DE1166560B - Fluessigkeitsdruckfeder mit Differentialkolben - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES W7T®$- PATENTAMT Internat. Kl.: F 061

AUSLEGESCHRIFT

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 47 a-17

1 166 560
J 22208 XII/47 a
7. August 1962
26. März 1964

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsdruckfeder für Zug- und Druckkräfte, bestehend aus einem starren, mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder, in dem ein Differentialkolben mit unterschiedlichen Durchmessern beweglich ist, der in den beiden Zylinderenden in Dichtungen geführt ist.

Bei bekannten Federungskörpern für Zug- und Druckkräfte, die als Puffer für Fahrzeuge Verwendung finden, werden die auftretenden Kräfte durch Verformung der Gummielemente und durch Reibung der zwischen diesen angeordneten Metallteile am Federtopf sowie an der mittleren, die Kräfte einleitenden Stange verzehrt.

Es sind auch pneumatische Federn bekannt, bei denen die Kolbenstange die Kräfte in beiden Riehtungen dadurch abfedert, daß das zwischen Balgen befindliche Druckluftpolster zusammengedrückt wird.

Dieses allgemeine Prinzip wurde auch bei Flüssigkeitsfedern angewandt. Solche selbstdämpfende Federn bestehen aus einem starren, mit einem leicht komprimierbaren Stoff, beispielsweise einem Elastomer, gefüllten Gehäuse, wobei zur Veränderung des Volumens des Elastomers ein Kolben in das Gehäuse einfährt. Um hierbei eine einwandfreie Wirkungsweise zu erzielen, muß die Abdichtung zwischen dem Kolben und dem Zylinder vollkommen sein, damit sich zwischen den gleitenden Teilen kein Film aus Elastomer bildet und ein Festlaufen der Teile verursacht. Es werden hierfür besondere Dichtungen benötigt.

Die Änderungen des Volumens des Elastomers bleiben bei diesen Federn jedoch relativ gering (unter 20o/o, oftmals sogar unter lO°/o). Wenn der Kolbenhub bei Anwendung des üblichen Druckes wesentlich vergrößert werden soll, verwendet man im allgemeinen einen Kolben mit geringem Durchmesser. Bei diesem besteht aber die Gefahr, daß er sich krümmt, d. h. daß er sich verformt, wenn die Komponente der von außen wirkenden Kräfte nicht genau in der Kolbenachse angreift.

Eine weitere bekannte Ausführungsform besteht darin, daß ein Zylinder, der mit Flüssigkeit gefüllt ist und in den ein mit Drosselgängen versehener Kolben einfahren kann, in einem äußeren Zylinder verschiebbar geführt ist. Beim Zusammenschieben der Zylinder entsteht eine sich vergrößernde ringförmige Kammer, die durch Dichtungen an den Enden der beiden Zylinder abgeschlossen ist. Zur Begrenzung der Bewegung der beiden Zylinder sind Anschläge vorgesehen. Eine solche Vorrichtung ist jedoch äußerst aufwendig.
Bei einer weiteren bekannten Feder gleitet ein Flüssigkeitsdruckfeder mit Differentialkolben

Anmelder:

Maxime Citroen, Neuilly-sur-Seine, Seine

(Fiankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. A. Boshart und Dipl.-Ing. W. Jackisch,

Patentanwälte, Stuttgart N, Birkenwaldstr. 213 D

Als Erfinder benannt:

Jean Jarret, La Champanelle-Fourqueuse,
Jaques Jarret, Le Vesinet (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 7. August 1961 (870 188)

Differentialkolben an den beiden sich gegenüberliegenden Enden eines mit einem Elastomer gefüllten Zylinders, wobei der Kolbenteil mit größerem Durchmesser in den Zylinder einfährt, wenn der Kolbenteil mit kleinerem Durchmesser diesen verläßt. Die Änderung des Volumens des Elastomers wird in diesem Fall bei der Bewegung des Kolbens aber nur durch den unterschiedlichen Durchmesser der Kolbenteile erreicht. Dabei kann, für ein gleiches Verhältnis von Hub zu Druck, jeder der Querschnitte viel größer sein als der Querschnitt eines einfachen Kolbens.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Flüssigkeitsdruckfeder zu schaffen, die unabhängig davon, ob Druck oder Zug auf die Federung einwirkt, stets nur auf Druck beansprucht wird, die in ihrem Aufbau einfach ist, jederzeit ein einwandfreies Funktionieren gewährleistet und insbesondere bei Anhängerküpplungen für Fahrzeuge Verwendung finden soll.

Gegenstand der Erfindung ist eine Flüssigkeitsdruckfeder, bestehend aus einem starren mit Flüssig-

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keit gefüllten Zylinder, in dem ein Differentialkolben mit unterschiedlichen Durchmessern beweglich ist, der in den beiden Zylinderenden in Dichtungen geführt ist und der sich dadurch kennzeichnet, daß auf dem dünneren Kolbenabschnitt ein gegenüber dem Kolben und der Zylinderinnenwand dichtend geführter Gleitring sitzt, dessen Außendurchmesser größer ist als der Durchmesser des dickeren Kolbenabschnittes und der sich beim Einfahren des dickeren Kolbenabschnittes gegen das Zylinderende legt, während er beim Ausfahren aus dem Zylinder von einem Anschlag am entgegengesetzten Ende des Kolbens mitgenommen wird.

Vorteilhafterweise ist der Querschnitt des Ringes größer als die Differenz der Querschnitte des Kolbens.

Eine derartige Feder ist besonders zur Verwendung bei automatischen Anhängerkupplungen für Fahrzeuge geeignet, da diese Kupplungen besonderen Belastungen in wechselseitigen Richtungen ausgesetzt sind. Die Druckfeder wird vorteilhaft so angeordnet, daß der Zylinder am einen Ende fest mit dem Kupplungskopf verbunden ist, während das Ende des Kolbens, das den Gleitring beaufschlagt, fest mit dem Kupplungsteil für das andere Fahrzeug verbunden ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert:

F i g. 1 ist ein schematischer Schnitt zur Erläuterung des Grundgedankens der Erfindung;

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform der Flüssigkeitsdruckfeder in ihrer Verwendung bei einer automatischen Anhängerkupplung für Fahrzeuge.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung enthält ein zylindrisches starres Gehäuse 1, in dem ein Differentialkolben 2 gleitet, der mit seinem größeren Durchmesser 2 α an einem Ende einfährt und mit seinem kleineren Durchmesser 2 & am anderen Ende austritt. Der zwischen Kolben und Zylinderwandung freie Raum ist vollständig mit einem Elastomer 3 gefüllt, mit der Maßgabe, daß an den beiden Enden, wie schematisch durch die Teile 4 α und 4 b angedeutet, eine bekannte Dichtung vorgesehen ist. Aus dieser Anordnung ergibt sich, daß ungeachtet des absoluten Wertes der Durchmesser D und D' der beiden Kolbenteile 2 α bzw. 2 b, der durch die Kraft F bewirkte Hub des Kolbens 2 proportional dem Differenzwert der Querschnitte D und D' ist.

Die dargestellte Vorrichtung ist derart angeordnet, daß sie unter einer Kraft, beispielsweise einer Druckfeder, wahlweise in Richtung des Pfeiles F gedrückt bzw. in entgegengesetzter Richtung F', d. h. in Zugrichtung, bewegt wird.

Zu diesem Zweck ist ein Ring 5 vorgesehen, der auf dem Zylinderboden sowie auf einem Kolbenansatz 2c aufliegt. Der Kolben kann demzufolge in bezug auf den Ring 5 frei gleiten. Bei einer Verschiebung infolge der in Richtung F wirkenden Kraft ist der auf der Innenwandung des Zylinders liegende Ring praktisch wirkungslos.

Bei einer Verschiebung des Kolbens in Richtung des Pfeiles F' wirkt der Ring 5 als Kolben in bezug auf den Zylinder 1, und wird dabei durch eine dritte Dichtung 4 c abgedichtet. Dabei wird durch eine Verschiebung des Kolbens und infolgedessen des Ringes das Elastomer zusammengedrückt, und die Feder wirkt entgegen ihrer üblichen Richtung.

Die Vorrichtung arbeitet also wechselweise bei Beanspruchung auf Zug und auf Druck.

F i g. 2 zeigt die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer automatischen Anhängerkupplung für Fahrzeuge, die in wechselnder Richtung beanspruchbar ist.

In der Figur ist der den Zylinder 1 der Fig. 1 bildende eigentliche Kupplungskörper dargestellt, der mit Hilfe eines Kupplungskeiles 6 des Kupplungskopfes 7 bekannter Ausführung fest anbringbar ist.

Im Innern des Zylinders 1 bewegt sich der aus den beiden Teilen 2 α und 2 b mit den Durchmessern D und D' bestehende Kolben, der mit seinem Teil 2 a die Kompression in Richtung des Pfeiles F überträgt. Am anderen Ende ist auf den Teil 2 b des Kolbens der Ring 5 aufgesetzt, der in einer Richtung frei auf dem Kolben gleitet und in der anderen Richtung gegen den Zylinder 1 und den Teil größten Durchmessers 2 c anschlägt, der mit der fest am anderen Fahrzeug angeordneten Anhängeröse 8 eine Einheit bildet. Der Kompressionsdruck wird durch diesen Ring auf das Elastomer in Richtung des Pfeiles F' übertragen. Der Querschnitt des Ringes 5 ist wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 größer als der Querschnitt D - D'.

Die in F i g. 1 schematisch dargestellten Dichtungen 4 a, 4 b und 4 c bestehen bei der Ausführungsform nach Fig. 2 aus Lippen4α, die mit einem Ring 9 eine Einheit bilden, der fest mit dem Zylinder 1 verbunden ist bzw. aus den Lippen 4 b und 4 c, die mit dem Ring 5 eine Einheit bilden und jeweils mit dem Kolben 2 b bzw. mit dem Zylinder 1 zusammenwirken. Aus der Figur ist ersichtlich, daß die in Richtung F wirkende Kraft der Zugkraft entspricht, die auf den Kolben 2 a, 2 b, 2 c durch die an den Punkten 7 und 8 angehängten und auseinanderstrebenden Fahrzeuge wirkt. Die in Richtung F' wirkende Kraft wird dagegen auf den Ring 5 übertragen, wenn sich die beiden Fahrzeuge aufeinanderzubewegen.

Der Ansatz 2 des Kolbens dient bei dieser Ausführungsform ausschließlich dazu, den Hub des Kolbens im Zylinder zu begrenzen.

Das Elastomer kann auch durch eine gering zusammendrückbare Flüssigkeit ersetzt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitsdruckfeder, bestehend aus einem starren, mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder, in dem ein Differentialkolben mit unterschiedlichen Durchmessern beweglich ist, der in den beiden Zylinderenden in Dichtungen geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem dünneren Kolbenabschnitt (26) ein gegenüber dem Kolben und der Zylinderinnenwand dichtend geführter Gleitring (5) sitzt, dessen Außendurchmesser größer ist als der Durchmesser (D) des dickeren Kolbenabschnittes (2 a) und der sich beim Einfahren des dickeren Kolbenabschnittes gegen das Zylinderende legt, während er beim Ausfahren dieses gleichen Teiles aus dem Zylinder von einem Anschlag (2 c) am entgegengesetzten Ende des Kolbens (2) mitgenommen wird.

2. Flüssigkeitsdruckfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Gleitringes (5) größer ist als die Differenz der Querschnitte (D und D') des Kolbens (2).

3. Verwendung der Druckfeder nach Anspruch 1 bei einer Anhängerkupplung für Fahr-

zeuge, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1) am einen Ende fest mit dem Kupplungskopf (7) verbunden ist, während das Ende (8) des Kolbens (2), das den Gleitring (5) beaufschlagt, fest mit dem Kupplungsteil für das andere Fahrzeug verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 067 839, 1109461;

Patentschrift Nr. 15 573 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 540/279 3.64 ι Bundesdruckerei Berlin