DE3543156C2 - Hydropneumatisches Federbein - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydropneumatisches Federbein nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei dieser Bauart ist ein Drosselventil verwendet, dessen Drosselquerschnitt von außen nicht verändert werden kann. Außerdem sind die zwei wirksamen Flächen zu den bei­ den Seiten des Kolbens nicht gleich groß. Für die Versor­ gung der beiden Arbeitskammern müssen deshalb die fest ein­ gestellten Drosselquerschnitte verschieden gewählt werden.

Des weiteren ist es durch die DE 27 38 455 A1 bereits be­ kannt, eine halbaktive, mit einem Drosselventil ausgerü­ stete Dämpferfederung mit einer vollaktiven Tragfeder in einem Federbein zu kombinieren. Bei dieser bekannten Ein­ richtung sind aber die beiden wirksamen Kolbenflächen ebenfalls ungleich.

Vorteile der Erfindung

Das eingangs genannte Federbein mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die wirksamen Flächen des Dämpferkolbens gleich groß sind, wodurch die Dichtprobleme wesentlich verringert werden können. Außerdem sind die Drossel und die Länge des Federbeines von außen zu verstellen. Dabei werden in vorteilhafter Weise beide Veränderungen durch ein- und dieselbe Ventileinrichtung durchgeführt.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 das Federbein im Schnitt und

Fig. 2 und 3 zwei Blockschaltbilder.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Ein hydropneumatisches Federbein ist zum Einbau zwischen einer Fahrzeugachse und einen Fahrzeugaufbau bestimmt. Es hat zu diesem Zweck ein unteres und ein oberes Anschluß­ stück 1 und 2. Zwischen diesen Anschlußstücken 1 und 2 sind drei Rohre 3, 4 und 5 angeordnet, die ineinanderge­ steckt sind.

Ein äußeres Rohr 3 ist zweiteilig aufgebaut und seine beiden Teile 3A und 3B sind miteinander durch Stehbolzen mit einem Verschlußstück 6 verschraubt. Am oberen Verschluß­ stück 6 sind das Teil 3A des äußeren Rohrs 3 und das innere Rohr 5 be­ festigt. Das innere Rohr 5 und das mittlere Rohr 4 sind an ihren freien Enden mit Kolben 7 und 8 versehen. Das untere Anschlußstück 2 ist mit dem mittleren Rohr 4, der Kolben­ stange, verbunden, welche im Teil 3B des äußeren Rohrs 3, mittels ei­ nes Führungsbandes 12 und im Teil 3A des Rohrs 3 mittels Führungs- und Dichtungsbändern 10 und 11 geführt wird. Die Kolben tragen Dichtungen 9, 10 und 11, die als Dichtungsbänder in Nuten fest eingeklebt werden, die in die Kolbenmantel­ flächen eingestochen sind. Die Dichtungs- und Führungsbän­ der 9, 10, 11, 12 bestehen aus einem verhältnismäßig harten Kunststoff, wie er z. B. unter der Bezeichnung Turcite B im Handel ist.

Dieser Werkstoff bewirkt als Kolbenarmierung nicht nur ei­ ne zuverlässige Abdichtung, sondern auch eine gute Führung. Um die Reibung klein zu halten und ein Trockenlaufen zu vermeiden, ist eine Ölschmierung vorgesehen. In das Dich­ tungsband 11 und das Führungsband 12 sind Öltaschen 13 und 14 eingeschliffen, welche über Längskanale 15 und 16 mit Öl von der Arbeitskammer versorgt werden. Außerdem ist auch eine Leckölrückführung in Form von Leitungsanschlüssen 17 und 18 vorgesehen. Ein Ölabstreifer 19 verhindert das Austreten von Leckölen nach außen. Die beiden Kolben 7 und 8 haben gleiche Wirkflächen und begrenzen als beweg­ liche Wände zwei Arbeitskammern 21 und 22, von denen die Kammer 22 durch eine in das Rohr 4 eingesetzte Stange 23 abgeschlossen wird und die andere 21 einerseits von der Ringfläche des Kolbens 8 und andererseits durch eine Ringdichtung 20 begrenzt ist. Eine Arbeitskammer 24 über dem Kol­ ben 8 dient als Tragfederkammer und bildet die Tragfeder des Federbeins.

Um diese Gegebenheiten weiter zu verdeutlichen, sind in den Fig. 2 und 3 zwei Blockschaltbilder dargestellt, wobei Kolben und Kammern die gleichen Bezugszahlen tragen wie in der Fig. 1. Die Fig. 2 zeigt Gleichlaufzylinder 30 mit gleichen Kolbenwirkflächen oben und unten und eine über Leitungen 25 und 26 angeschlossene Ventileinrichtung 27, die in der Fig. 1 nur gestrichelt dargestellt ist.

In der Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines Tragsystems 31 des Federbeins gezeigt, dessen Kolben 8 samt Kolben­ stange (Rohr 4) gegen den Druck in einer über dem Kolben 8 angeordneten Tragfederkammer 24 wirken, die an einen Speicher 28 und an eine Ventileinrichtung 29 angeschlos­ sen ist.

Wirkungsweise

Die Dämpfung des Federbeins wird durch die zwischen den beiden Kammern 21 und 22 des Gleichlaufzylinders 30 lie­ gende Ventileinrichtung 27 durchgeführt, deren Drossel­ querschnitt von außen z. B. mit Hilfe einer Elektronik entsprechend den Straßenverhältnissen verstellbar ist. Das Tragsystem 31 ist maßgebend für die Länge des Feder­ beins. Es kann verändert werden zum Erhöhen oder Ver­ kleinern der Bodenfreiheit des Fahrzeugs durch Aufpumpen mit oder Ablassen von Druckmittel mit Hilfe der Ventil­ einrichtung 29. Die Abfederung übernimmt der Speicher 28, der als pneumatisches Kissen wirkt.

Durch die gleichen Arbeitsflächen in den Kammern 21 und 22 ist bei halbaktiver Federung die jeweils verdrängte Hydraulikmenge in beiden Kammern 21 und 22 gleich. Auf diese Weise arbeitet die Einrichtung als Gleichlaufzy­ linder. Im halbaktiven Bereich stehen die beiden Kammern 21 und 22 über die Ventileinrichtung 27 so miteinander in Verbindung, daß die Hydraulik nur hin und herfließt. Die Ventileinrichtung 27 hat dann lediglich die Funktion einer regelbaren Drossel. Dabei ist es von Vorteil, daß die mittlere Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern 21 und 22 nur sehr klein ist.

Die Dichtungsbänder 9, 10, 11 der beiden gleichflächigen Kolben 7 und 8 unterliegen einerseits dem Dämpfungsdruck und andererseits dem Tragfederdruck in der Tragfederkam­ mer 24. Dabei sind die Dichtungsbänder 10, 11 am Kolben 8 größeren Durchmessers wegen der dort größeren Beanspru­ chung doppelt, am kleineren Kolben 7 nur einfach (Dich­ tungsband 9). Das besondere Material der Dichtungs- und Führungsbänder 9, 10, 11, 12 gewährleistet gute Dichtungs- und Führungseigenschaften.

Claims (6)

1. Hydropneumatisches Federbein mit mehreren hydrauli­ schen Arbeitszylindern und einem pneumatischen Feder­ kissen sowie mit einer Ventileinrichtung zum Überwachen der Verbindung der Arbeitszylinder, dadurch gekennzeich­ net, daß das Federbein ein hydraulischer Gleichlaufzy­ linder mit drei ineinander geschachtelten Arbeitskam­ mern (21, 22, 24) ist und daß eine Arbeitskammer (24) als an das pneumatische Kissen (Speicher 28) angeschlos­ sene Tragfederkammer dient und die beiden anderen Ar­ beitskammern (21, 22) von Kolben (7, 8) gleicher Kol­ benflächen begrenzt und rüber ein Dämpfungsventil (Ven­ tileinrichtung 27) miteinander verbunden sind.

2. Hydropneumatisches Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsventil (Ventileinrich­ tung 27) in seinem Durchflußquerschnitt von außen verän­ derbar ist.

3. Hydropneumatisches Federbein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Arbeitskammern (21, 22, 24) fest eingeklebte oder anderweitig befestig­ te Kunststoff Führungs- und Dichtungsbänder (9, 10, 11, 12) vorgesehen sind, die gleichermaßen Dicht- und Füh­ rungsmittel sind.

4. Hydropneumatisches Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine hydrostatische Ölschmierung der Laufflächen mit Hilfe von Längskanälen (15, 16) und ringförmiger Öltaschen (13, 14) Anwendung findet.

5. Hydropneumatisches Federbein nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leckölrückführung (Leitungsan­ schlüsse 17, 18) vorgesehen ist.

6. Hydropneumatisches Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsventil (Ventileinrich­ tung 27) auch zum Überwachen einer Verbindung der Trag­ federkammer (24) mit einem eine Ventileinrichtung (29) und einen Speicher (28) aufweisenden Tragsystems verwend­ bar ist.