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DE102009035570A1 - Hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung - Google Patents

Hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung Download PDF

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DE102009035570A1
DE102009035570A1 DE102009035570A DE102009035570A DE102009035570A1 DE 102009035570 A1 DE102009035570 A1 DE 102009035570A1 DE 102009035570 A DE102009035570 A DE 102009035570A DE 102009035570 A DE102009035570 A DE 102009035570A DE 102009035570 A1 DE102009035570 A1 DE 102009035570A1
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piston
cylinder
cylinder arrangement
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arrangement according
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DE102009035570A
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English (en)
Inventor
Heinz-Peter Huth
Markus Mohrbacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hydac System GmbH
Original Assignee
Hydac System GmbH
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Publication date
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Abstract

Eine hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung (1), insbesondere zur Verwendung als Federbein in Fahrzeug-Federungssystemen, mit einem Zylinder (2) und einem in dessen mit einem Hydraulikfluid (3) gefüllten Zylinderraum (4) axial bewegbar geführten, mit einer abgedichtet aus einem offenen Ende (5) des Zylinders (2) nach außen geführten Kolbenstange (6) eines mit dieser verbundenen Kolbens (7), dessen von der Kolbenstange (6) abgewandter Kolbenboden (8) in fluidführende Wirkverbindung mit einem pneumatischen Federspeicher (9) bringbar ist, ist dadurch erfindungsgemäß gekennzeichnet, dass der pneumatische Federspeicher (9) ein Blasen- oder Membranspeicher (10) ist, der in dem Zylinder (2) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung, insbesondere zur Verwendung als Federbein in Fahrzeug-Federungssystemen, beispielsweise im Rahmen von Auto- und Mobilkran-Lösungen, mit einem Zylinder und einem in dessen mit einem Hydraulikfluid gefüllten Zylinderraum axial bewegbar geführten, mit einer abgedichtet aus einem offenen Ende des Zylinders nach außen geführten Kolbenstange eines mit dieser verbundenen Kolbens, dessen von der Kolbenstange abgewandter Kolbenboden in fluidführende Wirkverbindung mit einem pneumatischen Federspeicher bringbar ist.
  • Hydropneumatische Achsfederungen mit derartigen hydropneumatischen Kolbenzylinderanordnungen sind bekannt und werden beispielsweise bei Autokransystemen eingesetzt. Dahingehende Nutzfahrzeuge, wie Autokrane oder Mobilkrane, bedürfen einer Achsfederung, damit eine ungefährliche Teilnahme am üblichen Straßenverkehr möglich ist und im Baustellenbetrieb oder bei anderweitiger Nutzanwendung ist ein Blockieren der Achsfederung erforderlich, beispielsweise um ein ungefährliches Heben oder Transportieren von Lasten zu ermöglichen.
  • Die DE 36 13 677 A1 beschreibt ein Stoß- und Schwingungsdämpfungssystem, bestehend aus einer Kolben-Zylinder-Anordnung mit einem einendig offenen Zylinder und einem darin axial bewegbaren Kolben, der mit einer aus dem offenen Ende des Zylinders herausragenden hohlen Kolbenstange verbunden ist, deren aus dem Zylinder ragendes Ende durch einen Boden geschlossen ist, wobei innerhalb der hohlen Kolbenstange ein Trennkolben axial bewegbar geführt und zwischen dem Boden und dem Trennkolben ein kompressibles Medium enthalten ist. Ferner enthält der Zylinder ein inkompressibles Hydraulikmedium, das durch eine Strömungsöffnung des Kolbens hindurch in die hohle Kolbenstange zwischen Kolben und Trennkolben und zurück preßbar ist, wobei die Strömung des Hydraulikmediums durch die Strömungsöffnungen des Kolbens zur Dämpfung mittels eines Strömungssteuerventils steuerbar ist. Das zwischen dem Boden der Kolbenstange und dem Trennkolben enthaltene kompressible Medium ist ein unter einstellbarer, derartiger Druckvorspannung stehendes Gas, das die in axialer Richtung auf die Kolben-Zylinder-Anordnung wirkenden statischen und dynamischen Druckkräfte von dem Gasmedium als pneumatischer Federspeicher elastisch aufgenommen werden, wobei zur Begrenzung des Druckes des Gasmediums im Hydraulikkreis ein den Druck des Hydraulikmediums begrenzendes Überdruckventil angeordnet ist.
  • Dahingehend bekannte Lösungen können eine hohe innere Haft- und Gleitreibung bei der Kolbenbewegung aufweisen, so dass sich solche Kolben-Zylinder-Anordnungen dem Grunde nach nur für Anwendungsfälle mit entsprechend hohen Belastungen als geeignet erweisen.
  • Die DE 35 12 232 A1 beschreibt des weiteren eine hydropneumatische Achsfederung für Fahrzeuge, vorzugsweise Auto- und Mobilkrane, deren Fahrgestelle durch Hydraulikzylinder auf deren am Rahmen angelenkten Achsen abgestützt sind, die wiederum mittels Hydraulikleitungen und über sperrbare Ventile mit hydraulischen Gas- oder Federspeichern verbunden sind, die außerhalb des jeweiligen Hydraulikzylinders extern angeordnet über Füll- und Ablaßventile an Zu- und Abführungsleitungen für die Hydraulikflüssigkeit angeschlossen sind. Dadurch, dass bei dieser bekannten Lösung die Hydraulikzylinder zweier Achsen mit durch einen Schalter aktivierbaren Schaltelementen versehen sind, die in vorherbestimmten Ausfahrstellungen der Hydrozylinder, in denen sich die Fahrgestelle auf horizontalem Niveau befinden, die Füll- und Ablaßventile betätigende Signale erzeugen, ist eine selbsttätige Niveauregulierung für das Fahrgestell des genannten Fahrzeugs ermöglicht. Durch Aktivierung der Schaltelemente betätigen diese die Füll- oder Ablaßventile der Speise- und Abführungsleitungen der Hydrozylinder, so dass sich diese auf Positionen einstellen, die dem horizontalen Niveau des Fahrgestells bzw. der Parallelausrichtung des Fahrgestells zu dem jeweiligen Untergrund entsprechen. Ist die Nivellierung des Fahrgestells erreicht, werden die Schaltelemente in ihre inaktive Stellung gebracht, so dass das Fahrzeug entsprechend seiner Belastung bzw. Lastverteilung richtig eingefedert ist. Die bekannte Lösung ist im Betrieb zwar reibungsarm; jedoch ist der Bauraumbedarf aufgrund der ausgegliederten Gas- oder Federspeicher nebst zugeordneter Ansteuerung entsprechend hoch und aufgrund der langen Ansteuerwege über die genannten Ventile nebst Zu- und Abfuhrleitungen ist das Ansprechverhalten der Federung mit Hysterese behaftet und findet zeitverzögert statt.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine bauraumsparende, im Betrieb reibungsarme und funktionssichere sowie zeitlich rasch ansprechende, hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung zu schaffen.
  • Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung, die die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist, gelöst.
  • Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Blasen- oder Membranspeichers als pneumatischer Federspeicher innerhalb des Zylinders, insbesondere in einem Aufnahmeraum innerhalb des Zylinders, der in Verlängerung des eigentlichen Kolbenarbeitsraumes sich erstreckt, ist eine reibungsarme, kompakt aufbauende, hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung geschaffen, die zu dem funktionssicher eine einfache Einstellung ihrer Federrate ermöglicht und die zeitlich unmittelbar das Einsetzen der Federwirkung ermöglicht.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist der Speicher als eigene Baueinheit mit einer ersten und zweiten Gehäuseschale, die an ihren Rändern einen umfangsseitigen Kontakt miteinander aufweisen, ausgebildet. Die bevorzugt in der Art einer Halbkugel ausgebildete erste Gehäuseschale liegt im montierten Zustand radial vollumfänglich en einer Innenwand des Zylinders an und ist insbesondere mit einer Spielpassung dort festgelegt. Insoweit ist der Federspeicher integraler Bestandteil des Zylinders. Die zweite Gehäuseschale des Speichers ist vorzugsweise als Halbschale mit etwa gleichem Aufnahmevolumen, wie die erste Gehäuseschale, ausgebildet, und bildet bevorzugt einen Abschlußdeckel für den Zylinder aus. Für den dahingehenden Abschlußdeckel kann nach außen zur Umgebung hin eine vergrößerte Wandstärke, insbesondere bezogen auf seine horizontalen Wandbereiche, vorgesehen sein. Des weiteren ist der Abschlußdeckel vorzugsweise durch einen umgebördelten Rand am freien Ende der Zylinderwand durch diese festgelegt. Ferner besteht die Möglichkeit, die beiden Gehäuseteile miteinander zu verschweißen.
  • Die derart ausgesteifte Lösung eignet sich dann besonders zur Festlegung eines Befestigungselementes, beispielsweise in der Art eines Kugelgelenkes ausgebildet, das die Anlenkung der hydropneumatischen Kolbenzylinderanordnung an einem entsprechend ausgebildeten Fahrgestell eines Fahrzeuges in gelenkiger Weise ermöglicht. Im Bereich des Überganges von erster zu zweiter Gehäuseschale ist eine flexible und/oder elastisch nachgiebige Trennwand angeordnet, insbesondere in Form eines membranartigen Trennelementes, die auf ihrer der zweiten Gehäuseschale zugewandten Seite ein Arbeitsgas einschließt, wobei die Füllmenge unter einem vorgebbaren Druck variierbar ist und auf der gegenüberliegenden Seite des Trennelementes und mithin benachbart zur Innenwand der ersten Gehäuseschale ist ein Medienraum gebildet, der bevorzugt mit Hydraulikfluid oder einem sonstigen Arbeitsfluid über mindestens eine verschließbare Füllöffnung befüllbar ist.
  • Vorzugsweise in der Nähe der im Zylinder angeordneten ersten Gehäuseschale des Membranspeichers läßt sich Hydraulikfluid für die Dämpfung in den hierfür vorgesehenen Zylinderraum zuführen oder aus diesem entfernen, so dass in Abhängigkeit von der Arbeits- und Dämpfungssituation die Membran des Membranspeichers unterschiedlich stark vorgespannt wird. Die Härte der Federvorspannung wird durch das im Membranspeicher bevorratete Arbeitsgas, insbesondere in Form von Stickstoffgas, eingestellt, wobei in Abhängigkeit der gewählten System- und Druckparameter auch eine völlige Blockierung der Federung dadurch erzielbar ist.
  • Die zweite, den Zylinderdeckel bildende Gehäuseschale des Membranspeichers weist auf ihrer Innenseite zentral eine vorzugsweise als Vertiefung mit kegelstumpfförmigem Querschnitt gebildete Zentriereinrichtung für eine aus der Membranoberfläche hervorragende Mitten- und Anschlagzentrierung auf mit entsprechendem Profilquerschnitt wie die genannte Zentriereinrichtung. Hierfür weist die Membran in ihrer Mitte im Querschnitt gesehen eine Art verdickten Ventilteller auf, der das Verschließen einer fluidführenden Verbindung zwischen dem wirksamen Zylinderraum und dem Ölraum des Speichers und in der anderen Bewegungsrichtung eine Abstützung an der entsprechend ausgebildeten Profilform der genannten Zentriereinrichtung erlaubt, so dass es in der dahingehenden Anschlagstellung jedenfalls nicht zu einer Überdehnung des elastisch nachgiebigen Membranmaterials kommt. Sofern die Zentriereinrichtung perforiert ausgebildet ist, läßt sich im Bereich der zweiten Gehäuseschale der Gasvorrat an Arbeitsgas und mithin die Federrate erhöhen, ohne dass die Membran in diesen Raum eingreifen müßte. Weiter weist die zweite Gehäuseschale im Bereich ihrer Boden- oder Abschlußwand eine zentral angeordnete verschließbare Öffnung für die Zu- und/oder Abfuhr von Arbeitsgas in den Speicher auf.
  • Um eine dauerhafte, sichere Befestigung der Membran im Inneren des Membranspeichers zu ermöglichen, ist die Membran mit einer vorzugsweise in ihrer Wandstärke verdoppelnden Umfangswulst in einer Umfangsnut eines Befestigungsringes aufgenommen, der C-ringförmig ausgebildet sich an der Innenseite der Membran in diesem Bereich abstützt sowie an Wandteilen des Membranspeichers und im übrigen einen Übergang zu der Zentriereinrichtung bildet. Aufgrund des vorgesehenen großen Biegeradius des Befestigungsringes ist sichergestellt, dass die Membran bei etwaigen Walkbewegungen in ihrem Übergangsbereich zum Speichergehäuse große Biegeradien durchfährt, was insoweit ein schonendes Bewegen für die Membran ermöglicht.
  • Zur Dämpfung der Kolbenbewegung und als zusätzliches Ansteuermittel für die Fluidführung weist der Kolben in seinem bewegbaren Kolbenboden Strömungswiderstände in Form von gegenläufig wirkenden Rückschlagventilen auf, die in gegenläufigen Richtungen hin und her bewegbar im Kolbenboden unverlierbar integriert sind. Die Speicherzylinderanordnung baut sehr klein auf und alle wichtigen Komponenten der hydropneumatischen Kolbenzylinderanordnung, wie Federung, Dämpfung und Steuerventile, sind in einer Baueinheit innerhalb des Zylindergehäuses integriert. Dabei ist es für einen Fachmann überraschend, dass er mit einem Gasvolumen von etwa 0,1 bis etwa 0,2 l für den Membran- oder Blasenspeicher eine wirksame Federung für die hydraulische Dämpfereinheit des Wirkzylinders erreichen kann.
  • Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die
  • 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung;
  • 2 eine Ansicht der hydropneumatischen Kolbenzylinderanordnung in 1 in Richtung des in 1 dargestellten Pfeiles X.
  • In 1 ist in einem Längsschnitt eine hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung 1 zur Verwendung als Fahrzeug-, Stoß- und Schwingungsdämpfer gezeigt. Wie auch 2 in einer um 90° um die Hochachse versetzt gezeichneten Ansicht zu der 1 gemäß Blickrichtung entlang des mit X gekennzeichneten Pfeiles zeigt, besteht die Kolbenzylinderanordnung aus einem einseitig offenen Zylinder 2, dessen Wand 28 über seine Länge vom Zylinderboden bis zum Speichergehäuse eine etwa gleichbleibende Länge aufweist. Im Inneren des Zylinders 2 ist in einem mit Hydraulikfluid 3 gefüllten Zylinderraum 4 axial bewegbar ein Kolben 7 geführt, wobei der Kolben 7 in Blickrichtung auf die Figuren gesehen seine unterste, in den Zylinder 2 eingefahrene Position einnimmt. Der Kolben 7 ist ferner mit einer Kolbenstange 6 aus dem offenen Ende 5 des Zylinders herausgeführt und ist mit zwei Umfangsdichtungen 30, 31 in dem die Kolbenstange 6 führenden oberen Zylinderboden 32 abgedichtet. Neben den genannten Umfangsdichtungen 30, 31 kann die Anordnung auch noch entsprechende Führungsbänder aufweisen, die die axiale Verfahrbewegung der Kolbenstange 6 im Zylinderboden 32 erleichtern und für die Verfahrbewegung eine axiale Längsstabilität herstellen.
  • Im Zylinderboden 32 ist eine durchgehende Bohrung 33 eingebracht, die mit einer Abschlußschraube 34 nach außen hin verschlossen ist und die neben einer Erstbefüllung des Zylinderraumes 4 auch ein Nachfüllen sowie einen Austausch des Hydraulikmediums 3 im Zylinderraum 4 ermöglicht. Ferner kann die Schraube 34 zur Entlüftung des Zylinderraumes 4 im Bedarfsfall dienen. An ihrem in Blickrichtung auf die Figuren gesehen oberen freien Ende weist die Kolbenstange 6 zu ihrer Befestigung an einem nicht näher dargestellten Fahrwerksteil eines Kraft- oder Nutzfahrzeuges einen Kugelkopf 35 auf, der auf die Kolbenstange 6 aufgesetzt, insbesondere aufgeschraubt ist.
  • Der Zylinderraum 4 ist fluidführend an einen pneumatischen Federspeicher 9 angeschlossen, der in der dargestellten Kolbenposition nach der 1 sich unmittelbar an der Unterseite des Kolbenbodens 8 im Inneren des Zylinders 2 anschließt. Der Federspeicher 9 ist in der bevorzugten Ausgestaltung als Membranspeicher 10 ausgebildet und besteht aus einer ersten Gehäuseschale 11, die halbkugelartig ausgebildet ist und vorzugsweise mit einer Spielpassung an der Innenwand 12 des Zylinders 2 geführt ist, wobei die erste Gehäuseschale 11 sich axial an der Innenwand 12 des Zylinders 2 abstützt. Die erste obere Gehäuseschale 11 bildet auf ihrer Oberseite einen Axialanschlag 36 aus, an der in der gezeigten Stellung der Kolbenboden 8 mit seiner Unterseite auf die Oberseite des Membranspeichers 10 aufsetzen kann. Da zwischen dem Gehäuseboden 8 und der Oberseite der ersten Gehäuseschale 11 Hydraulikfluid eingespannt ist, erfolgt die dahingehende Anschlagbewegung jedoch in entsprechend gedämpfter Weise. Eine Durchgangsbohrung 37 ist zentral durch die erste Gehäuseschale 11 geführt und ermöglicht so das Durchströmen von Hydraulikfluid 3, das im Speicher 10 bevorratet ist, zwischen der Trennmembran 18 und der Innenumfangsseite der ersten Gehäuseschale 11.
  • Eine zweite Gehäuseschale 13 ist unter Zwischenlage eines als O-Ring ausgebildeten Dichtelementes 29 in den Zylinder 2 eingesetzt und definiert mit ihrer gleichfalls halbschalenförmigen Gestalt zusammen mit der ersten Gehäuseschale 11 das Wirkvolumen des Membranspeichers 10. Die beiden Gehäuseschalen 11 und 12 sind miteinander verschweißt, um ein Entweichen des Arbeitsgases zu vermeiden. Ein Umfangsrand 38 der zweiten Gehäuseschale 13 weist einen Absatz 39 auf, der zur ersten Gehäuseschale 11 hin orientiert ist und überragt in diesem Bereich von innen her die freie Stirnseite der ersten Gehäuseschale 11. Die zweite Gehäuseschale 13 des Membranspeichers 10 ist des weiteren von ihrem Umfangsrand 38 her in Blickrichtung auf die Figuren gesehen nach unten hin mit zunehmender Wandstärke ausgestattet, die sich bis zu einem Mehrfachen der Ursprungswandstärke in ihrem horizontalen, einen Deckel 14 für den Zylinder 2 bil- denden Bereich erweitern kann. Dieser Deckel 14 weist zentral einen einoder mehrstückig mit der Gehäuseschale 13 gebildeten Anschraubstutzen 40 auf, über den ein weiterer Kugelkopf 41 auf den Zylinder 2 aufgesetzt, insbesondere aufgeschraubt ist. Der Kugelkopf 41 dient ebenso wie der Kugelkopf 35 als Befestigungselement 15 zur Festlegung der hydropneumatischen Kolbenzylinderanordnung 1 an dem nicht näher dargestellten Fahrwerk eines Kraft- oder Nutzfahrzeuges.
  • Zentral ist in dem Stutzen 40 eine Bohrung 42 mit Innengewinde geführt, die als Befüllöffnung 22 des Speicherraumes 16 des Membranspeichers 10 für ein Arbeitsgas, insbesondere in Form von Stickstoffgas, dient. Auch insoweit kann über die Befüllöffnung 22 eine Erstbefüllung, ein Nachfüllen oder ein Austausch des Arbeitsgases erfolgen. Zum Einschließen des Gases im Speicherraum 16 ist die Bohrung 42 jedenfalls mit einer Sicherheitsschraube 43, wie dargestellt, verschlossen. Die zweite Gehäuseschale 13 ist ferner an ihrer Außenseite im Übergangsbereich ihrer axial verlaufenden Wand zu dem Anschraubstutzen 40 mit einer umfangsseitigen Schrägfläche 44 versehen, die der Anlage des freien stirnseitigen Randes der Zylinderwand 28 nach deren Umform- oder Zustellbewegung auf die zweite Gehäuseschale 13 dient. Ein nasenartiger Vorsprung aus der umfangsseitigen Wand der zweiten Gehäuseschale 13 heraus in radial nach außen gerichteter Richtung dient der Bildung eines axial wirksamen Hinterschnitts im Sinne eines Gegenlagers zur Fixierung der zweiten Gehäuseschale 13 in der Wand 28 des Zylinders 2.
  • Die genannte Membran 18, die bevorzugt aus einem Elastomermaterial gebildet ist, ist mit ihrer ein Mehrfaches ihrer übrigen Wandstärke aufweisenden Umfangswulst 23 in axialer Richtung des Membranspeichers 10 betrachtet etwa mittig im Speichergehäuse angeordnet. Die Umfangswulst 23 der im übrigen in ihrer Ruhelage halbkugelförmig ausgebildeten Membran 18 kommt dabei in einer Umfangsnut 24 auf der Innenseite 25 der ersten Gehäuseschale 11 zu liegen. Sie ist mit einem die Umfangswulst 23 nach innen C-förmig umschließenden Ring 46 als Befestigungsring in die Umfangsnut 24 eingepreßt. Ein gestrichelt eingezeichneter, wannenförmiger Anschlag 19 ist optional an dem Ring 46 festgelegt und dient mit seiner kegelstumpfartigen Vertiefung 47 als Zentrier- und Anschlageinrichtung 20 für eine in den Speicherraum 16 aus der Wand der Membran 18 vorstehende kegelstumpfförmige Verdickung 21, die die Funktion eines Tellerventils hat zwecks Verschließen der Bohrung 37 in der ersten Gehäuseschale 11, sofern die Trennmembran 18 in ihrer obersten Auslenkstellung angekommen ist. In dieser geschlossenen Position fließt dann kein Hydraulikmedium mehr von der Innenseite des Speichers nach außen in den zwischen der Unterseite des Kolbenbodens 8 und der Oberseite der Gehäuseschale 11 liegenden Zylinderraum 4.
  • Bei einer Verfahrbewegung des Kolbens 7 unter Last wird in Richtung des Federspeichers 9 Hydraulikfluid 3 dann in umgekehrter Richtung durch die Bohrung 37 in der ersten Gehäuseschale 11 in den Speicher gepreßt und beaufschlagt dann die insoweit durch das Arbeitsgas vorgespannte Außenseite 17 der Membran 18, die eine Art Federspeicher für die hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung 1 bildet und der Fahrzeug- oder Kabinenfederung dient. Die angesprochene Vorspannung der Membran 18 läßt sich durch den Speicherdruck im Speicherraum 16 einstellen; ebenso läßt sich über einen radial in die Wand 28 des Zylinders 2 eingebrachten Befüllstutzen 48 für Hydraulikfluid das Niveau für die Kolbenzylinderanordnung 1 einstellen. Die sonstige im Zylinderraum 4 bevorratete Hydraulikfluidmenge 3 dient der Dämpfung bei der Bewegung der Kolbenzylinderanordnung.
  • Für einen reibungsfreien Betrieb und um eine wirksame Dämpfung für die hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung 1 zu erhalten, weist der Kolben 7 im Bereich seines Kolbenbodens 8 zwei Durchlässe mit einem jeweils einen definierten Strömungswiderstand 26 bildenden 9 Rückschlagventil 27 auf. Die beiden Rückschlagventile 27 sind jeweils in entgegengesetzter Richtung von dem Hydraulikfluid 3 durchströmbar in Abhängigkeit von der Verfahrstellung des Kolbens 7 innerhalb des Zylinders 2. Durch die Wahl des Gasdruckes im Speicherraum 16, der Menge an Hydraulikfluid 3 in dem Zylinderraum 4, des Strömungswiderstandes 6 und der physikalischen Stoffeigenschaften des eingesetzten Fluids 3 läßt sich in Abhängigkeit von den vorgegebenen Anforderungen die Kennlinie der hydropneumatischen Kolbenzylinderanordnung 1 variieren und insbesondere bedarfsgerecht einstellen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 3613677 A1 [0003]
    • - DE 3512232 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung, insbesondere zur Verwendung als Federbein in Fahrzeug-Federungssystemen, mit einem Zylinder (2) und einem in dessen mit einem Hydraulikfluid (3) gefüllten Zylinderraum (4) axial bewegbar geführten, mit einer abgedichtet aus einem offenen Ende (5) des Zylinders (2) nach außen geführten Kolbenstange (6) eines mit dieser verbundenen Kolbens (7), dessen von der Kolbenstange (6) abgewandter Kolbenboden (8) in fluidführende Wirkverbindung mit einem pneumatischen Federspeicher (9) bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der pneumatische Federspeicher (9) ein Blasen- oder Membranspeicher (10) ist, der in dem Zylinder (2) angeordnet ist.
  2. Kolbenzylinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gehäuseschale (11) des Speichers (10) sich an einer Innenwand (12) des Zylinders (2) radial und/oder axial abstützt.
  3. Kolbenzylinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Gehäuseschale (13) des Speichers (10) einen Deckel (14) für den Zylinder (2) bildet.
  4. Kolbenzylinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gehäuseschale (13) mit mindestens einem Befestigungselement (15) zur Festlegung der Zylinderanordnung (1) an einem Fahrgestell des Fahrzeugs anbringbar ist und dabei alle auf den Zylinder (2) eingeleiteten Kräfte auf das Fahrgestell überträgt.
  5. Kolbenzylinderanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Gehäuseschale (11) des Speichers (10) und dem Kolbenboden (8) ein von außerhalb des Zylinders (2) befüllbarer und entleerbarer Speicherraum (16) für Hydraulikfluid (3) angeordnet ist, der mit einer Außenseite (17) einer elastisch und/oder flexibel nachgiebigen Trennwand (18) des Speichers (10) in fluidführender Wirkverbindung ist.
  6. Kolbenzylinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein axialer Anschlag (19) für die Trennwand (18) im Inneren des Speichers (10) vorgesehen ist, die eine Zentriereinrichtung (20) für eine mittig angeordnete tellerartige Verdickung (21) der Trennwand (18) aufweist.
  7. Kolbenzylinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gehäuseschale (13) eine verschließbare Öffnung (22) für die Zu- und/oder Abfuhr von Gas aus dem Inneren des Speichers (10) aufweist.
  8. Kolbenzylinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine randseitige Umfangswulst (23) der Trennwand (18) in einer Umfangsnut (24) an der Innenseite (25) der ersten Gehäuseschale (11) festgelegt ist.
  9. Kolbenzylinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kolbenboden (8) Strömungswiderstände (26) eingebaut sind, die insgesamt ein Durchströmen des Kolbenbodens (8) mit Hydraulikfluid in gegenläufigen Richtungen ermöglichen.
  10. Kolbenzylinderanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungswiderstände (26) aus Rückschlagventilen (27, 27') gebildet sind, die entgegengesetzt angeordnete Öffnungsrichtungen aufweisen.
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