AT519782A2 - Fluid-Dämpfer - Google Patents

Abstract

Ein Pluid-D impfer (l) umü1sst ein einen Arbeitsraum (12) aufweisendes Ciehäuse (2), in dem Arheitsraurn (12) befindliches Diimpfungstluid, eine im /\rbeitsratun (12) angeordnete Kolben-Einheit (13) mit einer Kolbenstange (7), einem a.n der Kolbenstange (7) befestigten Kolben (38), der den Arbeitsraum (12) in einen ersten Tdlarbeilsraum ( J 4) und in t:inen ·t;weiten Teilcu·beitsraum (15) unterteilt, mindestens einem den ersten Teilarbdtsraum (14) und den zweiten Teilarhcitsraum (15) verbindenden Durchströmkanal (32, 35, 36, 39, 46, 47), mindestens eine1n den ersten Teilarbeitsraum (14) und den zwdten Teilarbeitsraum (15) verbindenden Überbrückungskanal (31), einem Oberlastventil (45), das in einer Blockieranordnung eine FJuidst.rönnmg durch de11.ÜberbrOd'-.un skanal (31) blockiert und <.las bei Erreichen eines Mindest-Piuiddrucks in einer Preigabeanordnung vorliegt, in der eine Fluidströmung durch den ObcrbrückungskanaJ (31) freigegeben ist.

Description

FIuid-Dämpfcr

Die Erfindung betrifft einen Fluid-Dämpfer, insbesondere einen Hydraulik-Dämpfer.

Bei einem Fluid-Dämpfer wird ein an einer Kolbenstange befestigter Kolben in einem Gehäuse gegen ein Dämpfungsfluid bewegt. Der Kolben wird durch das Dämpfungsfluid abgebremsl und dadurch eine Dämpfungskraft verursacht. Die Dümpferkennlinic, also die von dem Dämpfer verursachte Dämpfkraft in Abhängigkeit einer Belätigungsgeschwind!gkeit des Dämpfers, ist progressiv. Je schneller der Dämpfer betätigt wird, desto höher ist die von dem Dämpfer erzeugte Dämpfkraft. Eine 7.u hohe Dämpikraft kann zu Beschädigungen und/oder Versagen von Bauteilen des Dämpfers führen und/oder die Befestigung des Dämpfers an den zu dämpfenden Komponenten wie beispielsweise einem Gepäckfach an einem Gehäuse beschädigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fluid-Dämpfer derart zu verbessern, dass eine Beschädigung des Dämpfers und/oder seiner Verbindung mit den zu dämpfenden Komponenten, insbesondere in Folge von unsachgemäßer Anwendung, ausgeschlossen ist.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern der Erfindung besieht darin, dass ein Fluid-Dämpfer ein Überlastventtl aufweist, um einen Überbrückungskanal bei Erreichen eines Mindest-Fluiddrucks für eine Eluidströmung freizugeben. Es wurde gefunden, dass der Fluid-Dämpfer mit dem Überbrückungskanal eine Dämpf'erkennlinie aufweist mit einem ausgeprägten Plateaubcrcich. ln diesem Plateaubereich weist der Fluid-Dämpfer eine im Wesentlichen konstante Dämpikraft auf, insbesondere unabhängig von der ßetätigungsgcschwindigkeit. Eine unbe- absichtigtc Fehlbetätigung des Dämpfers führt nicht zu einer Beschädigung des Fluid-Dämpfers oder seiner Verbindung mit den zu dämpfenden Komponenten. Eine maximal auf den Dämpfer wirkende Dämplkrait ist zuverlässig begrenzt. Der Fluid-Dämpfer gewährleistet die Dämpffunktion mittels mindestens eines Durchströmkanals, durch den ein Dämpfungsfluid in einem Arbeitsraum von einem ersten Teilarbeitsraum in einen zweiten Tcilarbcitsraum strömen kann. Der Arbeitsraum ist durch einen an einer Kolbenstange befestigten Kolben in den ersten Teilarbcitsraum und den zweiten Teilarbeilsraum unterteilt. Die Kolbenstange ist entlang der Längsachse eines Gehäuses des Fluid-Dämpfers geführt verlagcrbar. Der Über-brückungskanal stellt eine zusätzliche Fluidverbindung zu dem Durch-strömkanal dar. Der Überbrückungskanal ist eine Bypass-Fluidverbindung. Das Überlastventil ist insbesondere entlang des Überbrüekungskanals an-geordnet. In der Blockieranordiiung ist eine Fluidströmung durch den Überbrückungskanal blockiert. Die Blockicranordnung ist dann gegeben, wenn in Folge der Betätigung der Kolbenstange in dem Fluid-Dämpfer der Mindcst-Fluiddruck unterschritten ist. ln der Blockicranordnung des Über-lastventils ermöglicht der Fluid-Dämpfer die Dämpfungsfunktion eines konventionellen Fluid-Dämpfers,

Ein einstellbarer Fluid-Dämpfer gemäß Anspruch 2 ermöglicht eine individuelle Anpassung eines maximal zulässigen Fluiddrucks in dem Dämpfer. Bei Erreichen des Mindest-Fluiddrucks wird das Überlaslvenlil von der Blockicranordnung in die Freigabeanordnung überführt. Dieser Vorgang wird auch als Schaltvorgang bezeichnet. Der Mindcst-Fluiddruck wird deshalb auch als Schaltvorgang bezeichnet. Der Schaltvorgang erfolgt insbesondere durch passive Komponenten. Tn der Freigabeanordnung ist eine weitere Erhöhung des Fluiddrucks im Wesentlichen ausgeschlossen. Durch den Überbrückungskanal ist eine ausreichende Strömungsfläehe für das Dämpfungsfluid bereitgestellt. Das Übcrlastvcntil ist insbesondere derart ausgeführt, dass das Schalten kraftgesteuert erfolgt. Die den Schaltvorgang beeinflussenden Dämpferkomponenten wie beispielsweise den Überbrii-ckungskanal absperrende Komponenten und/oder eine effektive Strö-mungslläche des Übcrbrückungskanals definieren unmittelbar den .Mindest-Fluiddruck.

Mindestens ein Dichtelcmcnt gemäß Anspruch 3 gewährleistet ein zuverlässiges Abdichten des Überbrückungskanals in der Blockicranordnung. Dadurch ist eine Eluidströmung durch den Überbrückungskanal in der Blockicranordnung verhindert.

Ein Dichtsitz gemäß Anspruch 4 verbessert die Zuverlässigkeit der Abdichtung des Übcrbrückungskanals in der Blockicranordnung.

Eine Vcntilschcibc gemäß Anspruch 5 dient als Federelement. Die von dem Federelement verursachte Federkraft wirkt insbesondere der von dem Mindest-Fluiddruck verursachten Eluidkraft im Übcrbrückuogskanal entgegen. Durch die Ventilscheibe wird die dem Fluiddruck entgegenwirkende Federkraft festgelegt. Insbesondere ist die effektive Federkraft abhängig von der Anzahl der verwendeten Ventilscheiben, von der Dicke der Ventil-schcibcn, von dem geometrischen Randbedingungen, die eine elastische Deformation der Ventilscheibe infolge des Fluiddrucks zulassen, einem Hebelarm der Eluidkraft auf die Vcntilschcibc. In einer hesonders vorteilhaften Ausführung, kann die Ventilscheibe gleichzeitig auch als Dichtelement dienen.

Zusätzlich oder alternativ kann bei einem FIuid-Dämpfcr gemäß Anspruch 6 eine Dichtkugel als Dichtelement dienen. Das Dichtelcmcnt kann auch eine andere Geometrie aulweisen, beispiclweisc eine Kegelform, eine Zylinderform, einen Quader oder einen Würfel.

Ein Fluid-Dämpfer gemäß Anspruch 7 ermöglicht eine zuverlässige Entlastung der Maximalkrälle im Dämpfer. Dadurch, dass der Überbrückungskanal eine erste StrÖmungsqucrschniltslläelie aufweist, die größer ist als eine zweite Strömungsquerschnittsflächc des Durchströmkanals, ist gewährleistet, dass das zu verdrängende Fluid von dem einen Teilarbeitsraum in den anderen Teilarbcitsraum auch bei hoher Belastung des Fluid-Dämpfers möglich ist. Die erste Slrömungsqucrschnittsfläche des Überbrückungskanals beträgt insbesondere mindestens das Doppelte, insbesondere mindestens das Vierfache, insbesondere mindestens das Achtfache und insbesondere mindestens das Zehnfache der zweiten Strömungs quersehnittsfläche des Durchströmkanals. Es können auch mehrere Überbrüekungskanäle vorgesehen sein, die durch das ijberlaslventil ifeigegeben werden. Entsprechend sind die ersten Strömungsquerschnittsflächen der Überbrü-ckungskanälc zu addieren. Die Überbrückungskanäle können identisch oder unterschiedlich ausgeflihrt sein. Eine unterschiedliche Ausführung der Überbrückungskanäle ist beispielweise dadurch gegeben, dass die Überbrückungskanäle unterschiedliche Strömungsquerschnittsflächen aufweisen. Eine unterschiedliche Ausführung der Überbrüekungskanäle ist auch durch den radialen Abstand des Überbrüekungskanals von der Längsachse gegeben. Unterschiedliche Überbrüekungskanäle, wie vorstehend beschrieben, können in ein und demselben Überlastvenlil unterschiedliche Schaltpunkte ermöglichen. Es ist möglich, ein Überlastventil mit mehr als einem Sehaltpunkt bereit zu stellen.

Es ist auch denkbar, mehrere Durchströmkanäle vorzusehen, um die Dämpfungswirkung des Fluid-Dämpfers in der Blockieranordnung entsprechend cinzustellen. Die Dämpfungswirkung des Fluid-Dämpfers ist von der

Strömungsquerschnittsfläche abhängig.

Ein Übcrlastventil gemäß Anspruch 8 ermöglicht eine vorteilhafte Nachrüstung in bereits existierenden Fluid-Dämpfer. Insbesondere kann das Übcrlastventil kleinbauend und/oder leichtbauend an einem Kolben des Fluid-Dämpfers vorgesehen sein.

Ein Venlilkörper gemäß Anspruch 9 ermöglicht eine vorteilhafte Nachrüstung des Übcl iastventils. Der Venlilkörper kann unkompliziert an der Kolbenstange des Fluid-Dämpfers befestigt werden.

Die Integration des Überbrückungskanals im Ventilkörper gemäß An spruch 10 ermöglicht eine vorteilhafte Festlegung des Mindest

Fluiddrucks, Das Übcrlastventil ist kompakt und mechanisch robust ausge-iührt.

Ein Stützring gemäß Anspruch 11 ermöglicht eine vorteilhafte Stabilisie- ' rung des Ventilkörpers.

Ein Durchström-Dichtelemcnt gemäß Anspruch 12 ermöglicht die Abdichtung des Durchströmkanals, insbesondere in der Freigabeanordnung. Das Durchslröm-Dichtelement ist insbesondere als Ringclcmcnt ausgeftihrt, das insbesondere radial abdichtend an einer Innenseite des Gehäuses des FluidDämpfers anlicgt. Das Durchström-Dichtelement ist insbesondere entlang der Längsachse des Gehäuses des Fluid-Dämpfers verlagerbar.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, zusätzliche Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausftihrungsbcispiclcn anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erflndungs gemäßen Ehud-Dämpfer gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Details 11 in Eig. 1, mit einem Übcrlastvcntil in einer Blockicranordnung,

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Darstellung des Überlastventils in einer Ercigabcanordnung,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Venlilkörpers des Überlastventils gemäß Fig. 2,

Fig. 5 eine Ansicht des Venlilkörpers von unten,

Eig. 6 eine Ansicht des Ventilkörpers von oben,

Fig. 7 eine vergrößerte Seitenansicht, des Ventilkörpers,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer Vcntilschcibc des Übcr-laslventils gemäß Fig. 2,

Eig. 9 eine Eig. 1 entsprechende Darstellung eines Fluid-Dämpfers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 10 eine vergrößerte Darstellung des Details X. in Fig. 9 mit einem Überlastventil in der Blockicranordnung,

Fig. 11 eine Fig. 10 entsprechende Darstellung des Überlastventils in der Frcigabcanordnung,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht, des Ventilkörpers des Übcrlastven-tils in Fig. 10,

Fig. 13 eine Draufsicht auf den Ventilkörpcr gemäß Fig. 12,

Fig. 14 eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie X1V-X1V in Fig. 13,

Fig. 15 eine Sehnittdarslellung gemäß Schnittlinie XV-XV in Fig. 13,

Fig, 16 eine schematische Darstellung von Dämplerkennlinien von Fluid-Dämpfer gemäß dem Stand der Technik und gemäß der Erfindung.

Ein in Fig. 1 bis 8 dargestellter Fluid-Dämpfer 1 ist ein Hydraulikdämpfer, der beispielsweise an einem Gepäckfach in einem Flugzeug eingesetzt wird, um die Schwcnkbcwcgung des Gcpäckfachcs gegenüber einem Gehäuse zu dämpfen und die Schwenkgeschwindigkeit zu steuern.

Der Fluid-Dämpfer l weist ein im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse 2 mit. einer Längsachse 3 auf. Das Gehäuse 2 weist ein erstes, in Fig. 1 oben dargestelltes, verschlossenes Ende 4 und ein zweites geöffnetes, dem ersten Ende 4 gegenüberliegend angeordneten Ende 5 auf. An dem ersten Ende 4 ist an dem Gehäuse 2 ein erstes Bcfcstigungsclcmcnt 6 in Form einer Ku- gelkopfaufnahmc vorgesehen. Das erste Belesligungselement 6 kann auch anders ausgelührt sein. Das erste Befestigungsclcmcnt 6 dient zur Befestigung des Gehäuses 2 an einer ersten Komponente, beispielsweise einem Anlenkpunkt des stationären Gepückfaehcs.

An dem zweiten. Ende 5 ist. aus dem Gehäuse 2 eine Kolbenstange 7 abgedichtet herausgeiührt. Dazu ist in dem Bereich des zweiten Endes 5 in dem Gehäuse 2 eine Führungs-ZDichtungseinheit 8 angeordnet, die eine geführte Verlagerung der Kolbenstange 7 entlang der Längsachse 3 des Gehäuses 2 gewährleistet. Die Führungs-/Dich.tungscinhcit 8 ist in dem Gehäuse 2 mittels einer Haltcscheibe 10, die durch eine umlaufende Sicke 11 im Gehäuse 2 fixiert ist, axial bezüglich der Längsachse 3 gehalten. Die Kolbenstange 7 ist entlang der Längsachse 3 verlagerbar. Die Kolbenstange 7 ist insbesondere konzentrisch zur Längsachse 3 in dem Gehäuse 2 angeordnet. Die Längsachse 3 ist auch die Längsachse der Kolbenstange. An einem freien, außerhalb des Gehäuses 2 angeordneten Ende ist an der Kolbenstange 7 ein zweites ßcfcstigungsclctncot 9 in Form einer Kugclkopfaufnahmc vorgesehen. Das zweite Befestigungselement 9 kann auch in anderer Weise aus-geführt sein und dient, zur Befestigung des Fluid-Dämpfers 1 an einer gegenüber der ersten Komponente beweglichen zweiten Komponente, insbesondere einer an dem Gcpäckfach schwenkbar angclcnktcn Klappe zum Verschließen des Gepäckfaches.

Aus Darstellungsgründen sind in Fig. 1 das Gehäuse 2 und die Kolbenstange 7 unterbrochen dargestellt. Die tatsächliche Länge der Kolbenstange 7 und des Gehäuses 2 entlang der Längsachse 3 sind an den erforderlichen Hubweg für eine Schwenkverbindung angepasst.

Durch das Gehäuse 2 und die Haltcscheibe 10 ist ein Arbeitsraum 12 begrenzt. In dem Arbeitsraum 12 ist Dämpfungsfluid angeordnet, das gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel Hydrauliköl ist. Als Dämpfungsfluid kann auch eine andere Flüssigkeit dienen. Das Dämpfungslluid kann aber auch gasförmig ausgeführt sein. Das Dämpfungsfluid kann auch eine Mischung aus Flüssigkeit und Gas sein.

Die Kolbenstange 7 ist mit einem zweiten Ende innerhalb des Gehäuses 2, also innerhalb des Arbeitsrauins 12 angeordnet. An dem im Arbeitsraum 12 angeordneten Ende der Kolbenstange 7 ist eine Kolben-Einheit 13 befestigt, die den Arbeitsraum 12 in einen ersten Teilarbeitsraum 14 und einen zweiten Teilarbeitsraum 15 unterteilt. Der erste Teilarbeitsraum 14 ist durch das Gehäuse 2 und die Kolben-Einheit 13 begrenzt. Der zweite Teil-arbeitsraum 15 ist durch das Gehäuse 2, die Kolben-Einheit 13 und die Haltcscheibe 10 begrenzt.

Nachfolgend werden anhand von Fig. 2 bis 8 Aufbau und Funktion der Kolben-Einheit 13 näher erläutert.

Die Kolbenstange 7 weist einen zylindrischen Schaftabsehnitl 16 und einen Kolbcnabschnitt 17 auf. Der Durchmesser Ds des Schaftabschnitts 16 ist größer als der Durchmesser Dk des Kolbcnabschnitts 17. Am Übergang vom Schaftabschnitt 16 zu dem KolbenabschniU 17 ist ein Wcllcnabsatz 18 gebildet, der zur axialen Abstülzung der Kolben-Einheit 13 an der Kolbenstange 7 in axialer Richtung der Längsachse 3 gewährleistet. Die Kolben-Einheit 13 ist axial fixiert durch ein Befestigungselemcnt 19 in Form einer Sicherungsmutter, die auf einen Gewindeabschnitt 20 an dem freien Ende der Kolbenstange 7 aufgeschraubt ist.

Die Kolben-Einheit 13 ist modular, insbesondere mehrteilig ausgeflihrt.

Die Kolben-Einheit. 13 umfasst eine Sehutzscheibc 21, die slirnscitig an dem Wellcnabsatz 18 der Kolbenstange 7 axial abgestützt ist. Die Schutzscheibe wird auch als Stützring bezeichnet. An der dem Wellcnabsatz 18 abgewandten Stirnfläche weist die Sehutzscheibc 21 einen Ringbund 22 auf. Der Ringbund 22 ist einteilig an der Schutzseheibe 21 angeformt. Der Ringbund 22 weist einen Außcndurchmesser auf, der gegenüber dem Außendurchmesser der Schutzscheibe 21 reduziert ist. Insbesondere beträgt der Außcndurchmesser des Ringbundes 22 höchstens 60 % des Außen-durchmessers der Schutzscheibe 21, insbesondere höchstens 50 % und insbesondere höchstens 45 %.

Stirn flächig auf dem Ringbund 22 ist eine Ventilschcibc 23 angeordnet.

Die Ventilschcibc 23 ist bezüglich ihres Zentrums 24, das konzentrisch zur Längsachse 3 angeordnet ist, doppelt achsensymmetrisch, im Wesentlichen kreuzförmig ausgeflihrt. Die Vcntilseheibe 23 ist ein flächiges Element und insbesondere als Blcchzuschnitt hergestellt, ln einer ersten Vorzugsricb-tung weist die Venlilscheibe 23 zwei Hauptfortsälze 25 auf. Die I-Taupt-forlsälze 25 sind bezüglich des Zentrums 24 diametral gegenüberliegend angcordnel. Die Hauptforts ätze 25 sind im Wesentlichen jeweils rechteck-förmig ausgeführt, wobei die freien Eckcnbcrcichc abgerundet sind, ln einer zweiten Ilauplrichtung, die senkrecht zu der ersten Hauptrichtung angeordnet ist, und eine Nebenrichtung darslellt sind jeweils zwei Neben-fortsätze 26 vorgesehen, die durch eine jeweils dazwischen liegende Einbuchtung 27 voneinander beabstandet sind. Die jeweils zwei benachbart angeordneten Nebenfortsätze 26 erstrecken sich parallel entlang der Nebenrichtung. Die paarweise gegenüberliegend angeordneten Nebenfortsätzc 26 sind parallel zueinander angeordnet,

Die Ventilscheibe 23 ist. derart dünnwandig ausgeführt, dass sie bezüglich einer Deformation senkrecht zu der .Scheibenebene flexibel ist.. Die Vcntilschcibc 23 ist elastisch reversibel senkrecht zur Scheibenebene deformierbar.

Entlang der Längsachse 3 ist benachbart zu der Vcntilschcibc 23 ein Ven-lilkörper 28 angeordnet, der in big. 4 bis 7 im Einzelnen dargcstcllt ist.

Der Ventilkörper 28 ist im Wesentlichen scheibenförmig ausgeführt mit einer ersten Stirnfläche 29, die insbesondere plan, also eben, ausgeführt ist, und mit einer zweiten Stirnfläche 3Ü, die uneben, insbesondere konkav, ausgeführt ist. Der Ventilkörper 28 liegt mit der zweiten Stirnfläche 30 an der Ventilscheibe 23 an.

Der Verililkörper 28 weist zwei erste Durchgangsbohrungen 31 auf, die diametral gegenüberliegend bezüglich der Längsachse 3 am Ventilkörper 28 angeordnet sind. Die ersten Durchgangsbohrungen 31 sind entlang einer ersten Kreislinie mit einem ersten Radius n angeordnet. Es können auch mehr als zwei oder weniger als zwei erste Durchgangsbohrungcn 3] vorgesehen sein.

Der Ventilkörper 28 weist vier zweite Durchgangsbohrungen 32 auf, die entlang einer zweiten Kreislinie angeordnet sind, die einen zweiten Radius t2 aufweist. Der zweite Radius Γ2 ist kleiner als der erste Radius n. Die zweiten Durchgangsbohrungen 32 sind jeweils paarweise diametral gegenüberliegend bezüglich der Längsachse 3 angeordnet. Entlang der zweiten Kreislinie der zweiten Durchgangsbohrungcn 32 sind diese ungleich bcab-standet zueinander angeordnet, Es ist auch möglich, dass weniger als vier oder mehr als vier zweite Durchgangsbohrungen 32 vorgesehen sind, die insbesondere auch gleich beabstandet entlang der zweiten Kreislinie angeordnet sein können.

Entlang des äußeren Umfangs weist der Ventilkörper 28 mehrere, gemäß dem gezeigten Auslührungsbeispiel sechs, Ausnehmungen 33 auf. Die Ausnehmungen 33 bilden mit der Innenwand 34 des Gehäuses 2 Axialkanäle 35 entlang der das Dämpfungsfluid bei einer Verlagerung der Kolben-Einheit 13 entlang der Längsachse 3 strömen kann. Dadurch, dass der Außendurchmesser des Ventilkörpers 28 kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses 2, sind die Axialkanäle 35 entlang des gesamten Umfangs durch einen ringförmigen Kanal miteinander verbunden. Ls ist ein Ring-Axialkanal gebildet, der im Bereich der Ausnehmungen 33 durch die Axialkanäle 35 eine vergleichsweise größere Strömungslläche aul'weisl.

An der zweiten Stirnfläche 30 sind Querkanäle 36 vorgesehen, die von den zweiten Durchgangsbohrungen 32 an dem Ventilkörper 28 zum Außenum-läng geöffnet geführt sind. Durch die Querkanäle 36 ist eine Fluidströmung durch die zweiten Durchgangskanälc 32 zunächst entlang der Längsachse 3 und dann in einer dazu senkrechten Ebene, quer zur Längsachse 3 möglich.

Jeweils zwischen zwei benachbarten Querkanälen 36 ist jeweils ein Zentriervorsprung 37 vorgesehen, der mit der Einbuchtung 27 der Vcntilschcibc 23 korrespondiert. Die Ventilscheibe 23 ist in der zusammengebauten Anordnung der Kolben-Einheit 13 derart auf den Ventilkörper 28 aufgelegt, dass die Zenlriervorsprünge 37 jeweils in die Einbuchtungen 27 eingreifen. Dtc Hauptfortsätze 25 decken die ersten Durchgangsbohrungen 31 ab. Die Nebenfortsätze 26 decken jeweils in axialer Richtung der Längsachse 3 die Querkanäle 36 ab. Am äußeren Umfang des Ventilkör- pers 28, also in radialer Richtung der Längsachse 3, sind die Quetkanälc 36 jeweils geöffnet.

Benachbart, zu dem Ventilkörper 28 ist an der Kolben-Einheit 13 entlang der Längsachse 3 ein Kolben 38 angeordnet Der Kolben 38 weist mehrere Axialbohrungen 39 auf, die insbesondere fluchtend zu den ersten Durchgangsbohrungen 31 ungeordnet sind.

An einer im Ventilkörper 28 abgewandlen Stirnseite weist der Kolben 38 einen umlaufenden Ringsteg 40. Der Ringsteg 40 bildet einen Axial-Anschlag für einen Kolbenring 41. Der Kolbenring 41 bildet ein Durch-ström-Dichtclcmcnt. Der Kolbenring 41 liegt radial abdichtend an der Innenwand 34 des Gehäuses 2 an. Der Kolbenring 41 weist eine rechteck-lormige Quersehnittsiläehe auf, Der Kolbenring 41 ist entlang der Längsachse 3 zwischen dem Ringsteg 40 und dem Ventilkörper 28 axial verschiebbar.

In eine dem Ventilkörper 28 abgewandte Stirnflächen-Vertiefung 42 des Kolbens 38 ist eine obere Ventilschcibc 43 eingesetzt, an der sich eine Dcckschcibc 44 abstützt, die mittels der Sicherungsmutter 19 gehalten ist..

Zur Verbindung des ersten Teilarbeilsrauins 14 mit dem zweiten Teilar-beitsraum 15 sind mehrere Durchströmkanälc vorgesehen. Eine Fluidströmung entlang der Durehströmkanäle erfolgt insbesondere in der Blockieranordnung des IJberlastventils 45, die in Fig. 2 dargcstcllt ist.

In der Blockicranordnung erfolgt die Fluidströmung von der ersten Tcilar-beitskammer 14 entlang eines Radialspalts 46 zwischen der Innenwand 34 des Gehäuses 2 und einer Außenseite der Deckscheibe 44 und/oder durch

Axialbohrungcn 47 der Deckschcibc 44. Die Fluidströmung setzt sieh fort entlang der Axial bohrungen 39 im Kolben 38. Da in der Blockieren Ordnung eine weitere Axialströmung durch die ersten Durchgangsbohrungcn 31 des Ventilkörpers 28 verhindert ist, da die ersten Durchgangsbohrungen 31 durch die Ventilschcibc 23 abgedichtet sind, erfolgt eine weitere Fluidströmung quer zur Längsachse im Bereich der aneinandergrenzenden Stirnflächen des Kolbens 38 und des Ventilkörpers 28. Von dort erfolgt die Fluidströmung entlang der zweiten Durchgangsbohrungen 32 und entlang der Querkanäle 36 in den Axialkanal 35 und von dort in den zweiten Tcil-arbeitsraum 15. Diese gedrosselte Strömung ist sowohl in Binschubrich-lung 48 als auch in der entgegengesetzten Auszugsrichtung der Kolbenstange 7 möglich.

Bei einer übermäßigen Beanspruchung des Fluid-Dämpfers 1, insbesondere in Folge eines schnellen Einschiebens der Kolbenstange 7 in das Gehäuse 2 entlang der Einschubrichtung 48 wirkt das in den ersten Durchgangsbohrungen 31 des Ventilkörpers 28 verdrängte Dämpfungsfluid auf die Vcntil-scheibc 23 und insbesondere auf die Hauptfortsätze 25, Wegen der Elastizität der Ventilschcibc 23 kann diese im Bereich der .Hauptfortsätze 25 von den ersten Durchgangsbohrungen 31 abgehoben werden. Dadurch werden die ersten Durchgangsbohrungen 31 als Überbrückungskanal freigegeben.

Das Abheben der Ventilschcibc 23 von den iJberbrückungskanälen erfolgt in Abhängigkeit eines Mindest-Fluiddrucks, der als Schaltpunkt bezeichnet wird. Der Schaltpunkt ist dadurch veränderlich einstellbar, dass das Material für die Ventilscheibc verändert wird. Auch die Anzahl und/oder die Größe, also der Durchmesser, der ersten Durchgangsbohrungcn 31 ermöglicht eine Einstellung des Mindest-Fluiddrucks. Die Fluidströmung in der Freigabcanordnung ist in Fig. 3 mit dem Strömungspfeil 49 angedeutet.

Die elastische Deformation der Ventilschcibc 23 ist durch die Schutzscheibe 21 geometrisch begrenzt. Die Sehutzscheibc 21 dient als Abstützung der Vcntilseheibe 23, insbesondere der T-Tauptforlsälze 25.

Der Mindcst-Fluiddruck kann auch durch die Festlegung des Radialabslands, also des ersten Radius n beeinflusst werden. Je größer der erste Radius n gewählt ist, desto kleiner ist der Mindest-Fluiddruck, der ausreicht, um die Ventilseheibe 23 von der erste Durchgangsbohrung 31 abzuheben,

Die Ventilschcibc 23 ist elastisch ledernd ausgeflihrt und bildet ein Fe-derelemcnt.. Bei nachlassendem Fluiddruck wird die Vcntilseheibe 23 selbsttätig wieder in die in Fig. 2 dargcstcllte Ausgangsposition, die die Blockieranordnung ist, zurückverlagerl. Die Ventilschcibc 23 liegt abdichtend an der ersten Durchgangsbohrung 31 an, Die Vcntilseheibe 23 ist ein Dichlelernenl.

Besonders vorteilhaft ist, dass das I Jbcrlastvcntil 45 kleinbauend und insbesondere leiclitbauend ausgeführt ist. und an einer Kolbenstange eines bereits existierenden Fluid-Dämpfers in dem vorhandenen Bauraum integriert werden kann. Die Ausführung des Übcrlastvcntils 45 ist unkompliziert.

Das IJbcrlastvcntil 45 umfasst insbesondere den Ventilkörper 28 mit den als Überbrückungskanal ausgeführten ersten Durchgangsbohrungen 31 sowie die Ventilscheibe 23.

Die Kolben-Einheit 13 umfasst die Sehutzscheibc 21, die Ventilscheibe 23, den Ventilkörpcr 28, den Kolben 38, den Kolbenring 41, die obere Ventilscheibe 43 und die Deekscheibe 44. Der Durchströmkanal ist gebildet durch die miteinander in FJuidvcrbindung stehenden Einzelkanäle, insbe- sondere die zweiten Durehgangsbohrungen 32, die Querkanäle 36, der Axialkanal 35, die Axialbohrungen 39, der Radialspall 46 und/ oder die Axialbohrungen 47.

Die Kolben-Einheit. 13 ist im Bereich des Kolbenabsehnitts 17 an der Kolbenstange 7 l’estgelegt. Eine Verlagerung der Kolbenstange 7 entlang der Längsachse 3 bewirkt unmittelbar eine Verlagerung der Kolben-Einheit 13

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 bis 15 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten AusiührungsbeispieJ, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige 'feile erhalten dieselben Bczugszci-chen mit einem nachgestelllen a.

Unterschiede gegenüber dem vorherigen Ausführungsbcispicl bestehen in der Ausgestaltung der Kolben-Einheit 13a und insbesondere des Über-laslventils 45a. Der Ventilkörper 28a weist zwei erste Durchgangsbohrun-gen 31 und zwei zweite Durchgangsbohrungen 32 auf, die jeweils paarweise diametral gegenüberliegend bezüglich der Längsachse 3 angeordnet sind. Der umlaufende Axialkanal 35a ist bei dem zweiten Ausfiihrungsbci-spiel im Wesentlichen dadurch gebildet., dass der Außcndurchmcsscr des Ventilkörpers 28a kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses 2.

Ein weiterer Unterschied gegenüber dem ersten Auslührungsbeispiel besteht. darin, dass die Vcntilschcibc 23a keine unmittelbare Dichtfunktion aufweist. Die Vcntilschcibc 23a ist kein Dichtelement. Die Ventilseheibe 23a ist ein Federelement, zum Andrücken einer Dichtkugel 50 als Dichtelement gegen einen Diclitsitz 51, der als Stufe entlang der ersten Durch- gangsbohrung 31 vorgesehen ist. Die Dichtkugel 51 ist aus Chromstahl hergestellt.

Die Ventilscheibe 23a ist insbesondere als Kreisringscheibe ausgeführt.

Der Kolben 38a weist gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel keine Axialbohrungen auf. Dies gilt gleichermaßen für die Dcckschcibc 44a, die keine Axialbobrung aufweist.

Die Schutzscheibe 21a weist neben dem Rmgbund 22 einen zentrisch angeordneten Aufnahmebund 52 auf, auf den die Vcntilschcibc 23a aufgesetzt und in radialer Richtung bezüglich der Längsachse 3 gehalten ist. Eine. axiale Fixierung der Ventilseheibe 23a ist durch den Ringbund 22 gewährleistet. Eine Abstützung der durchgcbogencn Vcntilschcibc 23a ermöglicht die Schutzscheibe 21a in der bereits beschriebenen Weise.

Eine Eluidströmung in der in big. 10 gezeigten Blockicranordnung des Überlastventils 45a erfolgt im Wesentlichen entlang der äußeren Radialspalte zwischen der Deckseheibe 44a und der Innenwand 34 bzw. des Kolbens 38a und der Innenwand 34 entlang der stirnscitigcn Kontaktflächc zwischen dem Kolben 38a und dem Ventilkörper 28a entlang der zweiten Durchgangsbohrungen 32 und den Querkanälen 36, durch den Axialkanal 35a, vorbei an der Sehutzseheibe 21a in den zweiten Teilarbeitsraum 15.

Wenn der Mindest-Fluiddruck der ersten Durchgangsbohrung 31 erreicht ist, wird die Dichtkugcl 50 von dem Dichtsitz 51 entgegen der von der Ventilscheibe 23a ausgeübten Federkraft abgehoben, sodass eine Fluidströmung durch den Überbrückungskanal in Form der Durchgangsboh- rung 31 möglich ist. Die Fluidströmung ist anhand des SIrümungspTeils 49a in Fig. 11 symbolisiert.

Nachfolgend wird die Dämpfung« Wirkung des erfindungsgemäßen Fluid-Dämpfers anhand einer Dämplerkennlinie in Fig. 16 erläutert, ln dem stark schematisch dargestellten Diagramm ist entlang der Ordinale eine Belas-tungsgcschwindigkcit v eines Fluid-Dämpfers dargcstcllt. Die Abszisse stellt die von dem Fluid-Dämpfer verursachte Dämpfungskrall. F dar. ln durchgezogener Linie 53 ist die Dämplerkennlinie für einen aus dem Stand der Technik bekannten Fluid-Dämpfer dargcstcllt. Die Dämpfcrkcnnlinic 53 ist stark progressiv. Je schneller der Fluid-Dämpfer beansprucht wird, desto höher ist. die Dämpfkraft.

In gestrichelter T-inic ist die Dämpfcrkcnnlinie 54 eines erfindungsgemäßen Fluid-Dämpfers dargeslelll. Die Kennlinie 54 des erfindungsgemäßen Fluid-Dämpfers verläuft bei geringen Bclastuugsgesehwindigkeiten v im Wesentlichen identisch wie die Kennlinie 53 des Dämpfers gemäß dem Stand der Technik. Bei hohen Geschwindigkeiten öffnet sich erfindungsgemäß das Überlastventil, sodass eine Kraftbcanspruchung im Dämpfer auf die maximale Kraft Fmax begrenzt, ist. Die maximale Kraft F,„ax repräsentiert den Schaltpunkt, der veränderlich einstellbar ist, wie vorstehend erläutert.

Claims (12)

Patentansprüche

1. Fluid-Dämpfer (J; 1 a) umfassend a. ein einen Arbeitsraum (12) aufweisendes Gehäuse (2), b. in dem Arbeitsraum (12) befindliches Dämpfungsfluid, c. eine im Arbeitsraum (12) angeordnete Kolben-Einheit (13; 13a) mit i. einer Kolbenstange (7), ii. einem an der Kolbenstange (7) befestigten Kolben (38; 38a), der den Arbeitsraum (.12) in einen ersten Teilarbeitsraum (14) und in einen zweiten Teilarbeitsraum (15) unterteilt, Ui. mindestens einem den ersten Teilarbcitsraum (14) und den zweiten Teilarbcitsraum (15) verbindenden Durchströmkanal (32, 35, 36, 39, 46, 47), iv. mindestens einem den ersten Teilarbcitsraum (14) und den zweiten 'Teilarbcitsraum (15) verbindenden Überbrückungska-nal (31), v. einem Überlastventil (45), das in einer Blockieranordnung eine Fluidströmung durch den Übcrbrückungskanal (31) blockiert und das bei Erreichen eines Mindest-Fluiddrucks in einer Frei-gabcanordnung vorliegt, in der eine Fluidströmung durch den Übcrbrückungskanal (31) freigegeben ist.

2. Fluid-Dämpfer (1; 1a) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mindest-Fluiddruck einstellbar festlegbar ist,

3. Fluid-Dämpfer (1; la) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein Dichtclcment (23; 50) zum Ab-dichten des Überbrückungskanals (31) in der Bloekieranordnung.

4. Fluid-Dämpfer (1; la) gemäß Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Dichtsitz (51), an dem das Dichtelemenl (23; 50) in der Blockieranordnung abdichtend anlicgt.

5. Fluid-Dämpfer (1; 1 a) gemäß ein cm der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ventilscheibe (23; 23a) als Fcderclemenl und insbesondere als Dichtelemenl.

6. Fluid-Dämpfer (1; 1 a) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Diehtkugel (50) als Dichtclcmcnt.

7. Fluid-Dämpfer (1; la) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Überbrückungskanal (31) eine erste Strömung,squcrschnittsflächc aufweist, die größer ist als eine zweite S trömungsquerschniltsfläche des Durchströ mkana 1 s.

8. Fluid-Dämpfer (.1; 1 a) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übcrlastvcntil (45; 45a) kleinbau-end, insbesondere in axialer Richtung des Fluid-Dämpfers, und/oclcr leiehtbauend ausgeilihrt ist.

9. Fluid-Dämpfer (1; 1 a) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übcrlastvcntil (45; 45a) einen Ventilkörper (28; 28a) aufweist, der insbesondere an der Kolbenstange (7) befestigt ist.

10. Fluid-Dämpfer (1; la) gemäß Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Übcrbrtickungskanal (31) in den Ventilkörper (28; 28a) integriert ist.

11. Fluid-Dämpfer (1; la) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlastventil (45; 45a) einen Stützring (21) aulweisl, der insbesondere an der Kolbenstange (7) befestigt ist., wobei die Vcntilschcibc (23; 23a) insbesondere zwischen dem Stützring (21) und dem Venlilkörper (28; 28a) ungeordnet ist.

12. Fluid-Dämpfer (1; la) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-Einheit (13; 13a) ein Durehslröm-Diehtelemenl aufweist, das insbesondere als Kolbenring (41) ausgeführt ist.