DE102008026680A1

DE102008026680A1 - Hydropneumatische Dämpfereinrichtung

Info

Publication number: DE102008026680A1
Application number: DE200810026680
Authority: DE
Inventors: Christian Freier; Florian Leiber
Original assignee: Rheinmetall Landsysteme GmbH
Current assignee: Rheinmetall Landsysteme GmbH
Priority date: 2008-06-04
Filing date: 2008-06-04
Publication date: 2009-12-17
Also published as: EP2131061B1; EP2131061A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydropneumatische Dämpfereinrichtung (1), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem hydropneumatischen Feder-Dämpferelement (2), welches ein Gehäuse (3) mit einem mit Öl (4) gefüllten Hydraulikvolumen (5) und einem als Feder wirkenden Gaspolster (6) umfasst. Um eine einfache, betriebssichere und kostengünstige hydropneumatische Dämpfereinrichtung (1) zu erhalten, bei deren bestimmungsgemäßen Verwendung eine Erwärmung des hydropneumatischen Feder-Dämpferelementes (2) weitgehend vermieden wird, schlägt die Erfindung vor, einen Kühlkreis für das Hydrauliköl (4) vorzusehen, wobei als Öl-Umlaufpumpe das hydropneumatische Feder-Dämpferelement (2) verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydropneumatische Dämpfereinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem hydropneumatischen Feder-Dämpferelement.
Hydropneumatische Feder-Dämpferelemente, die auch als Hydrop oder Hydropelemente bezeichnet werden, dienen vorwiegend zur Schwingungsdämpfung schwerer Geländefahrzeuge. Sie bestehen im Wesentlichen aus einem als Feder wirkenden Gasvolumen und einem mit dem Gasvolumen zusammenwirkenden Öldämpfer. Hierzu kann in einem gemeinsamen zylinderförmigen Gehäuse ein Zwischenkolben vorgesehen sein, welcher das Gasvolumen von dem ölgefüllten Hydraulikvolumen trennt, so dass eine von der Position des Zwischenkolbens abhängige Federwirkung der Gasfüllung erfolgt. In dem Hydraulikvolumen befindet sich ein mit einer Kolbenstange verbundener Arbeitskolben, welcher üblicherweise Drosselbohrungen enthält, so dass beim Fahren des entsprechenden Fahrzeuges über Unebenheiten das durch den Arbeitskolben komprimierte Öl durch die Drosselbohrungen in einen Niederdruckbereich des Hydraulikvolumens gepresst wird und sich eine geschwindigkeitsabhängige Dämpfungskraft ergibt.
Die DE 103 28 541 A1 beschreibt ein derartiges Hydropelement und die Verwendung in einem Fahrzeug mit Laufwerk und Laufwerksrollen. Dieses Element zeichnet sich dadurch aus, dass es eine Vorwärmeinrichtung besitzt, wodurch vor dem Fahrbetrieb mittels dem Hydropelement die Kettenspannung entsprechend eingestellt werden kann, so dass auf einen hydraulischen Kettenspanner verzichtet werden kann.
Ein weiteres Hydropelement ist der DE 203 20 5615 U1 entnehmbar. Das hydropneumatische Element besteht u. a. aus einem hydropneumatischen Federelement mit einem Feder- und Dämpfungselement, aufweisend einen Hydraulikzylinder, einen Hauptkolben, einen Trennkolben sowie ein Dämpfungselement, welches zwischen dem Hauptkolben und dem Trennkolben platziert ist.
Insbesondere bei der Verwendung von hydropneumatischen Feder-Dämpferelementen in militärischen Gleiskettenfahrzeugen entsteht in diesen Dämpferelementen relativ viel Wärme. Zur Beseitigung dieser Wärme ist bereits vorgeschlagen worden, dass für das hydropneumatische Feder-Dämpferelemente benötigte Hydrauliköl in einem entsprechenden Kühlkreis zu kühlen.
Als nachteilig hat sich dabei erwiesen, dass hierzu separate Öl-Umlaufpumpen erforderlich sind, welche die Kosten derartiger Anlagen erhöhen und außerdem einen hohen Platzbedarf sowie eine wesentliche Erhöhung des Gewichtes der Dämpfereinrichtungen zur Folge haben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, betriebssichere und kostengünstige hydropneumatische Dämpfereinrichtung anzugeben, bei deren bestimmungsgemäßen Verwendung eine Erwärmung des hydropneumatischen Feder-Dämpferelementes weitgehend vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Die Erfindung beruht im Wesentlichen auf dem Gedanken, als Öl-Umlaufpumpe für den Kühlkreis des Hydrauliköles das hydropneumatische Feder-Dämpferelement selbst heranzuziehen. Hierzu ist das Hydraulikvolumen des Feder-Dämpferelementes über zwei Rückschlagventile mit einer Rohrleitung verbunden, welche ihrerseits durch ein Kühlelement kühlbar ist. Durch die bei Fahrt eines entsprechenden Fahrzeuges erfolgenden zurückfedernden Bewegungen des Arbeitskolbens des hydropneumatischen Feder-Dämpferelementes wird aus dem Hydraulikvolumen des Dämpferelementes Hydrauliköl entnommen bzw. zugeführt. Diesem Hydrauliköl wird dann durch ein beispielsweise an der Wanne des Fahrzeuges befestigtes Kühlelement Wärme entzogen.
Vorgeschlagen wird eine direkte passive Kühlung des Hydrauliköls unter Nutzung des Hydropelements als Ölumlaufpumpe.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand einer Zeichnung erläuterten Ausführungsbeispiel.
Es zeigt
1 schematisch eine hydropneumatische Dämpfereinrichtung,
2 eine Einfedern aus statischer Lage der Dämpfereinrichtung,
3 eine eingefederte Lage der Dämpfereinrichtung,
4 eine ausfedernde Lage der Dämpfereinrichtung.
In der 1 ist mit 1 schematisch eine erfindungsgemäße hydropneumatische Dämpfereinrichtung für ein Gleißkettenfahrzeug (nicht näher dargestellt) bezeichnet. Die Dämpfereinrichtung 1 enthält ein hydropneumatisches Feder-Dämpferelement 2, welches ein Gehäuse 3 umfasst, in dem sich ein mit Öl 4 gefülltes Hydraulikvolumen 5 und ein als Feder wirkendes Gaspolster 6 befindet. Dabei sind das Gaspolster 6 und das Hydraulikvolumen 5 beispielsweise durch einen axial verschiebbaren Zwischenkolben 7 oder durch eine Drossel 10 (2) getrennt. In dem Hydraulikvolumen 5 befindet sich ein Arbeitskolben 8, der mit einer Kolbenstange 9 verbunden ist.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass das Hydraulikvolumen 5 des hydropneumatischen Feder-Dämpferelementes 2 Teil eines geschlossenen Kühlkreises 12 zur Kühlung des in dem Hydraulikvolumen 5 verwendeten Hydrauliköles 4 ist. Hierzu ist das Hydraulikvolumen 5 über ein erstes Rückschlagventil 13 mit einer von einem Kühlelement 14 gekühlten Rohrleitung 15 sowie einem Druckspeicher 16 verbunden. Die Rohrleitung 15 ist dabei nach Passieren des Kühlelementes 14 über ein zweites Rückschlagventil 17 wieder mit dem Hydraulikvolumen 5 verbunden. Als Umlaufpumpe, die das Hydrauliköl 4 bei der Fahrt eines entsprechenden Fahrzeuges durch die Rohrleitung 15 befördert, dient das hydropneumatische Feder-Dämpferelement 2 selbst.
Nachfolgend wird näher auf die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen hydropneumatischen Dämpfereinrichtung 1 eingegangen.
Der Kolben 8 bewegt sich in Einfederrichtung (2). Dabei wird das Öl 4 verdrängt. Es öffnet das Rückschlagventil 13 und fließt über den Kühlkörper 14 in den Druckspeicher 16. Der Druck im Hydropelement 2 und der Druckspeicher 16 befinden sich stets im Gleichgewicht.
Beim Einfedern (3) ist der Kolben 8 so weit eingefedert, dass er die beiden Rohrleitungen verdeckt. Es fließt kein Öl 4, beide Rückschlagventile 13, 17 sind geschlossen. Das Hydropelement 2 wirkt bei weiterer Einfederung wie ein unmodifiziertes Hydropelement.
Beim Ausfedern bewegt sich der Kolben 8 in Ausfederrichtung. Der Druck im Hydropelement 2 nimmt stetig ab. Sind die Rohrleitungen nicht vom Kolben 8 bedeckt und ist der Druck im Druckspeicher 16 größer als im Hydropelement 2, wird das zweite Rückschlagventil 17 geöffnet und es fließt Öl 4 aus dem Druckspeicher 16 zurück in den hydraulischen Dämpfer 5 des Hydropelements 2.
Durch diese Anordnung entsteht ein Kühlkreislauf, so dass das entnommene Öl 4 ausreichend lange gekühlt werden kann, bevor es zurück in das Hydropelement 2 gespeist wird.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann auf ein separates Kühlelement verzichtet werden, wenn die Rohrleitung 15 beispielsweise in einem Teilbereich an der kalten Wanne des Gleißkettenfahrzeuges befestigt ist, so dass die Wanne selbst als Kühlelement wirkt.
Des Weiteren ist es möglich, auch im vom Druckspeicher 16 abfließenden Kreis zum Hydropelement 2 hin einen kühlenden Körper, beispielsweise eine Rohrleitung entsprechend der Rohrleitung 15, einzubinden.

1: hydropneumatische Dämpfereinrichtung
2: hydropneumatisches Feder-Dämpferelement
3: Gehäuse
4: Öl, Hydrauliköl
5: Hydraulikvolumen
6: Gaspolster
7: Zwischenkolben
8: Arbeitskolben
9: Kolbenstange
10: Drossel
12: Kühlkreis
13: erstens Rückschlagventil
14: Kühlelement
15: Rohrleitung
16: Druckspeicher
17: zweites Rückschlagventil
100: Pfeil/in Einfederrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10328541 A1 [0003]
- DE 203205615 U1 [0004]

Claims

Hydropneumatische Dämpfereinrichtung (1), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem hydropneumatischen Feder-Dämpferelement (2), welches zumindest ein Gehäuse (3) mit einem mit Öl (4) gefüllten Hydraulikvolumen (5) umfasst, mit den Merkmalen: – das Hydraulikvolumen (5) des hydropneumatischen Feder-Dämpferelementes (2) ist Teil eines Kühlkreises (12) zur Kühlung des in dem Hydraulikvolumen (5) verwendeten Hydrauliköles (4), – der Kühlkreis (12) besitzt wenigstens zwei Rückschlagventile (13, 17) sowie wenigstens einen Druckspeicher (16) und wenigstens einen, das Öl (4) kühlbaren Körper (15), – das Hydraulikvolumen (5) ist über das erste Rückschlagventil (13) als auch dem zweites Rückschlagventil (17) mit dem kühlbaren Körper (15) verbindbar, wobei – das Öl (4) beim Einfedern über den kühlbaren Körper (15) in den Druckspeicher (16) über das erste Rückschlagventil (13) und beim Ausfedern aus dem Druckspeicher (16) über das zweite Rückschlagventil (17) gelangt.
Hydropneumatische Dämpfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hydropneumatische Feder-Dämpferelement (2) als eine durch die Federbewegung des Gaspolsters (6) angetriebene Kolbenpumpe ausgebildet ist und den Umlauf des Hydrauliköles (4) in dem Kühlkreis (12) bewirkt.
Hydropneumatische Dämpfereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreis (12) einen weiteren, das Öl (4) auch im zurückfließenden Kreis kühlbaren Körper aufweisen kann.
Hydropneumatische Dämpfereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als kühlender Körper (15) eine kühlbare Rohrleitung vorgesehen ist.
Hydropneumatische Dämpfereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Rohrleitung 15 beispielsweise in einem Teilbereich an der kalten Wanne des Gleißkettenfahrzeuges befestigt ist, so dass die Wanne selbst als Kühlelement wirkt.