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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen eines Federdämpferbeines
mit wenigstens einem Greiferelement, welches beim Spannvorgang mit
einer Federwindung einer im Federdämpferbein zwischen einem
oberen und einem unteren Federteller unter Vorspannung eingesetzten
Schraubenfeder in Eingriff steht und mit einem Kupplungselement, welches
mit einem von der ersten Federwindung axial beabstandeten Teil,
insbesondere mit dem unteren Federteller des Federdämpferbeins
in Eingriff steht, wobei zum Spannen der Schraubenfeder der axiale Abstand
zwischen dem Greiferelement und dem Kupplungselement veränderbar
ist und, wobei das Federdämpferbein eine Kolbenstange aufweist,
welche mit einem radial vorstehenden Teil versehen ist.
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Federdämpferbeine
sind aus dem Stand der Technik, insbesondere aus dem Kraftfahrzeugbau, seit
langem bekannt. Ein solches Federdämpferbein weist eine
Schraubenfeder auf, welche zwischen einem "oberen" und einem "unteren"
Federteller des Federdämpferbeines unter Vorspannung aufgenommen
ist. Der untere Federteller ist dabei an einem sog. Dämpferrohr
feststehend angeordnet, welches im Be trieb an einem abzufedernden
Achsbauteil gelagert ist. Dieses Dämpferrohr dient zur
Aufnahme eines sog. Stoßdämpfers, welcher wiederum
mit einer Kolbenstange versehen ist, die vertikal nach oben aus
dem Dämpferrohr herausragt. Im oberen Endbereich dieser
Kolbenstange ist ein Montagegewinde vorgesehen, über welches
die Kolbenstange mit dem oberen Federteller feststehend koppelbar
ist. Der maximale Abstand zwischen dem unteren Federteller und dem
oberen Federteller wird somit im fertig montierten Zustand durch
die Länge der aus dem Dämpferrohr herausragenden
Kolbenstange bestimmt. Des Weiteren sind Konstruktionen von Federdämpferbeinen
bekannt, bei welchen diese Kolbenstange unterhalb des oberen Federtellers
ein radial vorstehendes Teil aufweist, welches in der Regel tellerartig ausgebildet
ist. Auch kann die Kolbenstange selbst einen radial erweiterten
Absatz aufweisen, welcher ebenfalls in einem axialen Abstand zum
oberen Federteller angeordnet ist. In der Regel weist die Kolbenstange
bei modernen Achskonstruktion im Bereich des oberen Federtellers
ein radial vorstehendes Teil, insbesondere in Form eines Tellers
auf, welcher zur Befestigung einer Schutzhülle für
die Kolbenstange dient.
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Bei
neueren Fahrzeugkonstruktionen und insbesondere bei sog. Sportfahrwerken
werden als Stoßdämpfer sog. Gasdruckdämpfer
eingesetzt, welche sich dadurch auszeichnen, dass die Kolbenstange
mit einer gegen den oberen Federteller drückenden Axialkraft
beaufschlagt ist. Dies bedeutet, dass die Kolbenstange durch diese
Axialkraft stets in ihrem "ausgezogenen" Zustand verbleibt.
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Zum
Ausbauen von Federdämpferbeinen aus einem Kraftfahrzeug,
werden bekannter Weise sog. Federspanner eingesetzt. Dazu wird die
zwischen den Federtellern unter Vorspannung eingesetzte Schraubenfeder
mit dem Federspanner gespannt, so dass sich bei auf Block gespannter Schraubenfeder
der axiale Abstand der beiden Federteller verkürzt. Bei
herkömmlichen Federdämpferbeinen verkürzt
sich damit die gesamte Länge des Federdämpferbeines,
so dass dieses nach dem Spannen der Schraubenfeder aus dem Fahrzeug
herausgenommen werden.
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Dabei
werden unterschiedliche Federspanner zum Spannen von Schraubenfedern
eingesetzt. Hiezu sei beispielhaft auf die
DE 196 31 524 C1 oder auch
die
DE 93 14 698 U1 verwiesen,
in welchen zwei unterschiedliche Grundkonstruktionen von Federspannern
beschrieben sind.
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Beim
Gegenstand der
DE
196 31 524 C1 handelt es sich um einen sog. Konsolfederspanner, welcher
ein extern, außerhalb der zu spannenden Schraubenfeder
anzuordnendes Spanngerät aufweist, welches wiederum zum
Spannen der Schraubenfeder mit zwei Greiferelementen versehen ist. Beim
ansetzen diese Federspanners wird das erste (obere) Greiferelement
mit einer Federwindung in der Nähe des oberen Federtellers
in Eingriff gebracht, wobei dieses Greiferelement hierzu etwa klauenförmig
oder gabelförmig ausgebildet ist. Das untere Greiferelement
kann identisch ausgebildet sein und in eine untere Federwindung
eingehängt werden. Auch ist es bekannt, das untere Greiferelement
als eine Art Kupplungselement auszugestalten, so dass dieses beispielsweise
mit dem unteren Federteller in Eingriff gebracht werden kann. Ist
das untere Greiferele ment als Kupplungselement ausgebildet, so wird die
Schraubenfeder beim Spannvorgang gegen den unteren Federteller verspannt.
Bei herkömmlichen Federdämpferbeinen, welche einen
herkömmlichen Stoßdämpfer und keinen
Gasdruckstoßdämpfer aufweisen, ist somit die Gesamtlänge
des Federdämpferbeines durch diesen Spannvorgang verkürzbar,
so dass dieses Federdämpferbein einfach aus einem Kraftfahrzeug
herausgenommen werden kann.
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In ähnlicher
Weise ist auch der Federspanner nach der
DE 93 14 698 U1 einsetzbar,
wobei dieser einen anderen Grundaufbau aufweist. Hier werden zum
Spannen der Schraubenfeder zwei Zugspindeln verwendet, welche in
ihrem oberen Endbereich hakenförmige Greiferelemente aufweisen,
welche sich an der Schraubenfeder diametral gegenüberliegend
in eine im Bereich des oberen Federtellers angeordnete Federwindung
einhängbar sind. Beim Gegenstand der
DE 93 14 698 U1 sind auch
die unteren Greiferelemente oder Kupplungselemente hakenförmig
ausgebildet und werden ebenfalls in eine Federwindung eingehängt.
Auch bei solchen Federspannern mit zwei Zugspindeln ist es bekannt,
die unteren Enden der Zugspindeln über Zugmutter und einer
Art Spannplatte beispielsweise mit dem unteren Federteller zu koppeln.
Durch gleichmäßiges Anziehen der Zugmuttern wir
somit auch hier die Schraubenfeder gegen den unteren Federteller
verspannt, sodass sich bei herkömmlichen Federdämpferbeinen (ohne
Gasdruckdämpfer) ebenfalls die Gesamtlänge des
Federdämpferbeines verkürzt.
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Sind
jedoch Gasdruckdämpfer als Stoßdämpfer
vorgesehen, so findet diese Verkürzung des gesamten Federdämpferbeines
bzw. die Verringerung des Abstandes der beiden Feder teller nicht statt,
da der obere Federteller durch die Kolbenstange in seinem maximalen
Abstand vom unteren Federteller gehalten wird. Damit ist es nur
schwer oder gar nicht möglich, ein solches Federdämpferbein
aus einem Kraftfahrzeug mit den bekannten Federspannern auszubauen.
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Demgemäß liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Spannen
eines Federdämpferbeines mit Gasdruckdämpfer derart
auszugestalten, dass auch ein solches Federdämpferbein
zum Ausbauen aus einem Kraftfahrzeug verkürzbar ist.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß zusammen mit den
Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 dadurch gelöst,
dass im Bereich des Greiferelements ein Haltelement vorgesehen ist,
welches aus einer neutralen, nicht mit dem Teil der Kolbenstange
in Eingriff stehenden Position in eine wirksame, mit dem Teil der
Kolbenstange in Eingriff bringbare Position verstellbar ist.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird eine Vorrichtung
zum Spannen eines Federdämpferbeines zur Verfügung
gestellt, mit welcher ein Federdämpferbein insgesamt verkürzbar
ist, welches einen Gasdruckdämpfer als Stoßdämpfer
aufweist.
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Dazu
ist vorgesehen, dass im Bereich des Greiferelementes ein zusätzliches
Halteelement vorgesehen ist. Dieses zusätzliche Halteelement
ist aus einer neutralen, nicht mit dem radial vorstehenden Teil
der Kolbenstange in Eingriff stehenden Position in eine wirksame,
mit dem radial vorstehenden Teil der Kolbenstange in Eingriff stehende
Position verstellbar. D. h., dass eine solche Vorrichtung in herkömmlicher
Art und Weise, wie dies aus dem Stand der Technik allgemein für
Federspanner bekannt ist, an einer Schraubenfeder bzw. an einem
Federdämpferbein ansetzbar ist. Nach dem Ansetzen insbesondere
des oberen, im Bereich des oberen Federtellers angesetzten Greiferelementes
kann nun das Halteelement "in die Feder" hinein verstellt werden
und somit mit dem radial vorstehenden Teil der Kolbenstange in Eingriff
gebracht werden.
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Beim
anschließenden Spannen der Schraubenfeder gegen den unteren
Federteller wird der Abstand des Greiferelementes zum unteren Federteller verkürzt,
so dass die Schraubenfeder gespannt wird. Da die Kolbenstange über
das radial vorstehende Teil mit dem zusätzlichen Halteelement
in Eingriff steht, wird auch gleichzeitig die Kolbenstange in den
Stoßdämpfer hineingedrückt. Damit ist
sichergestellt, dass sich das Federdämpferbein insgesamt
beim Spannvorgang verkürzt und am Ende des Spannvorganges
aus einem Kraftfahrzeug ohne weiteres herausgenommen werden kann.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen
entnehmbar.
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So
kann gemäß Anspruch 2 vorgesehen sein, dass das
Halteelement zur Kopplung mit dem Teil der Kolbenstange einen gabelförmigen
Kupplungsabschnitt aufweist. Durch diesen gabelförmigen Kupplungsabschnitt
lässt sich das Halteelement in einfacher Art und Weise
mit dem radial vorstehenden Teil der Kolbenstange in Eingriff bringen.
Dazu wird dieser gabelförmige Kupplungsabschnitt lediglich oberhalb
dieses radial vorstehenden Teils radial von außen auf die Kolbenstange
"aufgeschoben", so dass ein sicherer Eingriff vorliegt.
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Des
Weiteren kann gemäß Anspruch 3 vorgesehen sein,
dass das Halteelement am Greiferelement schwenkbar gelagert ist
und zumindest in seiner Eingriffsposition mit dem Teil der Kolbenstange
fixierbar ist. Durch diese Ausgestaltung ist sichergestellt, dass
das Halteelement nicht von dem radial vorstehenden Teil der Kolbenstange
abrutschen kann. Durch die schwenkbare Lagerung am Greiferelement
wird des Weiteren eine äußerst einfache Bedienbarkeit
erreicht.
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Alternativ
zur Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 kann das Halteelement
am Greiferelement auch verschiebbar gelagert sein und ebenfalls
zumindest in seiner Eingriffsposition mit dem Teil der Kolbenstange
fixierbar sein. Auch hierdurch wird eine äußerst
einfache Bedienbarkeit erreicht.
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Zur
Halterung des Halteelementes am Greiferelement kann des Weiteren
in einfacher Weise gemäß Anspruch 5 eine Lagerschraube
vorgesehen sein. Diese Lagerschraube kann beispielsweise für den
Verstellvorgang gelöst und anschließend wieder angezogen
werden, so dass hierdurch ebenfalls eine Fixierung des Haltelementes
zumindest in der Eingriffposition erreicht wird.
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Darüber
hinaus kann gemäß der Ansprüche 6 und
7 die Fixierung auch in anderer Weise erfolgen.
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So
kann gemäß Anspruch 6 vorgesehen sein, dass zur
Fixierung der Eingriffsposition ein Rastelement vorgesehen ist.
Bei einem solchen Rastelement kann es sich zum Bei spiel um eine
federbelastete Rastkugel handeln, welche entweder im Halteelement
selbst oder im Greiferelement angeordnet ist und entsprechend in
eine Vertiefung oder Bohrung des entsprechend anderen Bauteils in
der Eingriffsposition rastend eingreift.
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Gemäß Anspruch
7 kann zur Fixierung der Eingriffsposition auch eine Klemmschraube
vorgesehen sein, welche in einfacher Weise nach Erreichen der Eingriffsposition
des Halteelementes am Greiferelement festgezogen wird. Auch hierdurch
ist eine Fixierung der Eingriffsposition sicher gewährleistet.
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Anhand
der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele näher
erläutert, wobei die Ausgestaltung des Halteelementes nicht
auf die konkreten Ausführungsbeispiele beschränkt
ist. Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsvariante
eines Halteelementes zusammen mit einer Lagerbuchse sowie einer
Montageschraube;
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2 eine
Draufsicht auf den oberen Teil eines Ausführungsbeispiels
einer Vorrichtung zum Spannen eines Federdämpferbeines
mit zwei Zugspindeln und zwei Greiferelementen, bei welchem das
Halteelement aus 1 an einem der Greiferelemente
angeordnet ist;
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3 einen
Vertikalschnitt durch den oberen Teil der Vorrichtung aus 2 in
ihrem an einer Schraubenfeder angesetzten Zustand;
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4 eine
zweite Ausführungsvariante eines Halteelementes;
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5 eine
dritte Ausführungsvariante eines Halteelementes.
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1 zeigt
als perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform
eines Halteelementes 1 zusammen mit einer Lagerbuchse 2 sowie
einer Lagerschraube 3. Die Lagerschraube 3 ist
zur Montage des Halteelementes 1 durch eine entsprechende Durchgangsbohrung 4 der
Lagerbuchse 2 hindurch steckbar und kann in ein entsprechendes
Innengewinde eines Greiferelementes oder auch einer Zugspindel eingeschraubt
werden. Zur drehbaren Lagerung auf der Lagerbuchse 2 bildet
diese unterseitig einen zylindrischen Lagerabschnitt 5,
mit welchem die Lagerbuchse 2 in eine entsprechende Lagerbohrung 6 des
Halteelementes 1 mit geringem Spiel einsetzbar ist.
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Das
Halteelement 1 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
plattenförmig ausgebildet und kann dementsprechend aus
einem Blechbauteil bestehen, das eine Dicke zwischen 3 und 5 Millimetern aufweist.
In seinem der Lagerbohrung 6 gegenüberliegenden
Endbereich bildet das Halteelement einen gabelförmigen
Kupplungsabschnitt 7 mit zwei Gabelschenkeln 8 und 9.
Dabei ist der Gabelschenkel 9 einstückiger Bestandteil
eines Verbindungsabschnittes 10, welcher in seinem den
Gabelschenkeln 8 und 9 gegenüberliegenden
Endbereich einen nach "hinten" bzw. nach außen vorstehenden
Betätigungsabschnitt 11 bildet. Im Bereich dieses
Betätigungsabschnittes 11 weist das Halteelement 1 eine
weitere Durchgangsbohrung 12 auf, welche insbesondere zur
Festlegung einer Eingriffsposition beispielsweise mit einer federbelasteten
Rastkugel lösbar in Eingriff bringbar ist. Es ist leicht
vorstellbar, dass über den Betätigungsabschnitt 11 das
Halteelement 1 um die Längsmittelachse 13 der
Lagerbusche 2 bzw. der Lagerschraube 3 in Richtung
des Doppelpfeiles 14 schwenkbar ist.
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2 zeigt
das Halteelement 1 in einer an einem Greiferelement 20 montierten
Zustand in Draufsicht. Dieses Greiferelement 20 ist Bestandteil einer
Vorrichtung 21 zum Spannen eines Federdämpferbeines.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel dieser Vorrichtung 21 ist
das Greiferelement 20, wie dies insbesondere aus 3 ersichtlich
ist, hakenförmig ausgebildet und steht mit einer Federwindung 22 einer
Schraubenfeder 23 in Eingriff. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung 21 weist diese ein zweites Greiferelement 24 auf,
welches ebenfalls hakenförmig ausgebildet ist und mit der
gleichen Federwindung 22 der Schraubenfeder 23 in
Eingriff steht, wie dies insbesondere aus 3 ersichtlich
ist.
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Das
Halteelement 1 ist oberseitig auf das Halteelement 1 aufgesetzt
und mittels der Lagerschraube 3 sowie der Lagerbuchse 2 befestigt.
Dabei ist aus 3 erkennbar, dass das Greiferelement 20 auf
eine Zugspindel 25 aufgesetzt ist, welche zur Montage der
Lagerschraube 3 ein entsprechendes Innengewinde 26 aufweist.
Alternativ zu dieser Ausgestaltung bezüglich der Zugspindel 25 kann
auch vorgesehen sein, dass das Greiferelement 20 oberseitig
geschlossen ist und das Innengewinde 26 somit direkt im
Greiferelement 20 angeordnet ist.
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In
den 2 und 3 ist das Halteelement 1 in
einer Eingriffsposition dargestellt, in welcher das Halteelement 1 mit
seinem gabelförmigen Kupplungselement 7 mit einer
Art Teller 27 in Eingriff steht. Dieser Teller 27 ist
dabei axial feststehend an einer Kolbenstange 28 eines
insbesondere in 3 teilweise dargestellten Federdämpferbeines 29 angeordnet.
Ein solcher Teller dient in der Regel zur Befestigung einer Schutzhülle,
welche im Betrieb die Kolbenstange 28 umfänglich
abdeckt und somit gegen äußere Einflüsse
schützt.
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Des
Weiteren ist aus den 2 und 3 ersichtlich,
dass auch das zweite Greiferelement 24 feststehend im oberen
Endbereich einer zweiten Zugspindel 30 im Bereich des oberen
Federtellers 60 angeordnet ist. Zur feststehenden Montage
des oberen Federtellers ist im Endbereich der Kolbenstange 28 des
Federdämpferbeines 29 eine Montagegewinde 61 vorgesehen,
auf welches eine entsprechende Montagemutter 62 aufgeschraubt
ist.
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Die
unteren Endbereiche der beiden Zugspindeln 25 und 30 können
beispielsweise mit einer Halteplatte 64 über entsprechende
Zugmuttern 65 und 66 in Verbindung stehen. Diese
Halteplatte 64 steht beim Spannvorgang beispielsweise mit
dem unteren Federteller 63 des Federdämpferbeines 29 in
Eingriff. Der untere Federteller 63 ist in bekannter Weise
mit dem Dämpferrohr 32 des Federdämpferbeines 29 feststehend
verschweißt.
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Beim
gleichmäßigen Anziehen der Zugmuttern 65 und 66 wird
somit die Schraubenfeder 23 gegen den unteren Federteller 63 des
Federdämpferbeines 29 in Richtung des Pfeiles 31 gespannt.
Damit verkürzt sich das gesamte Federdämpferbein 29,
so dass dieses aus einem Kraftfahrzeug in einfacher Weise herausnehmbar
ist. Aufgrund des Eingriffes des Halteelementes 1 mit dem
Teller 27 wird gleichzeitig auch die Kolbenstange in Richtung
des Pfeiles 31 in das Dämpferrohr 32 des
Federdämpferbeines 29 hineingedrückt,
so dass eine gesamte Verkürzung des Federdämpferbeines 29 beim
Spannvorgang sicher bewirkt wird.
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Wie
insbesondere aus 2 ersichtlich ist, ist das Halteelement 1 aus
der in durchgezogenen Linien dargestellten Eingriffsposition in
eine neutrale, außer Eingriff stehende Position bringbar,
welche in 2 in Phantomlinien 33 dargestellt
ist. Dadurch wird das Ansetzen der Vorrichtung 21 am Federdämpferbeins 29 bzw.
an der Schraubenfeder 23 vereinfacht.
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Zur
Fixierung der Eingriffsposition kann im Greiferelement 20 im
Bereich der Durchgangsbohrung 12 eine federbelastete Rastkugel
vorgesehen sein, so dass diese Eingriffsposition sicher, aber lösbar
gehalten ist.
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Auch
kann die Durchgangsbohrung 12 als Gewindebohrung ausgeführt
sein, in welche eine, in der Zeichnung nicht weiter dargestellte,
Klemmschraube einsetzbar ist, so dass das Halteelement 1 gegen
das Greiferelement 20 verspannbar und somit fixierbar ist.
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In
den Zeichnungsfiguren 4 und 5 sind beispielhaft
zwei weitere Ausführungsformen von Halteelementen 40 und 50 dargestellt.
Diese Halteelemente 40 und 50 weisen bei den dargestellten
Ausführungsbeispielen jeweils einen Haltesteg 43 bzw. 53 mit
einem Längsschlitz 41 bzw. 51 auf und
können dementsprechend mittels der Lagerbuchse 2 bzw. der
Lagerschraube 3 am Greiferelement 20 geradlinig
verstellbar festgelegt sein. Dabei bilden beide Halteelemente 40 und 50 jeweils
ein gabelförmig ausgebildetes Kupplungselement 42 bzw. 52,
mit welchen die Halteelemente 40 und 50 durch
entsprechendes Verschieben in Richtung des Doppelpfeiles 35 beispielsweise
mit dem Teller 27 der Kolbenstange 28 aus 3 in
Eingriff und wieder außer Eingriff gebracht werden können.
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Zur
Fixierung des Halteelementes 40 kann dabei die Lagerbuchse 2 zusammen
mit der Lagerschraube 3 vorgesehen sein. Durch einfaches
Lösen der Lagerschraube 3 aus 3 wird
somit ein Verschieben des Halteelementes 40 in Richtung
des Doppelpfeiles 35 ermöglicht. Andererseits
kann dieses durch die Lagerschraube 3 in der Eingriffsposition
bei entsprechender Ausgestaltung der Lagerbuchse 2 feststehend
am Greiferelement 20 fixiert werden.
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Alternativ
dazu kann der mit dem Längsschlitz 51 versehene
Lagersteg 53 des Halteelementes 50 auch mit weiteren
Bohrungen 54 und 55 versehen sein, welche beispielsweise
zur rastenden Festlegung sowohl der Eingriffsposition als auch der außer
Eingriff befindlichen Position dienen können.
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Es
ist erkennbar, dass die Halteelemente 1, 40 und 50 durchaus
unterschiedlich ausgestaltet sein können. Dabei sind auch
noch weitere Ausgestaltungen eines solchen Halteelementes denkbar,
was letztendlich von den Einsatzbedingungen und der Ausgestaltung
eines Federspanners bzw. einer Vorrichtung zum Spannen eines Federdämpferbeines abhängig
ist.
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So
kann ein Greiferelement auch beispielsweise in der Art und Weise
ausgestaltet sein, wie dies bei dem Konsolfe derspanner aus der
DE 196 31 524 C1 bekannt
ist. Dort ist ein solches Greiferelement beispielhaft als Spannklaue
bezeichnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19631524
C1 [0005, 0006, 0043]
- - DE 9314698 U1 [0005, 0007, 0007]