan
genführung über einen Sicherungsring miteinander verbunden sind.
Nach einer weiteren Ausgestaltung besteht die Verbindung aus einer Verstem
mung und einem zusätzlichen Sicherungsring.
Um weitere Bauteile zu einer Baueinheit zusammenzufassen, ist vorgesehen,
daß zwischen dem Außenrand der Kolbenstangenführung und der, die Nieder
druckkammer von der Hochdruckkammer trennenden Zwischenwand eine Di
stanzhülse angeordnet ist.
Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung, daß im zusammengebauten Zustand und
sobald die Hochdruckkammer mit entsprechendem Innendruck beaufschlagt ist,
die Zwischenwand auf der der Distanzhülse gegenüberliegenden Seite vom
Druck der Hochdruckkammer nach der Montage in ihrer Position gehalten wird.
Zusätzlich ist vorgesehen, daß dem Arbeitszylinder zwischen der Zwischenwand
und dem Boden ein axial beweglicher Trennkolben zugeordnet ist. Vorteilhaft ist
hierbei, daß sämtliche Innenteile auf dem Arbeitszylinder aufgefädelt sind, wo
bei zur einen Seite der Boden die Teile unverlierbar hält, während zur anderen
Seite hin die Kolbenstangenführung die Fixierung der Teile übernimmt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen sche
matisch dargestellt.
Es zeigt:
Fig. 1 und 1a ein selbstpumpendes, hydropneumatisches Federbein im Schnitt,
Fig. 2 sämtliche Innenteile des Federbeines auf dem Arbeitszylinder aufgefä
delt und unverlierbar gehalten
Fig. 3 ein Außenrohr zur Aufnahme der Innenteile gemäß Fig. 2,
Fig. 4 einen Teilschnitt, bei dem der Arbeitszylinder mit der Kolbenstangenfüh
rung verschraubt ist,
Fig. 5 einen weiteren Teilschnitt, bei dem der Arbeitszylinder mit der Kolben
stangenführung verschweißt ist,
Fig. 6 und 7 einen Teilschnitt, bei dem Arbeitszylinder und Kolbenstangenfüh
rung mittels Sprengring und Verstemmung miteinander verbunden sind.
Das in Fig. 1 dargestellte, selbstpumpende, hydropneumatische Federbein mit
innerer Niveauregelung für Kraftfahrzeuge besteht im wesentlichen aus dem
Arbeitszylinder 2 des Federbeins 1, in dem ein Dämpfungskolben 18 am Ende
einer hohlen Kolbenstange 5 gleitet. Der Arbeitszylinder 2 ist auf der einen Seite
durch einen Boden 16 und auf der anderen Seite durch eine Kolbenstangenfüh
rung 6 abgeschlossen, durch die die hohle Kolbenstange 5 abgedichtet nach
außen tritt. Das Federbein 1 ist mittels Befestigungsteilen am Aufbau eines
Fahrzeuges sowie an der Achse eines Fahrzeuges in nicht dargestellter Weise
befestigt. Der Arbeitszylinder 2 ist von einer ringförmigen, zum Teil mit Dämp
fungsmittel und zum Teil mit Gas gefüllten Niederdruckkammer 7 umgeben; im
entgegengesetzten Bereich ist der Arbeitszylinder 2 von einer Hochdruckkam
mer 8 umgeben, welche in einen dämpfungsmittelgefüllten Bereich 8a und in
einen gasgefüllten Bereich 8b mittels eines Trennkolbens 17 unterteilt ist.
Im völlig abgeregelten, das heißt im nicht hochgepumpten Zustand herrscht in
der Niederdruckkammer 7 und in der Hochdruckkammer 8 gleicher Druck. Der
Arbeitszylinder 2 ist stirnseitig über Ventile 19 gedrosselt und/oder gedämpft mit
der Hochdruckkammer 8 in Verbindung. Der Dämpfungskolben 18 ist mit Rück
schlagventilen zur Steuerung des Federbeines versehen, wobei der Arbeitszy
linder 2 in seinem Stirnbereich mit einer Pumpenstange 3 versehen ist. Die
Pumpenstange 3 wird durch eine Öffnung des Dämpfungskolbens 18 hindurch
geführt und bildet zusammen mit dem Hohlraum der hohlen Kolbenstange 5 eine
Pumpe.
Die Wirkungsweise des Federbeines erfolgt in der Weise, daß beim Eintauchen
der Pumpenstange 3 in die hohle Kolbenstange 5, das heißt in den Pumpenzy
linder 4, das im Pumpenraum 4 der Kolbenstange 5 befindliche Dämpfungsmittel
aufgrund der Rückschlagventile im Dämpfungskolben 18 in den oberen Teil des
Arbeitszylinders 2 gefördert wird und von da über die Ventile 19 das Gaspolster
8b in der Hochdruckkammer 8 beaufschlagt. Beim Ausfahren der Kolbenstange
5 wird, wiederum gesteuert durch die Ventile im Dämpfungskolben 18 aus der
Niederdruckkammer 7 über entsprechende Öffnungen, Dämpfungsmittel in den
Pumpenzylinder 4 der hohlen Kolbenstange 5 angesaugt. Nach Erreichen des
gewünschten Niveaus wird ein weiteres Pumpen durch den konischen Bereich
der Pumpenstange 3 unterbunden.
Die Kolbenstangenführung 6 besitzt eine Öffnung 9, in der eine Dichtung 10,
eine Lagerbuchse 20 sowie der Arbeitszylinder 2 in einer stufenförmig sich
vergrößernden Öffnung aufgenommen sind. Die Öffnung 9 ist zum Arbeitszylin
der 2 hin hinterschnittfrei ausgebildet. Nach Aufnahme dieser Bauteile wird die
Kolbenstangenführung 6 gegenüber dem Arbeitszylinder 2 durch einen Siche
rungsring 13 sowie einer Verstemmung 12 axial unverschiebbar fixiert.
Am Außenradius der Kolbenstangenführung 6 ist in einem Ansatz eine Distanz
hülse 15 angeordnet, die der Abstützung der Zwischenwand 14 dient. Die Zwi
schenwand 14 trennt die Niederdruckkammer 7 gegenüber der Hochdruckkam
mer 8, wobei durch Zuhilfenahme zweier Dichtungen der Druck in der Hoch
druckkammer 8 die Zwischenwand 14 gegen die Distanzhülse 15 in ihrer Positi
on hält.
In der Fig. 2 sind die Innenteile des Federbeines 1 dargestellt, wobei auf dem
Arbeitszylinder 2 der Boden 16, der Trennkolben 17, die Zwischenwand 14, die
Distanzhülse 15 über der Kolbenstangenführung 6 gehalten sind. Innerhalb des
Arbeitszylinders 2 befinden sich der Dämpfungskolben 18, die Pumpenstange 3,
die hohle Kolbenstange 5, welche über die Dichtung 10 abgedichtet durch die
Kolbenstangenführung 6 nach außen heraustritt. Alle Bauteile sind zusammen
auf dem Arbeitszylinder 2 aufgefädelt und durch den Sicherungsring 13 sowie
der Verstemmung 12 unverlierbar gehalten.
Die aus Fig. 2 entnehmbare Baueinheit wird komplett in das in Fig. 3 darge
stellte Außenrohr 21 eingebracht, wobei sich die Kolbenstangenführung an
einem Ansatz 22 auf der Innenseite des Außenrohres 21 abstützt, so daß an
schließend der überstehende Bereich des Außenrohres 21 über die Kolben
stangenführung 6 gebördelt, gerollt oder dergleichen formschlüssig verbindbar
ist.
Aus der Fig. 4 ist als Einzelheit eine Ausführung im Schnitt dargestellt, bei der
der Arbeitszylinder 2 über ein Gewinde 11 mit der Kolbenstangenführung 6
verbunden ist.
In der Fig. 5, rechte Bildhälfte wird eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei
der der Arbeitszylinder 2 über eine Schweißung 23 mit der Kolbenstangenfüh
rung 6 verbunden ist.
Aus der Fig. 6 ist eine Ausführungsform gemäß der Fig. 1 oder 2 dargestellt,
wobei der Kolbenstangenführung ein Anschlagpuffer 24 zugeordnet ist. Die
Fig. 7 dagegen besitzt an ihrer Kolbenstangenführung 6 einen Aufnahmering
zum Einknüpfen eines Faltenbalges 25.
1
- Federbein
2
- Arbeitszylinder
3
- Pumpenstange
4
- Pumpenzylinder
5
- Kolbenstange
6
- Kolbenstangenführung
7
- Niederdruckkammer
8
- Hochdruckkammer
9
- Öffnung
10
- Dichtung
11
- Gewinde
12
- Verstemmung
13
- Sicherungsring
14
- Zwischenwand
15
- Distanzhülse
16
- Boden
17
- Trennkolben
18
- Dämpfungskolben
19
- Ventile
20
- Lagerbuchse
21
- Außenrohr
22
- Ansatz
23
- Schweißung
24
- Anschlagpuffer
25
- Faltenbalg
Claims (8)
1. Selbstpumpendes, hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveau
regelung, mit einem mit Dämpfungsmittel gefüllten, unter dem Druck von
Gaspolstern stehenden Arbeitszylinder und einem in diesem verschiebbaren
Kolben am Ende einer, über eine Kolbenstangenführung nach außen geführ
ten Kolbenstange, deren Hohlraum als Pumpenzylinder einer am Arbeitszylin
der befestigten Pumpenstange dient, wobei durch die Federbewegungen
Dämpfungsmittel von einer Niederdruckkammer in eine Hochdruckkam
mer förderbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Arbeitszylinder (2) ein Boden (16), eine die Hochdruckkammer
(8) von der Niederdruckkammer (7) trennende Zwischenwand (14) und eine
an der Kolbenstangenführung (6) sich direkt oder indirekt abstützende Di
stanzhülse (15) zur Bildung einer vormontierten Baueinheit aufgefädelt sind,
wobei der Arbeitszylinder (2) gegenüber der Kolbenstangenführung (6) und
die Kolbenstangenführung (6) gegenüber dem Außenrohr (21) form- und/oder
kraftschlüssig gehalten ist, wobei zur anderen Seite hin der Boden (16), ohne
weitere axiale Abstützung gegenüber dem Außenrohr (21), die Teile unver
lierbar hält.
2. Federbein nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Arbeitszylinder (2) und die Kolbenstangenführung (6) über ein Ge
winde (11) miteinander verbunden sind.
3. Federbein nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Arbeitszylinder (2) und die Kolbenstangenführung (6) über eine Ver
stemmung (12) miteinander verbunden sind.
4. Federbein nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Arbeitszylinder (2) und die Kolbenstangenführung (6) über einen Si
cherungsring (13) miteinander verbunden sind.
5. Federbein nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung aus einer Verstemmung (12) und einem zusätzlichen Si
cherungsring (13) besteht.
6. Federbein nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Außenrand der Kolbenstangenführung (6) und der, die
Niederdruckkammer (7) von der Hochdruckkammer (8) trennenden Zwi
schenwand (14) eine Distanzhülse (15) angeordnet ist.
7. Federbein nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenwand (14) auf der der Distanzhülse (15) gegenüberliegen
den Seite vom Druck der Hochdruckkammer (8) nach der Montage in ihrer
Position gehalten wird.
8. Federbein nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Arbeitszylinder (2) zwischen der Zwischenwand (14) und dem Bo
den (16) ein axial beweglicher Trennkolben (17) zugeordnet ist.
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DE1996135879 DE19635879C2 (de) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregulierung |
Publications (2)
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DE19635879A1 DE19635879A1 (de) | 1998-03-12 |
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