DE9204861U1 - Air suspension unit - Google Patents

Description

LÜFTFEDERAGGREGATAIR SPRING UNIT

Die Erfindung bezieht «ich auf eine Luftfederaueführung mit einem zylindrischen Gehäuse, das an einem Ende hermetisch abgeschlossen ist und im Innern vom entgegengesetzten Ende aus einen Kolben eingebaut hat, der mit dem abgeschlossenen Ende eine hermetische Kanuner begrenzt, die sich durch ein Rückschlagventil mit Druckgas füllt.The invention relates to an air spring design with a cylindrical housing which is hermetically sealed at one end and has a piston installed inside from the opposite end, which with the sealed end defines a hermetic chamber which is filled with compressed gas through a check valve.

Im spanischen Gebrauchsmuster 262425 des gleichen Anmelders ist ein Stoßdämpfer der genannten Ausführung beschrieben. In die hermetische Kammer des Kolbens wird unter Druck durch das Rückschlagventil ein Druckgas, z. B. ein Edelgas, eingeführt. Diese Federn sind für eine Arbeit bei Umgebungstemperatur konstruiert. Wenn sie bei erhöhten Temperaturen arbeiten, z. B. bei ca. 70⁰C, zeigen sie Funktionsprobleme auf Grund der Druckerhöhungen des Gase« durch erhöhte Temperatur, wodurch auch die Gefahr einer Verschlechterung der Dichtungen etc. gegeben ist.In Spanish utility model 262425 of the same applicant, a shock absorber of the above-mentioned design is described. A compressed gas, e.g. an inert gas, is introduced under pressure into the hermetic chamber of the piston through the check valve. These springs are designed to work at ambient temperature. If they work at high temperatures, e.g. at around 70 ⁰ C, they show functional problems due to the increase in pressure of the gas due to the increased temperature, which also presents the risk of deterioration of the seals, etc.

Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung einer Feder, die bei erhöhten Temperaturen ohne Gefahr einer Funktionsstörung eingesetzt werden kann, wodurch es möglich ist, solche Federn in Anlagen oder Vorrichtungen wie Schmiedewerkzeuge, Kunststoffeinspritzformen etc. zu verwenden, wo Betriebstemperaturen bis 200°C erreicht werden.The object of the invention is to provide a spring which can be used at elevated temperatures without risk of malfunction, whereby it is possible to use such springs in systems or devices such as forging tools, plastic injection molds, etc., where operating temperatures of up to 200°C are reached.

Erfindungsgemäe hat die zylindrische Wand des Stoßdämpfergehäuses einen Kühlkreis, der sich in etwa über die Länge der hermetischen Kammer erstreckt, in der sich der Kolben bewegt oder verschiebt. Dieser Kreis besteht aus einem Durchgang oder einer Leitung, die schraubenförmig durch die genannte Wand verläuft und an Punkten mit axialem Abstand an der Außenseite mündet.According to the invention, the cylindrical wall of the shock absorber housing has a cooling circuit which extends approximately along the length of the hermetic chamber in which the piston moves or slides. This circuit consists of a passage or duct which runs helically through said wall and opens out at points at an axial distance on the outside.

Vorzugsweise besteht das zylindrische Gehäuse aus zwei koaxialen Wänden, die jeweils an einem ihrer Enden verschlossen undPreferably, the cylindrical housing consists of two coaxial walls, each of which is closed at one of its ends and

an ihren offenen Enden mit enger Passung ineinander geschoben sind. Der Außenquerschnitt der Innenwand ist in etwa gleich dem Innenquerschnitt der Außenwand. Zudem weist eine der Wände an der zylindrischen Fläche gegenüber der anderen Wand einen schraubenförmigen Kanal auf, der beim Verkoppeln der beiden Wände miteinander die Leitung für den Kühl kreis darstellt. An den Enden dieses Kanals befinden sich Radialbohrungen durch die Außenwand, an denen die Anschlüsse für den Eintritt und den Austritt des Kühlwassers hergestellt werden.are pushed into one another with a tight fit at their open ends. The external cross-section of the inner wall is approximately equal to the internal cross-section of the outer wall. In addition, one of the walls has a helical channel on the cylindrical surface opposite the other wall, which forms the line for the cooling circuit when the two walls are coupled together. At the ends of this channel there are radial holes through the outer wall, where the connections for the inlet and outlet of the cooling water are made.

Zur Vereinfachung der Bauweise wird der schraubenförmige Kanal vorzugsweise in die Außenfläche der zylindrischen Innenwand eingearbeitet. Zwischen den beiden zylindrischen Wänden befinden sieh an jedem End&agr; doo Kühlkroiooo Wulotdiohtungen.To simplify the construction, the helical channel is preferably machined into the outer surface of the cylindrical inner wall. Cooling duct seals are located at each end between the two cylindrical walls.

im abgeschlossenen Ende einer der zylindrischen Wände wird ein Rückschlagventil zum Einspritzen in die hermetische Kammer eingebaut. Durch das verschlossene Ende der anderen zylindrischen Wand ist axial die Kolbenstange geführt.A check valve for injection into the hermetic chamber is installed in the closed end of one of the cylindrical walls. The piston rod is guided axially through the closed end of the other cylindrical wall.

Die Verbindung zwischen den beiden zylindrischen Wänden kann über eine gemeinsame Gewindeetrecke erfolgen.The connection between the two cylindrical walls can be made via a common threaded section.

Der Kolben des Stoßdämpfers ist in seinem freien Bereich mit einem koaxialen Durchgang versehen, der eich durch die Stange des Kolbens verlängert und über schräge Bohrungen mit kleinerem Querschnitt am äußeren Ende der Stange nach außen tritt. In diesem Durchgang ist in der Mündung durch den Kolben ein Sicherheitsventil eingebaut, das auf einen bestimmten Überdruck geeicht wird. Hinter diesem Ventil mündet der koaxiale Durchgang radial durch Bohrungen in der Wand der Stange nach außen.The piston of the shock absorber is provided with a coaxial passage in its free area, which extends through the rod of the piston and exits to the outside via oblique holes with a smaller cross-section at the outer end of the rod. In this passage, a safety valve is installed in the opening through the piston, which is calibrated to a certain overpressure. Behind this valve, the coaxial passage opens radially outwards through holes in the wall of the rod.

Beim Verschieben des Kolbens in seinem Arbeitshub bildet sich hinter ihm eine Kammer, die sich mit atmosphärischer Luft füllt worauf diese Luft in den koaxialen Durchgang und die vorhin erwähnte Radialbohrung gelangt. Beim Rücklauf des Kolbens wird diese Luft durch die schrägen Bohrungen nach außen gedrückt. Im koaxialen Durchgang kann eine Gummikugel sitzen, die in einer durch die Schrägbohrungen gebildeten Kammer gehalten wird und beim Austritt oder Austreiben der atmosphärischen Luft eine Drosselung bewirkt, wodurch der Luftaustritt und damit der Rücklauf des Kolbens verzögert wird und auf diese Weise eine Stoßdämpferwirkung eintritt.When the piston moves during its working stroke, a chamber forms behind it, which fills with atmospheric air, whereupon this air enters the coaxial passage and the radial bore mentioned above. When the piston returns, this air is pushed outwards through the inclined bores. A rubber ball can be placed in the coaxial passage, which is held in a chamber formed by the inclined bores and causes a throttling when the atmospheric air exits or is expelled, which delays the air exit and thus the return of the piston, thus creating a shock absorber effect.

Kennzeichen und Bauweise des Stoßdämpfers werden leichter verständlich an Hand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigeheftete Zeichnung, in der in diametralem Schnitt ein nlchtbegrenzendes Aueführungsbeispiel dargestellt ist.The characteristics and design of the shock absorber are easier to understand from the following description with reference to the attached drawing, which shows a non-limiting external example in diametrical section.

Der in der Zeichnung dargestellte Stoßdämpfer umfaßt ein zylindrisches Gehäuse, das aus zwei zylindrischen Wände besteht, einer mit 1 bezeichneten Außenwand und einer mit 2 bezeichneten Innenwand, wobei der äußere Querschnitt der Innenwand 2 in etwa gleich dem inneren Querschnitt der Außenwand 1 ist.The shock absorber shown in the drawing comprises a cylindrical housing consisting of two cylindrical walls, an outer wall designated 1 and an inner wall designated 2, the outer cross-section of the inner wall 2 being approximately equal to the inner cross-section of the outer wall 1.

Jede dieser zylindrischen Wände ist an einem ihrer Enden geschlossen. Die zylindrische Wand 2 ist an ihrem Ende 3 geschlossen, während die Außenwand 1 an ihrem Ende 4 geschlossen ist. Die beiden Wände sind an ihren freien Ende teleskopartig ineinandergeschoben und haben eine hermetische Passung, die durch Wulstdichtungen 5 und 6 ergänzt wird.Each of these cylindrical walls is closed at one of its ends. The cylindrical wall 2 is closed at its end 3, while the outer wall 1 is closed at its end 4. The two walls are telescoped into each other at their free ends and have a hermetic fit, which is completed by bead seals 5 and 6.

Zwischen den beiden in der beschriebenen Form montierten wänden bildet sich eine Kammer 7, in der ein axial verschiebbarer Kolben 5 eingebaut ist, dessen Stange 9 axial durch rtn« g^nr.hTnnsene Ende 4 der Außenwand 1 geführt ist, wobei Führungen 10 zum Erleichtern des Verschieben» von Kolben und Stange sowie ein Abstreifer 11 und eine Dichtung 12 angeordnet sind.Between the two walls assembled in the form described, a chamber 7 is formed in which an axially displaceable piston 5 is installed, the rod 9 of which is guided axially through its end 4 of the outer wall 1, guides 10 being arranged to facilitate the displacement of the piston and rod , as well as a scraper 11 and a seal 12.

in die Außenfläche der innenwand 2 ist ein echraubenförmiger Kanal 13 eingearbeitet, der durch Abschluß mit der Außenwand 1 eine schraubenförmige Leitung begrenzt. Diese Leitung mündet durch radiale Bohrungen 14 in der Außenwand 1 nach außen und findet dort Anschluß an einen Kühlkreis.A helical channel 13 is incorporated into the outer surface of the inner wall 2, which, when it ends with the outer wall 1, defines a helical line. This line opens outwards through radial holes 14 in the outer wall 1 and is connected there to a cooling circuit.

Der Kolben &bgr; hat einen axialen Durchgang 15, der eich auf die Länge der Stange 9 verlängert und über Schrägbohrungen 16 nach außen tritt. Zudem hat der Durchgang 15 eine Radialbohrung 17 in der Wand der Stange 9. Im Kolben 12 ist ein Sicherheitsventil 18 eingebaut, das die Mündung des Durchgangs 15 abschließt.The piston β has an axial passage 15 which is extended to the length of the rod 9 and protrudes outwards via inclined bores 16. In addition, the passage 15 has a radial bore 17 in the wall of the rod 9. A safety valve 18 is installed in the piston 12, which closes the mouth of the passage 15.

Im Durchgang 15, im Innern der Stange 9, ist ein Kolben 19 mit axialem Durchgang eingebaut, der mit dem Grund des Durchgangs eine Kammer begrenzt, in der eine Gummikugel 20 sitzt.In the passage 15, inside the rod 9, a piston 19 with an axial passage is installed, which, with the base of the passage, defines a chamber in which a rubber ball 20 is seated.

Für Einbau oder Befestigung des Stoßdämpfers kann die Außenwand 1 eine Gewindestrecke 21 aufweisen. Die Befestigung kann auch über die beiden Blindbohrungen 22 mit Gewinde im Fuß 3 der Innenwand 2 erfolgen.For installation or fastening of the shock absorber, the outer wall 1 can have a threaded section 21. Fastening can also be carried out via the two blind holes 22 with thread in the base 3 of the inner wall 2.

Im gleichen Fuß 3 ist ein Rückschlagventil 23 eingebaut, durch das Druckgas in die Kammer 7 eingeblasen werden kann. Das Ventil 18 ist so beschaffen, daß dann, wenn sich in der Kammer 7 ein Druck bis an den vorgegebenen Grenzwert aufbaut, ein Gasaustritt durch den Durchgang 15 herbeigeführt wird. Wenn die Stange 9 beim Verschieben des Kolbens 8 aus der in der Zeichnung dargestellten Stellung auf Druck beansprucht wird, dringt atmosphärische Luft in den Durchgang 15 und die Radialbohrung 17 und füllt die Kammer, die sich hinter dem Kolben 8 bildet. Wenn der Druck aufhört, läuft der Kolben 8 zurück/ wobei die Luft in umgekehrten Sinne mit einer geringeren Geschwindigkeit (durch Verkleinerung des durch die Kugel 20 definierten Austritts) ausgetrieben und auf diese Weise der Rücklauf des Kolbens 17 gedämpft wird.In the same foot 3, a check valve 23 is installed, through which compressed gas can be blown into the chamber 7. The valve 18 is designed in such a way that when the pressure in the chamber 7 builds up to the predetermined limit, gas is released through the passage 15. When the rod 9 is subjected to pressure when the piston 8 is moved from the position shown in the drawing, atmospheric air enters the passage 15 and the radial bore 17 and fills the chamber that forms behind the piston 8. When the pressure ceases, the piston 8 moves back, the air being expelled in the opposite direction at a lower speed (by reducing the exit defined by the ball 20) and in this way the return of the piston 17 is dampened.

Durch die Bohrungen 14 und die Leitung 13 findet eine Umwälzung der Kühlflüssigkeit atatt, wodurch verhindert wird, daß
sich der Druck in der Kammer 7 erhöht. Dieser Kühlkreis maoht es möglich, daß der Stoßdämpfer in Umgebungen mit erhöhter Temperatur arbeiten und deshalb z. B. in Schmiedewerkseugen, Kunststoff-Spritzgießformen etc. eingesetzt werden kann.Through the holes 14 and the line 13, the cooling liquid is circulated, which prevents
the pressure in chamber 7 increases. This cooling circuit makes it possible for the shock absorber to work in environments with increased temperatures and can therefore be used in forging shops, plastic injection molds, etc.

Claims (7)

ANSPRÜCHEEXPECTATIONS 1. Luftfeder mit einem zylindrischen Gehäuse, das an einem eeiner Enden hermetisch abgeschlossen ist und im Innern am entgegengesetzten Ende einen Kolben aufweist, der mit dem abgeschlossenen Ende eine hermetische Kammer begrenzt/ die sich mit Druckgas durch ein Rückschlagventil füllt, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Gehäuse einen Kühlkreis aufweist, der sich in etwa über die Lä'nge der hermetischen Kammer erstreckt und aus einem Durchgang oder einer Leitung besteht, die schraubenförmig durch die genannte Wand verläuft und an axial voneinander entfernten Stellen radial nach außen tritt.1. Air spring with a cylindrical housing which is hermetically sealed at one end and has a piston inside at the opposite end, which with the sealed end delimits a hermetic chamber which is filled with compressed gas through a check valve, characterized in that the cylindrical housing has a cooling circuit which extends approximately over the length of the hermetic chamber and consists of a passage or a line which runs helically through said wall and emerges radially outwards at axially spaced points. 2. Fader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Gehäuse aus zwei zylindrischen koaxialen Wänden besteht, die an einem ihrer Enden geschlossen und an ihren offenen Enden mit enger Passung ineinandergeschoben sind, wobei die Innenwand einen äußeren Querschnitt hat, der in etwa gleich dem Inneren Querschnitt der Außenwand ist, und wobei eine der Wände in der zylindrischen Fläche gegenüber der anderen Wand einen schraubenförmigen Kanal hat, der beim Verkoppeln der beiden Wände die Leitung für den Kühlkreis definiert, wobei die Enden des Kanals durch Radialbohrungen in der Außenwand bestimmt sind.2. Fader according to claim 1, characterized in that the cylindrical housing consists of two cylindrical coaxial walls which are closed at one of their ends and pushed into one another with a close fit at their open ends, the inner wall having an external cross-section which is approximately equal to the internal cross-section of the outer wall, and one of the walls has a helical channel in the cylindrical surface opposite the other wall which, when the two walls are coupled, defines the conduit for the cooling circuit, the ends of the channel being defined by radial bores in the outer wall. 3. Feder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der schraubenförmige Kanal in der Außenfläche der zylindrischen Innenwand eingearbeitet ist.3. Spring according to claim 2, characterized in that the helical channel is incorporated in the outer surface of the cylindrical inner wall. 4. Feder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im geschlossenen Ende einer der zylindrischen wände ein Rückschlagventil für das Einblasen von Gas In die hermetische Kammer eingebaut ist, während durch das geschlossene Ende der anderen zylindrischen Wand axial die Stange des Kolbens geführt ist.4. Spring according to claim 2, characterized in that a check valve for blowing gas into the hermetic chamber is installed in the closed end of one of the cylindrical walls, while the rod of the piston is guided axially through the closed end of the other cylindrical wall. 5. Feder nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben in seinem freien Querschnitt einen koaxialen5. Spring according to claims 1 and 2, characterized in that the piston in its free cross section has a coaxial Durchgang hat, der eich durch die Stange dieses Kolben« verlängert und durch Schrägbohrungen mit kleinerem Querschnitt nach
außen mündet, wobei im genannten Durchgang ein Sicherheiteventil in der Mündung durch den Kolben eingebaut und auf einen bestimmten Überdruck geeicht ist.passage, which is extended through the rod of this piston and through oblique holes with a smaller cross-section to
outside, whereby in the said passage a safety valve is installed in the mouth through the piston and calibrated to a certain overpressure. 6. Feder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dad der koaxiale Durchgang dee Kolbens und der Stange radial durch
eine Bohrung in der Wand der Stange beim Kolben mündet.6. Spring according to claim 5, characterized in that the coaxial passage of the piston and the rod is radially
a hole in the wall of the rod opens into the piston. 7. Feder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß der Kühlkreis aus einer Rohrschlange besteht.7. Spring according to claim 1, characterized in that the cooling circuit consists of a pipe coil.