DE3925519C2 - Hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung - Google Patents
Hydropneumatische KolbenzylinderanordnungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydropneumatische
Kolbenzylinderanordnung mit einem Zylinder, einem inner
halb des Zylinders koaxial angeordneten, einendig an einem
Zylinderkopf befestigten Innenrohr und einem im Ringraum
zwischen dem Zylinder und dem Innenrohr axialbeweglich
geführten, zwei mit einem hydraulischen Medium gefüllte
Ringkammern abteilenden und mit einer hohlzylindrischen,
abgedichtet aus dem Zylinder nach außen geführten Kolben
stange verbundenen Ringkolben, wobei innerhalb des Innen
rohrs ein Trennkolben schwimmend geführt ist, der einen mit
mindestens einer der Ringkammern hydraulisch verbundenen,
mit dem hydraulischen Medium gefüllten Ausgleichsraum von
einer mit einem kompressiblen Medium gefüllten Gasfeder
kammer trennt.
Eine derartige Kolbenzylinderanordnung ist aus der GB-PS
493 657 bekannt. Hierbei ist die dem Zylinderkopf zuge
kehrte, obere Ringkammer mit dem Ausgleichsraum über mehre
re, im an den Zylinderkopf angrenzenden Bereich des Innen
rohrs angeordnete Löcher verbunden, d. h. der zur Aufnahme
eines bei der Kolbenbewegung von der Wandung der hohlen
Kolbenstange verdrängten Volumens des hydraulischen Mediums
vorgesehene Ausgleichsraum ist bei dieser bekannten Kolben
zylinderanordnung auf der dem Zylinderkopf zugekehrten
Seite des Trennkolbens angeordnet. Ferner ist das Innen
rohr an seinem dem Zylinderkopf abgekehrten Ende derart
offen ausgebildet, daß die Gasfederkammer von dem sich in
die dem Zylinderkopf abgekehrte Richtung über den Trennkol
ben hinaus erstreckenden Abschnitt des Innenrohrs, von dem
Trennkolben selbst sowie von dem sich axial über das Innen
rohr hinaus erstreckenden Teilbereich der in diesem Bereich
gasdicht geschlossenen Kolbenstange begrenzt ist. Diese
Ausgestaltung ist aber für bestimmte Anwendungsfälle inso
fern nachteilig, als eine Volumenveränderung der Gasfeder
kammer und damit eine pneumatische Federwirkung nicht nur
durch das von der Kolbenstange in den Ausgleichsraum ver
drängte und hierdurch den Trennkolben verschiebende hydrau
lische Medium verursacht wird. Vielmehr wird eine zusätz
liche, erhebliche Volumenveränderung der Gasfederkammer bei
der Bewegung der Kolbenstange dadurch bewirkt, daß sich
hierbei die Länge und damit auch das ein Teilvolumen der
Gasfederkammer bildende Innenvolumen ihres sich axial über
das Innenrohr erstreckenden Bereichs verändert. Hierdurch
wird eine sehr "steile" Federkennlinie verursacht, die
beim Einfedern überproportional zunehmend sehr steil an
steigt. Ferner besitzt die Kolbenstange in ihrem unteren,
aus dem Zylinder ragenden Endbereich ein Gasfüllventil,
jedoch ist hierüber eine im Betrieb durchzuführende, d. h.
dynamische Einstellung bzw. Veränderung der Federkraft
durch Entnahme bzw. Zuführung von Gasmedium nur sehr
schlecht durchführbar, da üblicherweise die Kolbenzylin
deranordnung im Bereich des Zylinderkopfes relativ zu der
Kolbenstange ortsfest bzw. stationär befestigt wird, so daß
die Kolbenstange und damit auch das Füllventil im Betriebs
zustand, und zwar insbesondere bei Einsatz der Kolbenzylin
deranordnung als Kfz-Stoß- und Schwingungsdämpfer, sehr
schnelle Bewegungen ausführen. Hierdurch wäre eine hier
ständig angeschlossene Leitungsverbindung mechanisch sehr
stark belastet. Weiterhin besitzt der Ringkolben zur
Verbindung der beiden Zylinder-Ringräume axiale Strömungs
kanäle, die mit Dämpferventilanordnungen ausgestattet sind.
Aufgrund dieser innerhalb des Zylinders angeordneten und
damit von außen nicht zugänglichen Dämpferventile ist
nachteiligerweise auch eine Dämpfungsverstellung im Betrieb
nicht möglich.
Die GB 1 005 171 beschreibt eine der vorliegenden Erfindung
noch näher stehende bekannte Kolbenzylinderanordnung, einen
Teleskopzylinder mit einem äußeren Zylindergehäuse und
einem Innenrohr. Im Ringraum zwischen dem Zylinder und dem
Innenrohr ist ein ringförmiger Kolben geführt, der aus
schließlich nach außen gegen den Zylinder abgedichtet ist.
Auf diese Weise steht eine obere Ringkammer über eine
ringförmige, das Innenrohr umschließende Öffnung des
Kolbens mit dem Ringraum zwischen Innenrohr und Kolben
stange in Verbindung, wobei dieser Ringraum unmittelbar in
einen axial zwischen den Enden von Innenrohr und Kolben
stange angeordneten Raum übergeht, denn das freie Ende des
Innenrohrs ist ohne äußere Anlage innerhalb der Kolben
stange angeordnet. Dabei weist das Innenrohr am freien Ende
Strömungsöffnungen auf, die in einen Ausgleichsraum münden,
der über einen Trennkolben von einer auf der dem Zylin
derkopf zugekehrten Seite innerhalb des Innenrohrs an
geordneten Gaskammer getrennt ist. Aufgrund dieser kon
struktiven Ausgestaltung werden bei den Federungsbewegungen
jeweils sehr große Volumina des Hydraulikmediums in Strö
mung versetzt, was zu dem gravierenden Nachteil einer sehr
steilen Federkennlinie und daher eines schlechten, unkom
fortablen Federungsverhaltens führt. Zur Erzielung einer
flacheren Kennlinie müßte das Volumen, insbesondere die
Länge, der Gasfederkammer vergrößert werden, was aber
wiederum nachteilig wäre, weil hieraus eine insgesamt ver
größerte Bauform der Kolbenzylinderanordnung resultieren
würde.
Die DE 38 39 487 A1 behandelt einen bekannten Innenrohr
dämpfer, bei dem die Gasfederkammer - ebenso wie bei der
Kolbenzylinderanordnung nach der bekannten, eingangs ge
nannten GB-PS 493 657 - auf der dem Zylinderkopf abgekehr
ten Seite angeordnet ist. Dies entspricht einer im Ver
gleich zur vorstehend beschriebenen technischen Lösung zur
Verbesserung von Fahrzeugaufhängungen umgekehrten Anordnung
von Ausgleichsraum und Gasfederkammer. Hierbei ist bei ge
schlossener Ausbildung des Innenrohrendes die Kolbenstange
mit ihrer Innenfläche vollflächig auf der Außenfläche des
Innenrohrs geführt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen
den Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenzylinder
anordnung zu schaffen, die bei kompakter Bauform eine
flache, "weiche" Federkennlinie ermöglicht, deren Verlauf
zudem auf einfache Weise auch im Betriebszustand (dyna
misch) veränderbar sein soll.
Erfindungsgemäß wird dies durch eine hydropneumatische
Kolbenzylinderanordnung mit folgenden Merkmalen erreicht:
Die Kolbenzylinderanordnung besitzt einen Zylinder, ein
innerhalb des Zylinders koaxial angeordnetes, einendig an
einem Zylinderkopf befestigtes Innenrohr und einen im
Ringraum zwischen dem Zylinder und dem Innenrohr axialbe
weglich geführten, nach außen gegen den Zylinder sowie nach
innen gegen das Innenrohr abgedichteten und dadurch zwei
mit einem hydraulischen Medium gefüllte Ringkammern abtei
lenden Ringkolben, der mit einer hohlzylindrischen, abge
dichtet aus dem Zylinder nach außen geführten Kolbenstange
verbunden ist. Dabei ist innerhalb des Innenrohrs ein
Trennkolben schwimmend geführt, der einen mit mindestens
einer der Ringkammern hydraulisch verbundenen, mit dem
hydraulischen Medium gefüllten Ausgleichsraum von einer mit
einem kompressiblen Medium gefüllten und auf der dem Zy
linderkopf zugekehrten Seite des Trennkolbens angeordneten
Gasfederkammer trennt, wobei weiterhin das Innenrohr an
seinem dem Zylinderkopf abgekehrten Ende geschlossen und in
diesem Bereich gegen die Kolbenstange abgedichtet ist, die
Kolbenstange die dem Zylinderkopf abgekehrte, untere
Ringkammer in eine innere und eine äußere Ringkammer unter
teilt und in der Nähe des Ringkolbens mindestens eine die
innere Ringkammer mit der äußeren Ringkammer verbindende
Strömungsöffnung aufweist. Das Innenrohr weist in seinem
dem Zylinderkopf abgekehrten Endbereich mindestens eine die
innere Ringkammer mit dem Ausgleichsraum verbindende
Strömungspassage auf.
Der Erfindung kommt die nachfolgend dargestellte Bedeutung
zu. Es handelt sich so beim Gegenstand der vorliegenden
Erfindung um eine spezielle Kolbenzylinderanordnung des
"Innenrohrtyps", wobei es einerseits wesentlich ist, daß
die Gasfederkammer des in das Innenrohr integrierten Feder
speichers auf der dem Zylinderkopf zugekehrten Seite des
Trennkolbens angeordnet ist, aber andererseits durch die
speziellen Strömungsverbindungen erreicht wird, daß trotz
der beidseitigen Abdichtung des Ringkolbens gegen den Zy
linder und gegen das Innenrohr sowie trotz des geschlos
senen und gegen die Kolbenstange abgedichteten Endes des
Innenrohrs der Ausgleichsraum "zugänglich" ist. Damit wird
eine Strömung des Hydraulikmediums zwischen der unteren
Ringkammer und dem Ausgleichsraum ermöglicht. Durch die Er
findung wird erreicht, daß bei der Kolben-Einfederungs
bewegung ausschließlich das Volumen der Kolbenstangenwan
dung in den Ausgleichsraum verdrängt wird, so daß die
Kolbenzylinderanordnung sehr kompakt und mit kurzer Baulän
ge ausgebildet sein kann, da auch das Volumen, d. h. ins
besondere die axiale Länge der Gasfederkammer, gering
gehalten werden kann. Hieraus wird im übrigen auch deut
lich, daß es sich bei der vorliegenden Erfindung keineswegs
nur um eine "Vertauschung" von Gasfederkammer und Aus
gleichsraum bei der aus der GB-PS 493 657 bekannten Kolben
zylinderanordnung handelt, denn durch eine derartige Ver
tauschung würde bei der bekannten Kolbenzylinderanordnung
der Ausgleichsraum auch teilweise von dem sich axial über
das Innenrohr hinaus erstreckenden Teil der Kolbenstange
gebildet, so daß bei der Kolben- und Kolbenstangenbewegung
stets das gesamte, in den Zylinder hinein sowie aus dem
Zylinder heraus bewegte Volumen der Kolbenstange bzw. das
diesem Volumen entsprechende Volumen des hydraulischen
Mediums über den Trennkolben die Gasfederkammer beauf
schlagend verdrängt würde. Dies hätte aber den Nachteil,
daß die Gasfederkammer ein sehr großes Volumen besitzen
müßte, um das verdrängte Volumen des hydraulischen Mediums
"aufnehmen" bzw. diesem entgegenwirken zu können. Indem im
Gegensatz hierzu erfindungsgemäß das nur geringe Volumen
ausschließlich der Wandung der Kolbenstange verdrängt wird,
wird neben einer kurzen und kompakten Bauform vorteilhaf
terweise auch eine sehr "weiche", flache Federkennlinie
erreicht.
Vorteilhafterweise ist es auch möglich, daß der Zylinder
vorzugsweise im Bereich des üblicherweise relativ zu der
Kolbenstange stationär befestigten Zylinderkopfes einen in
die Gasfederkammer mündenden Steueranschluß aufweist, an
dem erfindungsgemäß über eine Leitungsverbindung ständig,
d. h. gerade auch während des Betriebes, eine Gasdruck-
Einstelleinrichtung angeschlossen sein kann, mittels der
der Gasdruck und damit auch die Federkraft der erfindungs
gemäßen Kolbenzylinderanordnung regelbar ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung
sind in den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung
enthalten.
Anhand der Zeichnung soll im folgenden die Erfindung bei
spielhaft näher erläutert werden. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt der erfindungsgemäßen Kolben
zylinderanordnung während des Einfederns und
Fig. 2 einen Axialschnitt analog zu Fig. 1 während des
Ausfederns.
Eine erfindungsgemäße Kolbenzylinderanordnung 2 besteht aus
einem Zylinder 4, der einendig einen Zylinderkopf 6 auf
weist und anderendig offen ausgebildet ist. Der Zylinder 4
ist im Bereich des Zylinderkopfes beispielsweise an einem
in den Zeichnungsfiguren nur angedeuteten Rahmenteil 8 z. B.
eines Kraftfahrzeuges oder an einer beliebigen anderen
"gefederten Masse" befestigbar. Innerhalb des Zylinders 4
ist koaxial zu diesem ein Innenrohr 10 angeordnet. Dieses
Innenrohr 10 ist einendig am Zylinderkopf 6 befestigt und
erstreckt sich anderendig etwa bis in den Bereich des
offenen Endes des Zylinders 4, im dargestellten Beispiel
allerdings noch etwas darüber hinaus.
Zwischen dem Zylinder 4 und dem Innenrohr 10 ist folglich
ein Zylinder-Ringraum 12 gebildet. In diesem Ringraum 12
zwischen dem Zylinder 4 und dem Innenrohr 10 ist ein Ring
kolben 14 axialbeweglich geführt. Dieser Ringkolben 14
unterteilt den Ringraum 12 in eine dem Zylinderkopf 6 zu
gekehrte, obere Ringkammer 16 und eine dem Zylinderkopf 6
abgekehrte, untere Ringkammer 18. Der Ringkolben 14 ist
mit einer hohlzylindrischen, abgedichtet aus dem offenen
Ende des Zylinders 4 nach außen geführten Kolbenstange 20
verbunden. Die Kolbenstange 20 besitzt an ihrem aus dem
Zylinder 4 ragenden Ende ein Befestigungselement 22, mit
dem die Kolbenzylinderanordnung 2 beispielsweise mit einem
in der Zeichnung strichpunktiert angedeuteten Kfz-Rad 24
oder einer anderen "ungefederten Masse" verbindbar ist.
Innerhalb des Innenrohrs 10 ist ein Trennkolben 26 freibe
weglich "schwimmend" geführt, wobei dieser Trennkolben 26
einen Ausgleichsraum 28 von einer mit einem kompressiblen
Medium gefüllten Gasfederkammer 30 trennt. Die beiden
Zylinder-Ringkammern 16 und 18 sowie der Ausgleichsraum 28
sind jeweils mit einem hydraulischen Medium gefüllt, wobei
der Ausgleichsraum 28 mit mindestens einer der Ringkammern
16, 18 hydraulisch verbunden ist.
Erfindungsgemäß ist nun die Gasfederkammer 30 auf der dem
Zylinderkopf 6 zugekehrten Seite des Trennkolbens 26 ange
ordnet. Dementsprechend befindet sich der Ausgleichsraum
28 auf der gegenüberliegenden, dem Zylinderkopf 6 abgekehr
ten Seite des Trennkolbens 26. Vorzugsweise im Bereich
des Zylinderkopfes 6 besitzt der Zylinder 4 erfindungsgemäß
einen in die Gasfederkammer 30 mündenden Steueranschluß 32.
Dieser Steueranschluß 32 ist über eine nicht dargestellte
Leitungsverbindung mit einer ebenfalls nicht gezeigten Gas
druck-Einstelleinrichtung verbindbar. Das Innenrohr 10 ist
vorteilhafterweise an seinem dem Zylinderkopf 6 abgekehrten
Ende über einen geschlossenen Boden 34 druckdicht geschlos
sen und in diesem Bereich über eine Umfangsdichtung 36
gegen die Innenwandung der Kolbenstange 20 abgedichtet.
Hierdurch ist im sich axial über das Innenrohr 10 hinaus
erstreckenden Bereich der Kolbenstange 20 eine durch Fede
rungsbewegungen volumenveränderliche Kammer 38 gebildet,
die vorzugsweise über mindestens eine am Ende der Kolben
stange 20 angeordnete Lüftungsöffnung 40 be- und entlüftet
ist. Ohne diese Lüftungsöffnung(en) 40 wäre innerhalb der
Kammer 38 eine zusätzliche Gasfeder gebildet, was grund
sätzlich im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls
möglich ist.
Es ist vorteilhaft, wenn die obere Ringkammer 16 und die
untere Ringkammer 18 über eine strichpunktiert eingezeich
nete, externe, d. h. außerhalb des Zylinders 4 verlaufende
Leitungsverbindung 42 miteinander verbunden sind, so daß in
diesem Fall in dieser Leitungsverbindung 42 ein vorzugswei
se einstell- bzw. regelbares Dämpfungsventil 44 angeordnet
sein kann. Auf diese Weise ist bei der erfindungsgemäßen
Kolbenzylinderanordnung 2 vorteilhafterweise die Dämpfung
der Hydraulikströmung zwischen den beiden Ringkammern 16,
18 einstellbar, wobei auch eine Einstellung möglich sein
kann, bei der die Bewegung des Ringkolbens 14 durch eine
Unterbrechung der Strömung blockiert ist. Zum Anschluß der
Leitungsverbindung 42 besitzt der Zylinder 4 vorzugsweise
im Bereich des Zylinderkopfes 6 eine in die obere Ringkam
mer 16 mündende Anschlußöffnung 46 sowie im dem Zylinder
kopf 6 abgekehrten Endbereich seiner Zylinderwandung eine
in die untere Ringkammer 18 mündende Anschlußöffnung 48.
In der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform der Er
findung ist die Kolbenstange 20 erfindungsgemäß derart im
Ringraum 12 zwischen dem Zylinder 4 und dem Innenrohr 10
koaxial zu diesen angeordnet, daß die dem Zylinderkopf 6
abgekehrte, untere Ringkammer 18 von der Wandung der Kol
benstange 20 in eine zwischen dieser und dem Innenrohr 10
liegende, innere Ringkammer 18a und eine zwischen der Kol
benstange 20 und dem Zylinder 4 angeordnete, äußere Ring
kammer 18b unterteilt ist, wobei die Kolbenstange 20 in der
Nähe des Ringkolbens 14 mindestens eine die innere Ringkam
mer 18a mit der äußeren Ringkammer 18b verbindende Strö
mungsöffnung 50 sowie das Innenrohr 10 in seinem dem Zylin
derkopf 6 abgekehrten Endbereich mindestens eine die innere
Ringkammer 18a mit dem Ausgleichsraum 28 verbindende Strö
mungspassage 52 aufweisen. Dies bedeutet, daß bei dieser
Ausführungsform die Anschlußöffnung 48 der unteren Ring
kammer 18 in deren äußere Ringkammer 18b mündet. Erfin
dungsgemäß ist somit der Ausgleichsraum 28 einerseits un
mittelbar über die Strömungspassage(n) 52 mit der unteren
Ringkammer 18 bzw. deren inneren Ringkammer 18a sowie auch
mittelbar über die Strömungsöffnung(en) 50, die äußere
Ringkammer 18b, die Anschlußöffnung 48, die Leitungsver
bindung 42, gegebenenfalls das Dämpfungsventil 44 sowie die
Anschlußöffnung 46 auch mit der oberen Ringkammer 16 ver
bunden. Dabei wird folglich die Verbindung des Ausgleichs
raums 28 nach außen erfindungsgemäß durch einen axialen
Versatz der Strömungsöffnung(en) 50 gegenüber der Anschluß
öffnung 48 und der Strömungspassage 52 erreicht.
Alternativ oder aber zusätzlich zu der dargestellten und
bisher beschriebenen Ausführung kann der Ringkolben 14
mindestens einen vorzugsweise mit einem Dämpfungsventil
ausgestatteten, die obere Ringkammer 16 mit der unteren
Ringkammer 18 verbindenden Strömungskanal aufweisen (nicht
dargestellt). In diesem Fall kann auch die Strömungsöff
nung 50 der Kolbenstange 20 entfallen, insbesondere wenn
die Kolbenstange 20 umfänglich auf der Innenwandung des
Zylinders 4 vollflächig geführt ist, d. h. wenn die untere
Ringkammer 18 zwischen dem Innenrohr 10 und der Kolben
stange 20 gebildet ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist
innerhalb der Gasfederkammer 30 ein Endanschlag für den
Trennkolben 26 insbesondere durch eine innere Ringstufe 54
des Innenrohrs 10 derart gebildet, daß die axiale Bewegung
des Trennkolbens 26 in Richtung des Zylinderkopfes 6 auf
einen bestimmten, ein Mindestvolumen der Gasfederkammer 30
gewährleisten den Abstand von dem Zylinderkopf 6 begrenzt
ist. Diese Ausgestaltung ist insofern von Vorteil, als ja
das in der Gasfederkammer 30 enthaltene kompressible Medium
nur begrenzt komprimiert werden kann. Zudem begrenzt die
ser Endanschlag auch die maximale Einfederungsbewegung des
Kolbens 14 über das inkompressible, hydraulische Medium.
Die Abdichtung der hohlen Kolbenstange 20 nach außen wird
erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen der Kolben
stange 20 und dem Zylinder 4 eine äußere Umfangsdichtung 56
sowie zwischen der Kolbenstange 20 und dem Innenrohr 10 die
oben bereits erwähnte innere Umfangsdichtung 36 jeweils
unter dichtender Anlage angeordnet sind. Der Ringkolben 14
ist über eine innere Umfangsdichtung 58 gegen das Innenrohr
10 sowie über eine äußere Umfangsdichtung 60 gegen den
Zylinder 4 abgedichtet.
Der Trennkolben 26 ist über eine Umfangsdichtung 59 gegen
die Innenwandung des Innenrohrs 10 abgedichtet. Zudem ist
es vorteilhaft, wenn der Trennkolben 26 topf- oder becher
förmig mit einer axialen, in Richtung der Gasfederkammer 30
offenen Vertiefung 61 ausgebildet ist, da sich hierdurch
das Gesamtvolumen der Gasfederkammer 30 vergrößert, ohne
die Kolbenzylinderanordnung 2 selbst vergrößern zu müssen.
Zudem stellt die Vertiefung 61 stets - auch ohne den oben
beschriebenen Anschlag - ein Mindest-Restvolumen der Gas
federkammer 30 beim vollständigen Einfedern sicher.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Kolbenzylinderanordnung
2 ist nun wie folgt:
In Fig. 1 ist die Einfederungsbewegung anhand der Pfeil
richtung 62 dargestellt. Hierbei wird das hydraulische
Medium von dem Ringkolben 14 aus der oberen Ringkammer 16
verdrängt. Das Medium gelangt dann über die externe Lei
tungsverbindung 42 in die untere Ringkammer 18, die jedoch
nur einen Teil dieses aus der oberen Ringkammer 16 ver
drängten Volumens aufnehmen kann, da ja die Kolbenstange 20
sich in die untere Ringkammer 18 hinein verschiebt. Ein
dem Volumen der Wandung der Kolbenstange 20 entsprechendes
Teilvolumen des hydraulischen Mediums wird demzufolge über
die Strömungspassage(n) 52 in den Ausgleichsraum 28 ge
drängt. Dieses Teilvolumen verschiebt den Trennkolben 26
in Pfeilrichtung 64 gegen die Gasfederkammer 30, deren
Volumen sich demzufolge verringert, so daß eine pneumati
sche Federwirkung erzielt wird.
In Fig. 2 ist anhand der Pfeilrichtung 66 die Ausfederungs
bewegung des Kolbens 14 bzw. der Kolbenstange 20 darge
stellt, wobei diese Ausfederung einerseits durch Gewichts
entlastung der Kolbenzylinderanordnung 2 und andererseits
auch durch die Wirkung der Gasfederkammer 30 verursacht
wird, indem durch die pneumatische Federkraft der Trenn
kolben 26 in Pfeilrichtung 68 in Richtung des Ausgleichs
raums 28 verschoben wird. Hierdurch wird hydraulisches
Medium über die Strömungspassage(n) 52 in die untere Ring
kammer 18 verdrängt sowie auch über die Leitungsverbindung
42 in die obere Ringkammer 16, so daß sich der Ringkolben
14 mit der Kolbenstange 20 in Pfeilrichtung 66 verschiebt.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschrie
bene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfaßt auch
alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungs
formen.
Claims (9)
1. Hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung (2) mit
einem Zylinder (4), einem innerhalb des Zylinders (4)
koaxial angeordneten, einendig an einem Zylinderkopf
(6) befestigten Innenrohr (10) und einem im Ringraum
(12) zwischen dem Zylinder (4) und dem Innenrohr (10)
axialbeweglich geführten, nach außen gegen den Zylin
der (4) sowie nach innen gegen das Innenrohr (10) ab
gedichteten und dadurch zwei mit einem hydraulischen
Medium gefüllte Ringkammern (16,18) abteilenden Ring
kolben (14), der mit einer hohlzylindrischen, abge
dichtet aus dem Zylinder (4) nach außen geführten Kol
benstange (20) verbunden ist, wobei innerhalb des In
nenrohrs (10) ein Trennkolben (26) schwimmend geführt
ist, der einen mit mindestens einer der Ringkammern
(16, 18) hydraulisch verbundenen, mit dem hydraulischen
Medium gefüllten Ausgleichsraum (28) von einer mit
einem kompressiblen Medium gefüllten und auf der dem
Zylinderkopf (6) zugekehrten Seite des Trennkolbens
(26) angeordneten Gasfederkammer (30) trennt, wobei
das Innenrohr (10) an seinem dem Zylinderkopf (6) ab
gekehrten Ende geschlossen und in diesem Bereich gegen
die Kolbenstange (20) abgedichtet ist, und wobei die
Kolbenstange (20) die dem Zylinderkopf (6) abgekehrte,
untere Ringkammer (18) in eine innere Ringkammer (18a)
und eine äußere Ringkammer (18b) unterteilt und die
Kolbenstange (20) in der Nähe des Ringkolbens (14)
mindestens eine die innere Ringkammer (18a) mit der
äußeren Ringkammer (18b) verbindende Strömungsöffnung
(50) sowie das Innenrohr (10) in seinem dem Zylin
derkopf (6) abgekehrten Endbereich mindestens eine die
innere Ringkammer (18a) mit dem Ausgleichsraum (28)
verbindende Strömungspassage (52) aufweisen.
2. Kolbenzylinderanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Zylinder (4) vorzugsweise im Bereich des Zylinder
kopfes (6) einen in die Gasfederkammer (30) mündenden
Steueranschluß (32) aufweist.
3. Kolbenzylinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Innenrohr (10) über eine innere Umfangsdichtung (36)
gegen die Kolbenstange (20) abgedichtet ist, wobei
vorzugsweise die Kolbenstange (20) in ihrem sich axial
über das Innenrohr (10) hinaus nach außen erstrecken
den Bereich mindestens eine Lüftungsöffnung (40) auf
weist.
4. Kolbenzylinderanordnung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Zylinder (4) vorzugsweise im Bereich des Zylinder
kopfes (6) eine in die dem Zylinderkopf (6) zugekehr
te, obere Ringkammer (16) mündende Anschlußöffnung
(46) sowie im dem Zylinderkopf (6) abgekehrten Endbe
reich seiner Zylinderwandung eine in die untere Ring
kammer (18) mündende Anschlußöffnung (48) aufweist.
5. Kolbenzylinderanordnung nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch ein in einer
die Anschlußöffnung (46) der oberen Ringkammer (16)
mit der Anschlußöffnung (48) der unteren Ringkammer
(18) verbindenden Leitung (42) angeordnetes, vorzugs
weise einstellbares Dämpfungsventil (44).
6. Kolbenzylinderanordnung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Ringkolben (14) mindestens einen vorzugsweise mit
einem Dämpfungsventil ausgestatteten, die obere
Ringkammer (16) mit der unteren Ringkammer (18)
verbindenden Strömungskanal aufweist.
7. Kolbenzylinderanordnung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
innerhalb der Gasfederkammer (30) ein Endanschlag für
den Trennkolben (26) insbesondere durch eine innere
Ringstufe (54) des Innenrohrs (10) derart gebildet
ist, daß die axiale Bewegung des Trennkolbens (26) in
Richtung des Zylinderkopfes (6) auf einen bestimmten,
ein Mindestvolumen der Gasfederkammer (30) gewährlei
stenden Abstand von dem Zylinderkopf (6) begrenzt ist.
8. Kolbenzylinderanordnung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Kolbenstange (20) und dem Zylinder (4)
eine äußere Umfangsdichtung (56) unter dichtender
Anlage angeordnet ist.
9. Kolbenzylinderanordnung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Ringkolben (14) über eine innere Umfangsdichtung
(58) gegen das Innenrohr (10) sowie über eine äußere
Umfangsdichtung (60) gegen den Zylinder (4) abgedich
tet ist.
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