DE1122845B

DE1122845B - Federbein mit hydraulischer Daempfung fuer Fahrzeuge

Info

Publication number: DE1122845B
Application number: DEK37978A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Peter Kuhn
Original assignee: PETER KUHN DIPL ING
Current assignee: PETER KUHN DIPL ING
Priority date: 1959-06-13
Filing date: 1959-06-13
Publication date: 1962-01-25

Description

Federbein mit hydraulischer Dämpfung für Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein Federbein mit hydraulischer Dämpfung für Fahrzeuge, wie es zur Abstützung von Wagenachsen gegen den Wagenaufbau verwendet wird, bei dem in einem mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllten, starren Gehäuse eine hohle und elastische, mittels einer in das Gehäuse ragenden Übertragungsstange belastbare Tragfeder, beispielsweise eine aus Tellerfedern bestehende säulenartige Tragfeder, angeordnet ist, die das Gehäuse in einen inneren, von der Tragfeder umschlossenen und beim Einfedern Flüssigkeit abgebenden Teilraum sowie in einen äußeren, beim Rückhub Flüssigkeit abgebenden Teilraum unterteilt.
Derartige Federbeine sind bereits bekannt. Bei einer dieser Ausführungen stützt sich die aus Tellerfedern bestehende, hohle, säulenartige Tragfeder mit ihren beiden Enden an allseitig mit Dämpfungsflüssigkeit umgebenen Dämpfungskolben mit nach innen öffnenden Einwegventilen und mit einem genau bemessenen Drosselspalt zwischen Kolben und Gehäusewand ab, wobei von beiden Dämpfungskolben durch beide Abschlußwände des Gehäuses hindurchtretende, an die gegeneinander abzufedernden Teile angeschlossene Kolbenstangen ausgehen. Der Innenraum der Tragfeder ist vollkommen mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt und enthält keine Ausgleichsmittel. Bei dieser Anordnung tritt beim Ein- und Ausfedern auch ein Hin- und Herströmen von Dämpfungsflüssigkeit zwischen dem inneren. beim Einfedern Flüssigkeit abgebenden Teilraum und dem äußeren, beim Rückhub Flüssigkeit abgebenden Teilraum ein. Diese Strömung der Dämpfungsflüssigkeit kann jedoch nicht zu einer wirksamen Dämpfung des Rückhubes benutzt werden, weil der beim Rückhub Flüssigkeit abgebende Teilraum außerhalb der Tragfeder wegen des Volumenausgleichs für die Kolbenstangen Luftpolster enthalten oder mit Ausgleichsräumen in Verbindung stehen muß, so daß er nicht als Hochdruckraum ausgebildet sein kann. Es ist daher die Anordnung der erwähnten Dämpfunoskolben mit der teuren Bearbeitung der Laufflächen notwendig, die zudem einem Verschleiß unterliegen, so daß die Dämpfungskraft im Laufe des Betriebes nachläßt. Außerdem sind bei den bekannten Anordnungen keine Öffnungen oder Ventile vorgesehen, durch welche beim Einfedern die Flüssigkeit aus dem sich verkleinernden. inneren Teilraum in der Tragfeder abströmen kann. Der Flüssigkeitsdurchfluß muß daher durch die Spalte an den Berührungsflächen der Tellerfedern hindurch erfolgen. Es entsteht daher beim Einfedern unter Umständen eine unerwünscht hohe Dämpfungskraft, während beim Rückhub, wie bereits erwähnt, eine wirksame Dämpfung nur mit Hilfe von Dämpfungskolben erreicht wird. Dieses bekannte Federbein ermöglicht daher eine wesentliche Dämpfung nur beim Einfedern. nicht jedoch beim Ausfedern.
Ferner ist ein Federbein bekannt, bei dem eine hohle, elastische. blasebalgartig wirkende, das dichte Gehäuse für die Dämpfungsflüssigkeit bildende Tragfeder zusammen mit ihren stirnseitigen Begrenzungswänden gleichzeitig einen beim Einfedern Flüssigkeit verdrängenden Teilraum bildet. Beim Einfedern wird Flüssiekeit in einen an der Außenseite einer stirnseitigen Begrenzungswand angebrachten, beispielsweise aus einem Faltenbalg bestehenden äußeren Teilraum verdrängt. Beim Rückhub strömt die Flüssigkeit in umgekehrter Richtung. Beim Hin- und Herströmen wird die Dämpfungsflüssigkeit durch drosselnde Durchlässe in der Begrenzungswand gebremst, wodurch eine Dämpfung eintritt.
Die für Fahrzeuge fast ausschließlich wichtige Dämpfungskraft beim Rückhub ist bei dieser Anordnung dadurch eng begrenzt, daß in dem beim Rückhub Flüssigkeit abgebenden äußeren Teilraum, von dem aus der Volumenausgleich erfolgt, lediglich der Druck der umgebenden Atmosphäre zur Rückförderung der Dämpfungsflüssigkeit zur Verfügung steht. Dieser äußere, beim Rückhub Flüssigkeit abgebende Teilraum kann bei diesem bekannten Federbein auch in einer ins Innere der Tragfeder ragenden Einbuchtung einer stirnseitigen Begrenzungswand angeordnet sein, wodurch erreicht wird, daß er nicht über die äußeren Konturen der das Gehäuse bildenden Tragfeder hinausragt. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß bei Fahrzeugfederungen die wesentliche Dämpfung beim Rückhub, also beim Ausfedern, auftreten muß.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden und bei einem Federbein der eingangs erwähnten Bauart im wesentlichen den Rückhub zu dämpfen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der äußere, beim Rückhub Flüssigkeit abgebende Teilraum als Hochdruckraum ausgebildet und über ein nach ihm zu öffnendes. an sich bekanntes Einwegventil sowie über an sich bekannte, ständig offene Durchlässe mit dem inneren Teilraum verbunden ist, während die Entlüftune und der Volumenausgleich vom inneren, beim Einfedern Flüssigkeit abgebenden Teilraum aus erfolgen.
Aus der Tatsache, daß bei der vorliegenden Erfindung eine außerordentlich starke hydraulische Dämpfung des Rückhubes mittels der Tragfeder selbst möglich ist, ergibt sich bei der Erfindung der erhebliche Vorteil der Einsparung des Dämpfungskolbens sowie der teuren Bearbeitung seiner Lauffläche. Gleichzeitig kann die Innenseite des Gehäuses unbearbeitet und sehr weit toleriert sein. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß zwischen den einzelnen Tellerfedern der Tragfeder sich im Laufe des Betriebes kein Spiel bilden kann, wie es zwischen Kolben und Zylinder der Fall ist, so daß kein Nachlassen der Dämpfungskraft infolge von Verschleiß auftritt.
Aufbau und Wirkungsweise des Federbeines nach der Erfindung werden nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.
In einem durch ein Auge mit dem gefederten Wagenaufbau verbundenen, starren Gehäuse 1, welches mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist, befindet sich eine aus Tellerfedern 2 bestehende, säulenartige Tragfeder. deren unteres Ende sich über einen Federteller 3 und über eine Übertragungsstange 4 gegen die Wagenachse abstützt. Die Tragfeder und der Federteller 3 unterteilen den vom Gehäuse umschlossenen Raum in einen inneren Teilraum 6 innerhalb der Tragfeder und einen äußeren Teilraum 7 zwischen der Tragfeder und der Gehäusewand. Bei Federbewegungen ändern sich die Volumina der beiden Teilräume 6 und 7 im entgegengesetzten Sinn. Die übertragungsstange 4 ist abgedichtet durch die untere Abschlußwand 1 a des Gehäuses 1 nach außen hindurchgeführt. Oben stützt sich die Tragfeder gegen die obere Abschlußwand 1 b des Gehäuses 1 ab. Im Federteller 3 sind Öffnungen 9 zur ständigen Verbindung der beiden Teilräume 6 und 7 und ferner ein zum äußeren Teilraum 7 öffnendes Einwegventil 5 vorgesehen. Die obere Abschlußwand 1 b des Gehäuses 1 trägt ein nach innen in den mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten inneren Teilraum 6 ragendes, unten offenes Rohr 8a, das in seinem Inneren einen Totraum 8 für die Aufnahme des beim Einfedern von der übertragungsstange 4 verdrängten Flüssigkeitsvolumens bildet. Der Totraum 8 ist über einen Durchlaß 10 in der oberen Abschlußwand 1 b nach außen entlüftet. Wird die Tragfeder durch einen Stoß von der Fahrbahn her zusammengedrückt. so öffnet sich das Einwegventi15, und eine dem Federweg entsprechende Flüssigkeitsmenge strömt ohne Widerstand aus dem inneren Teilraum 6 in den äußeren Teilraum 7. Gleichzeitig steigt im Totraum 8 der Flüssigkeitsspiegel entsprechend dem Volumen des in das Gehäuse 1 eingedrungenen Teiles der Übertragungsstange 4.
Beim Rückhub (Ausfedern) schließt sich das Einwegventil 5, und im äußeren Teilraum 7 baut sich infolge der Drosselung der aus dem äußeren Teilraum 7 in den inneren Teilraum 6 übertretenden Dämpfungs-Hüssigkeit ein Druck auf, der durch die Zähigkeit der Dämpfungsflüssigkeit. durch die Undichtigkeit der Tra(.zfeder und durch die Größe der zusätzlichen öffnungen 9 gegeben ist. Hierdurch wird der Rückhub gedämpft.
Die Tragfeder besteht aus den bekannten, selbstzentrierenden Tellerfedern- um eine ungleichmäßige Beanspruchung der einzelnen Tellerfedern. welche bekanntlich bei Anordnung eines Führungsdornes auftritt, sowie Reibungskräfte und Verschleiß zu vermeiden.
Der innere Teilraum 6 kann auch nach oben über die Tragfeder hinaus fortgesetzt werden, wo sich dann auch der Totraum 8 befindet. Das in den inneren Teilraum 6 hineinragende. den Totraum 8 enthaltende Rohr 8a kann dann entfallen, und eventuelle Luftblasen können mit Sicherheit aus dem Bereich des äußeren Teilraumes 7 durch die Undichtigkeiten der Tragfeder hindurch entweichen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Federbein mit hydraulischer Dämpfung für Fahrzeuge, bei dem in einem mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllten, starren Gehäuse eine hohle und elastische, mittels einer in das Gehäuse ragenden Übertragungsstange belastbare Tragfeder, beispielsweise eine aus Tellerfedern bestehende säulenartige Tragfeder, angeordnet ist, die das Gehäuse in einen inneren, von der Tragfeder umschlossenen und beim Einfedern Flüssigkeit abgebenden Teilraum sowie in einen äußeren, beim Rückhub Flüssigkeit abgebenden Teilraum unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Teilraum (7) als Hochdruckraum ausgebildet und über ein nach ihm zu öffnendes, an sich bekanntes Einwegventil (5) sowie über an sich bekannte, ständig offene Durchlässe (9) mit dem inneren Teilraum (6) verbunden ist, während die Entlüftung und der Volumenausgleich vom inneren Teilraum (6) aus erfolgen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1019 918, 1035 413; deutsche Patentanmeldung Sch 6063 XII / 47 a (bekanntgemacht am 30. 10. 1952).