DE3114882A1 - Fluid-type spring arrangement - Google Patents
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Description
"Fluidfederanordnung""Fluid spring assembly"
Die Erfindung betrifft eine Fluidfederanordnung und insbesondere eine solche Fluidfederanordnung, die es ermöglicht, den Ausschlag von Rädern bestimmter Fahrzeuge, beispielsweise Baustellenfahrzeuge, zu begrenzen.The invention relates to a fluid spring arrangement and in particular to such a fluid spring arrangement which makes it possible limit the deflection of the wheels of certain vehicles, e.g. construction site vehicles.
Gegenwärtig sind nur mechanische Schraubenfedern oder Guinmianschläge bekannt, die erhebliche Nachteile aufweisen; einerseits übertragen diese Federn einen Teil der Energie, die sie gespeichert haben, wieder zurück, was zu einer nur mäßigen Dämpfung führt, und andererseits sind diese Typen von Federn über längere Zeit nur wenig zuverlässig. Mechanische Federn nämlich ermüden, und Gummianschlage altern, was zu einer viel weniger großen Energieabsorption führt, als im Neuzustand.At the moment, only mechanical coil springs or Guinmian stops are known, which have considerable disadvantages; on the one hand, these springs transfer some of the energy that they have stored back, resulting in only one results in moderate damping and, on the other hand, these types of springs are not very reliable over a long period of time. Mechanical Springs namely tire, and rubber stops age, what leads to much less energy absorption than in new condition.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Fluidfederanordnung zu schaffen, die es ermöglicht, die kinetische Energie einer äußeren beweglichen Masse auf einem relativ geringen Weg zu absorbieren, indem die entsprechende Energie gespeichert wird und nur zu einem geringen Anteil wieder auf die bewegliche Masse zurückübertragen wird.The object of the invention is to avoid these disadvantages and to create a fluid spring arrangement which makes it possible to absorb the kinetic energy of an external moving mass in a relatively small way by the corresponding energy is stored and only to a small extent transferred back to the movable mass will.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine Fluidfeder, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine mit einem kompressiblen Fluid gefüllte Druckkammer aufweist, eine Kolbenanordnung, die längs mindestens eines Teils der Kammer be-The invention accordingly relates to a fluid spring which is characterized in that it is one with a compressible one Having fluid-filled pressure chamber, a piston arrangement which is loaded along at least part of the chamber
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weglich ist, eine Einrichtung zum übertragen einer äußeren Kraft auf den Kolben, sowie eine Einrichtung zum Kompensieren eventueller Verluste des Fluids in der Kammer.is movable, a device for transmitting an external Force on the piston and a device to compensate for any loss of fluid in the chamber.
Vorzugsweise weist der Kolben ein Rückschlagventil auf zusammen mit einer kalibrierten Drosselöffnung.The piston preferably has a check valve together with a calibrated throttle opening.
Die Einrichtung zum Kompensieren eventueller Fluidverluste in der Kammer umfaßt einen Fluidvonat, Einrichtungen zum übertragen eines Druckes auf das Fluid in dem Vorratsreservoir sowie ein Steuerventil, das das Reservoir mit der Kammer verbindet; dieses Ventil wird vorzugsweise von einem Klappventil gebildet, das mit zwei Stangen auf seinen beiden Enden, einer Feder und einem Ventilsitz, versehen ist.The device for compensating for any fluid losses in the chamber comprises a fluid from atom, means for transferring a pressure to the fluid in the supply reservoir and a control valve connecting the reservoir to the chamber; this valve is preferably a flap valve formed, which is provided with two rods on its two ends, a spring and a valve seat.
Die Kammer weist vorzugsweise einen Anschlag auf zum Festlegen der Ruhepcsition des Kolbens; dieser Anschlag ist darüberhinaus derart ausgebildet, daß er den Ausschlag einer der Klappventilstangen begrenzt.The chamber preferably has a stop for setting the rest position of the piston; this stop is moreover designed in such a way that it limits the deflection of one of the flap valve rods.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.Preferred embodiments of the subject matter of Invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Fluidfederanordnung in der mittleren Arbeitsposition,Fig. 1 shows a section through the fluid spring arrangement in the middle working position,
Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt durch die Federanordnung in der Ruheposition,Fig. 2 shows a partial section through the spring arrangement in the rest position,
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des Hauptreservoirs,Fig. 3 shows an embodiment of the main reservoir,
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch dieses Reservoir,Fig. 4 shows a cross section through this reservoir,
und
Fig. 5 zeigt in Teildarstellung eine Ausführungsformand
Fig. 5 shows a partial representation of an embodiment
einer Fluidfederanordnung gemäß der Erfindung,a fluid spring arrangement according to the invention,
die in bestimmten Fällen vorteilhafter als diewhich in certain cases is more advantageous than that
erste ist.first is.
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Gemäß Figuren 1 bis 4 umfaßt die Fluidfederanordnung ein Hauptgehäuse 1, das eine parallelepipedische Außenform aufweist, und in das eine Bohrung 2 eingebracht ist, die eine Druckkammer 3 begrenzt. Eine Kolbenanordnung 4, gebildet von einem Kolben 5 und einer Kolbenstange 6, ist mittels des Kolbens 5 gleitbeweglich in der Bohrung 2 des Gehäuses 1 aufgenommen. Die Kolbenstange des Kolbens 4 ist im Gehäuse 1 mittels eines Lagers 7 geführt, das zwischen diesen beiden Komponenten angeordnet ist und an einer Schulter 8 der Bohrung 2 anliegt. Das Lager 7 wird an Ort und Stelle gehalten mittels eines äußeren Gewinderinges 9, der in ein in die Bohrung des Gehäuses 1 eingebrachtes Gewinde eingeschraubt ist. In diesen Ring 9 ist eine Bohrung 1o eingebracht, die von der Kolbenstange 6 der Kolbenanordnung 4 auf dem gleichen Durchmesser durchsetzt wird, der auch im Lager 7 vorgesehen ist. Die Abdichtung erfolgt mittels zweier Dichtungen 11 und 12, die in einer Außennut 13 an der Bohrung des Gehäuses 1 anliegen bzw. in einer inneren Bohrung 14 an der Kolbenstange 6 der Kolbenanordnung 4 anliegend vorgesehen sind. In ähnlicher Weise ist die Bohrung 1o des Ringes 9 mit einem Abstreifdichtungsring 15 versehen, der das Eindringen von Staub und Verunreinigungen von außen verhindert.According to Figures 1 to 4, the fluid spring assembly comprises a main housing 1, which has a parallelepipedal outer shape has, and in which a bore 2 is introduced, which delimits a pressure chamber 3. A piston assembly 4 formed by a piston 5 and a piston rod 6 is by means of the piston 5 slidably received in the bore 2 of the housing 1. The piston rod of the piston 4 is in the housing 1 by means a bearing 7, which is arranged between these two components and on a shoulder 8 of the bore 2 is present. The bearing 7 is held in place by means of an external threaded ring 9 which is inserted into the bore of the Housing 1 introduced thread is screwed. In this ring 9 a bore 1o is made, which is from the piston rod 6 of the piston assembly 4 on the same diameter is penetrated, which is also provided in the camp 7. Sealing takes place by means of two seals 11 and 12, which are shown in an outer groove 13 rest on the bore of the housing 1 or in an inner bore 14 on the piston rod 6 of the piston assembly 4 are provided adjacent. Similarly, the bore 1o of the ring 9 is provided with a wiper seal ring 15 provided, which prevents the ingress of dust and impurities from the outside.
Der Kolben 5 der Kolbenanordnung 4 ist einerseits mit einem Rückschlagventil 16 an sich bekannter Bauart versehen, bestehend aus einer Kugel 17, einem Ventil 18 und einem Durchlaß 19, sowie andererseits mit einer kalibrierten Drosselöffnung 2o. Die öffnungen 19 und 2o münden über einen Radialdurchlaß 21, eingebracht in die Kolbenstange 6 der Kolbenanordnung 4, in ein Volumen 22 und stellen auf diese Weise die Kommunikation der Kammer 3 mit diesem Volumen 22 her.The piston 5 of the piston assembly 4 is on the one hand with a check valve 16 of known type, consisting of a ball 17, a valve 18 and a passage 19, and on the other hand with a calibrated throttle opening 2o. The openings 19 and 2o open out via a radial passage 21, introduced into the piston rod 6 of the piston assembly 4, in a volume 22 and in this way represent the Communication of the chamber 3 with this volume 22.
Auf der Außenseite des Gehäuses 1 ist ein Fortsatz 23 vorgesehen, versehen mit einer Bohrung 24, welche auf einem Teil ihres ümfangs mit Gewinde versehen ist und ein VentilOn the outside of the housing 1, an extension 23 is provided, provided with a bore 24, which on a Part of its circumference is threaded and has a valve
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enthält in Form einer kippbaren Klappe 25, welche mit zwei Stangen 26 und 27, jeweils eine auf beiden Seiten des Ventilkörpers 25, versehen ist.contains in the form of a tiltable flap 25, which with two rods 26 and 27, one on each side of the valve body 25, is provided.
Der Ventilkörper wirkt mit einem Sitz 28 zusammen, der auf seiner gesamten Länge von einem Kanal 29 durchsetzt ist und eine Rückstellfeder 3o enthält, welche zwischen einer Schulter im Kanal 29 und einem Kragen eingespannt ist und sich abstützt, welcher am Ende der ersten Stange 26 angebracht ist. Die Ventilsitzanordnung 2 8 ist in den mit Gewinde versehenen Abschnitt der Bohrung 24 eingeschraubt, wobei die Abdichtung sichergestellt wird durch eine Dichtung 31, die an der Bohrung 2 4 anliegend angeordnet ist.The valve body cooperates with a seat 28 through which a channel 29 passes over its entire length and contains a return spring 3o which is clamped between a shoulder in the channel 29 and a collar and itself which is attached to the end of the first rod 26. The valve seat assembly 28 is threaded into the Screwed in section of the bore 24, the seal being ensured by a seal 31, the is arranged adjacent to the bore 2 4.
Die zweite Stange 2 7 des Ventilkörpers 2 7 ragt in die Bohrung 2 des Gehäuses 1 und wird in der Ruheposition, dargestellt durch Fig. 2, vom Kolben 5 der Kolbenanordnung 4 in eine Ausnehmung 56 in der Oberfläche des Lagers 7, die an der Schulter 8 anliegt, verschwenkt.The second rod 27 of the valve body 27 protrudes into the bore 2 of the housing 1 and is shown in the rest position through Fig. 2, from the piston 5 of the piston assembly 4 into a recess 56 in the surface of the bearing 7, the rests against the shoulder 8, pivoted.
Auf der Wandung des Gehäuses 1 gegenüber dem Fortsatz 2 3 ist ein Reservoir 32 angeschweißt, das eine parallelepipedische Außenform aufweist. Dieses in Fig. 1, 3 und 4 dargestellte Reservoir ist mit einem Kreuzstück 33 versehen, bestehend aus drei Rippen 34, 35 und 36; die Rippen 34 und 35 sind beidseits der Rippen 36 übereinander angeordnet, und sie werden abgedeckt von Schalen in Form von vier Seitenwänden 37, 38, 39 und 4o. Eines der Enden des Reservoirs 32 wird durch einen Boden 41 verschlossen, während das andere Ende an die Wandung des Gehäuses 1 angeschweißt ist. Die Fluidkommunikation zwischen der Druckkammer 3 und dem Reservoir 32 ergibt sich mittels eines Durchlasses 42 in dieser Wandung. Die freie Strömung des Fluids im Inneren des Reservoirs 32 wird sichergestellt durch Durchbrüche 43 in dem Kreuzstück 33. Die Seitenwandungen weisen darüberhinaus eine Ablaßschraube 44 auf, die dazu dient, die Luft währendOn the wall of the housing 1 opposite the extension 2 3, a reservoir 32 is welded, which is a parallelepiped Has outer shape. This reservoir shown in Fig. 1, 3 and 4 is provided with a cross piece 33, consisting of three ribs 34, 35 and 36; the ribs 34 and 35 are arranged one above the other on both sides of the ribs 36, and they are covered by shells in the form of four side walls 37, 38, 39 and 4o. One of the ends of the reservoir 32 is closed by a bottom 41, while the other end is welded to the wall of the housing 1. the Fluid communication between the pressure chamber 3 and the reservoir 32 results by means of a passage 42 therein Wall. The free flow of the fluid inside the reservoir 32 is ensured by openings 43 in FIG the cross piece 33. The side walls also have a drain screw 44, which is used to remove the air during
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der Füllung des Reservoirs zurückzuhalten.to withhold the filling of the reservoir.
Ferner sind am Boden 41 zwei Augen 57 vorgesehen, die dazu dienen, die Fluidfeder an einem Chassis oder einer Maschine zu befestigen. Dieses Reservoir 32 kann einem sehr hohen Innendruck standhalten, obwohl es sehr leicht gebaut ist, denn die Wandstärken des Metalls können gering gehalten werden, weil die Rippen 34, 35 und 36 auf Zug beansprucht werden und verhindern, daß der Boden 41 und die Seitenwandungen sich erheblich deformieren.Furthermore, two eyes 57 are provided on the bottom 41, which serve to attach the fluid spring to a chassis or a To attach machine. This reservoir 32 can withstand a very high internal pressure, although it is very light in construction is, because the wall thicknesses of the metal can be kept low because the ribs 34, 35 and 36 are subject to tension and prevent the bottom 41 and the side walls deform significantly.
Schließlich ist noch ein Kompensationsreservoir 45 mittels Schrauben 46 an der Seitenwandung des Gehäuses 1, die den Vorsprung 2 3 aufweist, befestigt, wobei eine Flachdichtung 47 zwischen dem Reservoir 45 und dem Gehäuse 1 Leckverluste der Flüssigkeit unterbindet.Finally, a compensation reservoir 45 is attached to the side wall of the housing 1 by means of screws 46, which has the projection 2 3, with a flat seal 47 between the reservoir 45 and the housing 1 Prevents leakage of the liquid.
Dieses Reservoir 45 enthält ein Fluidvolumen 4 8 und ist mit einem ersten Stopfen 49 versehen, der die Füllung ermöglicht und die Pegeleinstellung des Fluidvolumens 48. Ferner ist ein zweiter Stopfen 5o vorgesehen mit einem Loch 51, das zur Außenatmosphäre führt; der Stopfen 5o ist oberhalb des Stopfen 49 vorgesehen derart, daß auf das Volumen 48 Atmosphärendruck wirkt.This reservoir 45 contains a fluid volume 48 and is provided with a first stopper 49 which enables the filling and the level adjustment of the fluid volume 48. Furthermore, a second plug 5o is provided with a hole 51, the leads to the outside atmosphere; the stopper 5o is provided above the stopper 49 in such a way that on the volume 48 atmospheric pressure works.
Ein Befestigungsauge 52 ist an das Kompensationsreservoir 48 angesetzt und dient dazu, zusammen mit den Augen 5 7 die Fluidfeder an einem Chassis oder einer Maschine zu befestigen. Diese Augen 57 und 52 nehmen nicht die Kräfte auf, die Ton einer sich bewegenden Masse 53 (dargestellt in Fig. 1) herrühren, da ein Puffer 5 4 für das Abfangen dieser Kräfte hinter derjenigen Seite angeordnet ist, die der Kolbenstangenführungsseite gegenüberliegt.A fastening eye 52 is attached to the compensation reservoir 48 and, together with the eyes 5 7 to attach the fluid spring to a chassis or machine. These eyes 57 and 52 do not receive the forces the tone of a moving mass 53 (shown in Fig. 1) result, since a buffer 5 4 for intercepting these forces is arranged behind the side that is the piston rod guide side opposite.
In das Ende des Kanals 29 der Ventilsitzanordnung 2 8 ist ein Rohr 55 eingefügt, das mit seinem anderen Ende inIn the end of the channel 29 of the valve seat assembly 28, a tube 55 is inserted, which with its other end in
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Richtung auf den Unterteil des Kompensationsreservoirs 45 mündet, um ζ u verhindern, daß Luft angesaugt wird. Dieses Kompensationsreservoir 45 ist aus leichtem Material hergestellt, da es keinem hohen Innendruck zu widerstehen braucht, denn es steht unter freiem Luftdruck infolge der Bohrung 51 im zweiten Stopfen 5o.Direction of the lower part of the compensation reservoir 45 opens in order to prevent air from being sucked in. This Compensation reservoir 45 is made of lightweight material, since it does not have to withstand any high internal pressure, because it is under free air pressure as a result of the bore 51 in the second stopper 5o.
Das in den verschiedenen Kammern der Fluidfeder verwendete Fluid ist ein Spezialöl auf Silikonbasis mit einem relativ höhen Kompressionskoeffizienten und mit geringer Viskosität. The one used in the various chambers of the fluid spring Fluid is a special silicone-based oil with a relatively high compression coefficient and low viscosity.
Bevor die Feder in Betrieb genommen wird, werden die Kammern3, 22 und das Reservoir 32 von Luftblasen befreit,und das Reservoir 45 wird auf den Pegel gebracht mittels des Stopfens 49. Die Arbeitsweise der Fluidfeder nach Fig. 1 und 2 ist die folgende:Before the spring is put into operation, the chambers 3, 22 and the reservoir 32 are cleared of air bubbles, and the reservoir 45 is brought to the level by means of the plug 49. The operation of the fluid spring according to FIGS 2 is the following:
Im Ruhezustand (Fig. 2) ist die Kolbenstange 6 der Kolbenanordnung 4 vollständig nach unten ausgefahren, und ihr Kolben 5 ruht auf der Oberfläche des Lagers 7. Aus diesem Grunde verschwenkt der Kolben 5 die zweite Stange 27 des Klappventils 25 in die Ausnehmung 56 des Lagers 7.In the rest state (Fig. 2), the piston rod 6 of the piston assembly 4 is fully extended downward, and their piston 5 rests on the surface of the bearing 7. For this Basically, the piston 5 pivots the second rod 27 of the flap valve 25 into the recess 56 of the bearing 7.
Das Verschwenken des Ventilkopfes 25 stellt die Kommunikation des Fluidvolumens 48 des Kompensationsreservoirs 45 mit der Kammer 22 her dankt dem Rohr 55 im Kanal 29 des Ventilsitzes 28; diese Kammer 22 kommuniziert außerdem mit der Druckkammer 3 über die Bohrung 21, die Bohrung 19 des Rückschlagventils 16 und die Drosselöffnung 2o. Die Kammer 3 kommuniziert mit dem Reservoir 32 über den Durchbruch 42.The pivoting of the valve head 25 establishes the communication of the fluid volume 48 of the compensation reservoir 45 with the chamber 22 thanks to the tube 55 in the channel 29 of the valve seat 28; this chamber 22 also communicates with the Pressure chamber 3 via the bore 21, the bore 19 of the check valve 16 and the throttle opening 2o. Chamber 3 communicates with the reservoir 32 via the opening 42.
Aus diesem Grunde sind die verschiedenen Fluidvolumina 48, 22, 3 und 32 miteinander in Verbindung und stehen darüberhinaus unter Atmosphärendruck, da das Loch 51 im Stopfen 5o zur freien Atmosphäre führt.For this reason, the various fluid volumes 48, 22, 3 and 32 are connected to one another and are also available under atmospheric pressure, since the hole 51 in the plug 5o leads to the free atmosphere.
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Die abzufangende Masse 53 gelangt in Kontakt mit der Kolbenstange 6 der Kolbenanordnung 4 und drückt die letztere nach oben mit der Wirkung, daß die Stange 27 des Ventilkörpers 25 freigegeben wird und der Ventilkörper gegen seinen Ventilsitz 28 durch die Rückstellfeder 3o gedrückt wird.The mass 53 to be intercepted comes into contact with the piston rod 6 of the piston assembly 4 and presses the latter upwards with the effect that the rod 27 of the valve body 25 is released and the valve body against his Valve seat 28 is pressed by the return spring 3o.
Das Hauptfluid, bestehend aus den Volumina 22, 3 und 32 wird vom Volumen des Kompensationsfluids 48 getrennt, so daß jetzt das Gehäuse 1 abgedichtet ist. Jede Erhöhung des Innendruckes setzt den VentilKrper 25 nur umso fester auf den Sitz 28 und stellt die Abdichtung auf diesem Niveau sicher.The main fluid, consisting of volumes 22, 3 and 32 is separated from the volume of compensation fluid 48, see above that now the housing 1 is sealed. Each increase in the internal pressure sets the valve body 25 only more firmly on the Seat 28 and ensures the seal at this level.
Die Kolbenanordnung 4, die immer noch von der abzufangenden Masse 53 geschoben wird, gleitet längs der Bohrung 2 des Gehäuses 1, wobei die Kammer 22 unter dem Kolben 5 der Kolbenanordnung 4 über das Rückschlagventil 16 und die Drosselbohrung 2o aus dem Volumen 3 gespeist wird; demgemäß entsteht unterhalb des Kolbens 5 der Kolbenanordnung 4 kein Unterdruck.The piston assembly 4, which is still to be intercepted Mass 53 is pushed, slides along the bore 2 of the housing 1, the chamber 22 under the piston 5 of the The piston assembly 4 is fed from the volume 3 via the check valve 16 and the throttle bore 2o; accordingly arises no negative pressure below the piston 5 of the piston arrangement 4.
Das Eindringen des Kolbens 4 in das Innere der Bohrung 2 verringert das Gesamtvolumen des Öls, enthalten in der Kammer 3, dem Reservoir 32 uid der Kammer 22.The penetration of the piston 4 into the interior of the bore 2 reduces the total volume of oil contained in the Chamber 3, the reservoir 32 and the chamber 22.
Diese Volumenverringerung bewirkt wegen der Kompressibilität des Öls eine entsprechende Erhöhung des Drucks in den Kammern 3 und 32. Dieser Druck führt zu einem zunehmenden Widerstand mit dem Weg gegen die Wirkung der äußeren Masse 53.Due to the compressibility of the oil, this reduction in volume causes a corresponding increase in the pressure in the chambers 3 and 32. This pressure leads to an increasing resistance with the way against the action of the external mass 53.
Der Lauf der Kolbenanordnung setzt sich fort, bis die Reaktion der Fluidfeder gleich der Aktionskraft ist, ausgeübt von der abzufangenden Masse. Wenn die Kolbenanordnung am Ende ihres Weges angekommen ist, schlägt sie demgemäß gegen den Boden des Gehäuses 1, der seinerseits mittels des Puffers 54 für das Abfangen der Kräfte abgestützt ist.The movement of the piston assembly continues until the reaction of the fluid spring equals the force of action exerted of the mass to be intercepted. When the piston assembly has reached the end of its path, it strikes accordingly the bottom of the housing 1, which in turn by means of the buffer 54 is supported for intercepting the forces.
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Die abzufangende Masse 53 ist auf diese Weise gebremst und dann angehalten worden. Sie kehrt in dem Augenblick zurück, und die Kolbenanordnung 4 wird freigegeben.The mass 53 to be intercepted has been braked in this way and then stopped. She returns the moment and the piston assembly 4 is released.
Die letztere kehrt nach unten zurück durch den Druck, der auf den Querschnitt der Kolbenstange 6 wirkt; der Kolben 5 ist teilweise ausbalanciert wegen des Vorhandenseins der Öffnungen 19 und 21. Die Kammer 22 wird komprimiert,und aus diesem Grunde setzt sich die Kugel 17 des Rückschlagventils 16 auf ihren Sitz 18. Das Fluid muß die Drosselöffnung 2o passieren. Es wird demgemäß aus der Kammer 22 in die Kammer 3 zugemessen, und die Kolbenanordnung 4 kann nur langsam zurückkehren und in Anschlag gelangen bei Kontakt mit dem Lager 7 mit der Folge, daß wieder die Stange 2 7 des Ventilkörpers 25 in die Ausnehmung 56 verschwenkt wird und die Kommunikation der Kompensationskammer 48 mit den Kammern 22, 3 und 32 wieder hergestellt wird. Die Fluidfeder ist wieder in Ruheposition.The latter returns downwards due to the pressure acting on the cross section of the piston rod 6; The piston 5 is partially balanced due to the presence of openings 19 and 21. Chamber 22 is compressed, and out For this reason, the ball 17 of the check valve 16 sits on its seat 18. The fluid must pass the throttle opening 2o happen. It is accordingly metered out of the chamber 22 into the chamber 3, and the piston assembly 4 can only slowly return and come into stop on contact with the bearing 7 with the result that the rod 2 7 of the valve body 25 in the Recess 56 is pivoted and the communication of the compensation chamber 48 with the chambers 22, 3 and 32 is restored will. The fluid spring is in the rest position again.
Währenddes Kolbenrücklaufs wird der größte Teil der in der Fluidfeder gespeicherten Energie in Form von Wärme abgegeben in der Dämpfungsanordnung und demgemäß nicht auf die äußere Masse zurücktragen, was ein wichtiger Vorteil dieser Federangeordnung ist.During the piston return, most of the Energy stored in the fluid spring in the form of heat is given off in the damping arrangement and accordingly not on carry back the external mass, which is an important advantage of this spring arrangement.
Wenn eine Erhitzung des Öls eine Innendruckerhöhung zur Folge hatte oder eine Temperaturänderung eine Ko-n traktion bewirkte, oder auch wenn geringfügige Leckverluste oder Kriechverluste der Abdichtungen eintreten, warden alle diese Änderungen automatisch in der Ruheposition aus dem Kompensationsreservoir kompensiert.If the heating of the oil caused an increase in internal pressure or a change in temperature caused a contraction caused, or even if minor leakage losses or creep losses of the seals occur, all of these will occur Changes automatically compensated in the rest position from the compensation reservoir.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 liefert gute Ergebnisse, insbesondere bei Fahrzeugen, die nicht unfallträchtig sind, etwa sich überschlagen oder in Flüssigkeiten, etwa Flußwasser oder Teiche eintauchen.The embodiment described above according to FIG. 1 to 3 provide good results, especially for vehicles that are not prone to accidents, such as overturning or immerse in liquids such as river water or ponds.
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In diesem Falle nämlich würde das Kompensationsreservoir 45 (Fig. 1), das mit der Atmosphäre kommuniziert, entweder öl aus dem Volumen 48 verlieren oder sich mit einem parasitären Fluid, wie Wasser, auffüllen können.In this case, namely, the compensation reservoir 45 (Fig. 1), which communicates with the atmosphere, either lose oil from volume 48 or replenish with a parasitic fluid such as water.
Um diese Nachteile zu vermeiden, weist das !Compensations· reservoir 45 eigene Druckhaltemittel auf, beispielsweise ein Gas, das unter Druck oberhalb des Volumens vom Fluid 48 eingeschlossen ist.To avoid these disadvantages, the! Compensations · reservoir 45 has its own pressure-maintaining means, for example a gas that is enclosed under pressure above the volume of the fluid 48 is.
Aus diesem Grunde müssen die Stopfen 49 und 51 vollkommen dicht sein.For this reason, the plugs 49 and 51 must be completely tight.
Darüberhinaus ist offensichtlich, daß das Reservoir 45 selbst ebenfalls vollkommen dicht sein'muß, insbesondere in Höhe seiner Verbindung mit der Wandung des Gehäuses 1.In addition, it is obvious that the reservoir 45 itself must also be completely tight, in particular in Height of its connection with the wall of the housing 1.
Derartige Abdichtungen sind zwar relativ leicht erreichbar mit einem Medium, wie öl, doch wesentlich schlechter erreichbar mit einem Fluid, wie Gas, das viel weniger viskos ist. Um zu verhindern, daß die Fluidbremse ein Reservoir mit einer solch Abdichtgüte besitzen muß, umfassen die Vordruckerzeugungseinrichtungen gemäß Fig. 5 eine Hülle 6o, die mindestens teilweise eine nachgiebige und ausdehnbare Wandung aufweist, jedoch gasdicht ist, beispielsweise eine Hülle aus Elastomer oder Gummi.Such seals are relatively easy to achieve with a medium such as oil, but much worse achievable with a fluid, such as gas, that is much less viscous. To prevent the fluid brake from a reservoir with such a sealing quality, the pre-pressure generating devices according to FIG. 5 comprise an envelope 6o, which at least partially has a flexible and expandable wall, but is gas-tight, for example a Cover made of elastomer or rubber.
Vorteilhafterweise ist es die Gesamtheit der Wandung derHülle 6o, die aus einem solchen Material besteht.Advantageously, it is the entirety of the wall of the envelope 6o that is made of such a material.
Diese Hülle 6o ist mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt und in dem Reservoir 45 eingebaut.This envelope 6o is filled with a pressurized gas and installed in the reservoir 45.
Diese Hülle 6o kann in das Reservoir durch eine Öffnung 61 eingesetzt werden, die in die Wandung 62 des ReservoirsThis shell 6o can be in the reservoir through an opening 61 are inserted into the wall 62 of the reservoir
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eingearbeitet ist und abgedichtet durch einen Stopfen 6 3 verschlossen wird, der seinerseits entweder sehr fest angeschraubt oder sogar eingeschweißt wird.is incorporated and sealed by a plug 6 3, which in turn is either screwed very tightly or even welded in.
Der Stopfen 63 könnte natürlich alternativ auch als Nachfüliverschluß für das Fluidvolumen dienen, falls hier kompressibles öl verwendet wird.The plug 63 could of course alternatively also serve as a refill seal for the fluid volume, if here compressible oil is used.
Wenn diese Hülle einmal in das Reservoir 45 eingesetzt worden ist, ergibt sich ein relativer Unterdruck rings um diese Hülle,und wegen des auf das eingeschlossene Gas wirkenden Druckes wird der gesamte Raum 64 oberhalb des Volumens 6 8 von dieser Hülle 6o eingenommen, deren Wandungen 69 und 65 sich an die des Kompensationsreservoirs oberhalb des Flüssigkeitsvolumenpegels bzw. gegen den Trennminiskus zwischen dem Volumen 48 und dem Raum 64 anlegen.Once this sleeve has been inserted into the reservoir 45, there is a relative negative pressure around it Shell, and because of the acting on the enclosed gas Under pressure, the entire space 64 above the volume 6 8 is taken up by this shell 6o, the walls 69 and 65 of which to that of the compensation reservoir above the liquid volume level or against the separating miniscus between the volume 48 and the space 64.
Wenn einmal die Hülle 6o mit Gas gefüllt worden ist, wird sie mittels eines Sperrorgans 66 an der Öffnung 67 verschlossen, an der das Gas eingeführt worden war.Once the envelope 6o has been filled with gas, it is closed by means of a locking member 66 at the opening 67, where the gas was introduced.
Diese Sperreinrichtungen sind an sich bekannt und weisen keine Fertigungsschwierigkeiten auf, so daß sie sehr zuverlässig sind und der Hülle eine gute Abdichtung während einer erheblichen Lebensdauer verleihen.These locking devices are known per se and have no manufacturing difficulties, so that they very are reliable and provide the envelope with a good seal over a significant service life.
Die Einrichtungen zum ünterdrucksetzen, die oben beschrieben wurden bezüglich Fig. 4, sind sehr vorteilhaft gegenüber denen nach Fig. 1. Sie erlauben nämlich einen Aufbau des Kompensationsreservoirs 45 derart, daß es einfach an das Gehäuse 1 der Kammer 3 mittels beispielsweise Schrauben 46 angeschraubt werden kann.The pressurization devices described above 4, are very advantageous over those according to FIG. 1. They allow a construction of the compensation reservoir 45 such that it can be easily attached to the housing 1 of the chamber 3 by means of, for example, screws 46 can be screwed on.
Die dabei erreichbare Abdichtung genügt, um Leckverluste des Öls aus dem Volumen 48 nach außen zu verhindern, insbesondere in Höhe der Abdichtung 68 zwischen den WandungenThe sealing that can be achieved in this way is sufficient to prevent the oil from leaking outwards from the volume 48, in particular at the level of the seal 68 between the walls
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des Kompensationsreservoirs 45 und dem Gehäuse 1.of the compensation reservoir 45 and the housing 1.
Ferner läßt sich die Abdichtung der Gashülle leichter mit den Materialien erreichen, aus denen sie besteht, als mit jenen, aus denen üblicherweise solche Kompensationserservoirs gefertigt werden.Furthermore, the sealing of the gas envelope can be achieved more easily with the materials of which it is made than with those from which such compensation reservoirs are usually made.
Schließlich, und dies ist vielleicht der größte Vorteil, gelangt bei einem Fahrzeug, das eine solche Fluidbremse aufweist, bei einem Umkippen des Fahrzeugs kein Gas in die Kammer 3,und es können deshalb keine Störungen der Funktion der Fluidfeder hervorgerufen werden.Finally, and this is perhaps the greatest benefit, comes from a vehicle that has such a fluid brake has, if the vehicle overturns, no gas in the chamber 3, and there can therefore no malfunctions in the function caused by the fluid spring.
Sobald demgemäß das Fahrzeug wieder aufgestellt worden ist, weist die Feder wieder dieselben Kennwerte und Eigenschaften auf, was sich nicht bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 1 erreichen laßt, weil die Feder immer so funktionieren muß, daß das Ventil und die Mündung des Rohres 55 sich in der unteren Lage befinden. Wenn nämlich ein Teil des Gases aus dem Kompensationsreservoir 45 in die Kompressionskammer 3 gelangen würde, würde die Feder einen Teil ihrer Eigenschaften verlieren und würde zu einer "schlaffen" Feder werden, und dies würde es erfordern, daß die Feder vollständig wieder neu gefüllt werden müßte, um ihr die gewünschten Eigenschaften wieder zu verleihen. Darüberhinaus und vorteilhafterweise wird, um in jedem Falle ein Eindringen von Atmosphärendruck in das Kompensationsreservoir 45 zu unterbinden, die Druckhalteeinrichtung im Falle einer Hülle unter einem Druck gehalten, der weit oberhalb des Atmosphärendruckes liegt, unter dem das Fahrzeug sich bewegt.Accordingly, as soon as the vehicle has been set up again, the spring again has the same characteristics and properties on what is not in the form of execution Fig. 1 let reach, because the spring must always work so that the valve and the mouth of the tube 55 are in the lower tier. Namely, if part of the gas from the compensation reservoir 45 into the compression chamber 3, the spring would lose some of its properties and become a "slack" spring, and this would require that the spring would have to be completely refilled in order to give it the desired properties to lend again. In addition, and advantageously, in order to prevent atmospheric pressure from penetrating into the To prevent the compensation reservoir 45, the pressure holding device is kept under pressure in the case of an envelope, which is far above the atmospheric pressure under which the vehicle is moving.
In diesem Falle würde selbst dann, wenn die Hülle Leckverluste nach außen aufwiese, die Feder immer ihre Qualität behalten, solange der Druck im Inneren der Hülle oberhalb demjenigen des Atmosphärendruckes läge. - Dies verleiht zweifelslos der erfindungsgemäßen Fluidfeder eine stark verlängerte Lebensdauer.In this case, even if the envelope leaked to the outside, the spring would always retain its quality, as long as the pressure inside the shell would be above that of atmospheric pressure. - This undoubtedly gives the fluid spring according to the invention has a greatly extended service life.
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