DE10135252A1 - Kolben-Zylinderaggregat mit einem achsparallelem Behälter - Google Patents

Abstract

Kolben-Zylinderaggregat, umfassend einen mit einem Arbeitsmedium gefüllten Zylinder, in dem ein Verdränger axial beweglich angeordnet ist, wobei diesem Zylinder über einen Verbindungssteg, der mindestens eine Strömungsverbindung für das Arbeitsmedium aufweist, ein achsparalleler Behälter zugeordnet ist, wobei der Zylinder und der achsparallele Behälter einstückig ausgeführt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kolben-Zylinderaggregat mit einem achsparallelen Be­ hälter gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der EP 1 006 292 A1 ist ein Schwingungsdämpfer bekannt, umfassend ei­ nen mit einem Arbeitsmedium gefüllten Zylinder, in dem ein Verdränger axial be­ weglich angeordnet ist, wobei diesem Zylinder über einen Verbindungssteg, der mindest eine Strömungsverbindung für das Arbeitsmedium aufweist, ein achspa­ ralleler Behälter zugeordnet ist. Ein prinzipielles Problem liegt darin, dass das Ar­ beitsmedium unter einem Betriebsdruck steht. Daraus ergibt sich die Notwendig­ keit, dass der Verbindungssteg größere Betriebskräfte aufnehmen muss, da sich der Betriebsdruck ständig ändert.

Ein Problem besteht darin, dass der Zylinder und auch der Behälter in der Regel einen Kreisringquerschnitt aufweisen. Um im Bereich des Verbindungssteges ei­ nen möglichst geringen Aufwand für die Abdichtung betreiben zu müssen, wird der Verbindungssteg häufig im Bereich des Bodens des achsparallelen Behälters ausgeführt. Dort steht ein ebener Boden zur Verfügung, der sich leichter zum Verbindungssteg abdichten lässt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kolben-Zylinderaggregat mit einem achsparallelen Behälter derart auszugestalten, dass eine möglichst einfache Ge­ staltung der Verbindung zum Zylinder möglich und eine hohe Festigkeit des ge­ samten Kolben-Zylinderaggregates gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Zylinder und der achsparallele Behälter einstückig ausgeführt sind.

Aufgrund der einstückigen Ausführung des Zylinders mit dem Behälter können die Betriebskräfte besonders gut aufgenommen werden. Man kann den Zylinder mit dem Behälter gießen, schmieden oder aus dem Vollen spanend herstellen, so dass keine Nahtstellen entstehen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die mindestens eine Strömungsverbin­ dung zwischen dem Zylinder und dem achsparallelen Behälter schräg zur Längs­ achse des Zylinders ausgeführt. Man kann die schräg verlaufende Strömungsver­ bindung mit einem vergleichsweise geringen Aufwand insbesondere spanend her­ stellen.

Dabei ist vorgesehen, dass der Zylinder im Bereich der Austrittsöffnung der Strömungsverbindung eine Durchmessererweiterung aufweist. Ein Kolben, insbe­ sondere ein Kolbenring am Kolben, der in den Zylinder zur Montage eingeführt wird, kommt nicht in den Kontakt mit der Übergangskante zwischen der Strö­ mungsverbindung und der Durchmessererweiterung.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist im Kolben-Zylinderaggregat ein Trenn­ kolben für ein Arbeitsraum in einem Durchmesserbereich angeordnet, der einen Durchmesserunterschied zu einer benachbarten Austrittsöffnung der Strömungs­ verbindung aufweist. Auch der Trennkolben führt in geringem Maße in Abhängig­ keit der Hublage der Kolbenstange eine Axialbewegung aus. Der Hubweg des Trennkolben muss außerhalb der Austrittsöffnung der Strömungsverbindung lie­ gen. Des weiteren kann bei der Montage ebenfalls keine Beschädigung des Trennkolbens bzw. einer Dichtung des Trennkolbens auftreten.

Im Hinblick auf eine möglichst gleichmäßige Wärmeentwicklung des gesamten Kolben-Zylinderaggregates ist vorgesehen, dass der Verbindungssteg einen Kühl­ schlitz aufweist.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher beschrieben werden.

Die einzige Figur zeigt ein Kolben-Zylinderaggregat in der Ausführungsform eines Schwingungsdämpfers 1. Der Schwingungsdämpfer umfasst einen Zylinder 3 mit einem achsparallelen Behälter 5, wobei der Zylinder und der Behälter einstückig ausgeführt sind, beispielsweise durch Schmieden, oder Gießen und anschließen­ der spanender bzw. ausschließlich spanender Bearbeitung.

Innerhalb des Zylinders ist eine Kolbenstange 7 zusammen mit einem Kolben 9 axial beweglich angeordnet, wobei der Kolben den Zylinder in einen oberen und einen unteren Arbeitsraum 11; 13 unterteilt, die beide mit einem Arbeitsmedium, in der Regel einem Öl, gefüllt sind. Das kolbenstangenseitige Ende des Zylinders wird von einer Kolbenstangenführung 15 hydraulisch dicht verschlossen.

Zwischen dem Behälter 5 und dem Zylinder 3 ist ein Verbindungssteg 17 ausge­ führt, der eine erste und eine zweite Strömungsverbindung 19; 21 für das Ar­ beitsmedium aufweist. Die erste Strömungsverbindung 19 geht vom Boden des unteren Arbeitsraums 13 aus und mündet oberhalb eines Ausgleichsraums 23 im Behälter 5, der einen Trennkolben 25 aufweist, um das Arbeitsmedium von einem Gas innerhalb des Ausgleichsraums zu trennen. Der Behälter kann einen deutlich größeren Innendurchmesser aufweisen als der Zylinder, so dass der Druck im Ausgleichsraum im Vergleich zu einer ebenfalls möglichen Ausführung, bei der der Trennkolben unterhalb der Ausgangsöffnung der Strömungsverbin­ dung 19 im Zylinder angeordnet ist.

Zwischen den Austrittsöffnungen der Strömungsverbindungen 19; 21 im Behälter 5 ist ein verstellbares Dämpfventil 27 angeordnet, wie es beispielsweise aus der DE 44 18 972 C2 bekannt ist, wobei der Inhalt der zitierten Patentschrift als Teil dieser Beschreibung anzusehen ist.

Um den empfindlichen Kolbenring 29 am Kolben 9 bei der Montage vor Beschä­ digung zu schützen, mündet die Strömungsverbindung 21 mit ihrer Austrittsöff­ nung innerhalb einer Durchmessererweiterung 31 des Zylinders. Die Durchmes­ sererweiterung ist unterhalb der Kolbenstangenführung 15 ausgeführt, so dass diese Strömungsverbindung leichter spanend hergestellt werden kann, da der ra­ diale Raum für ein Werkzeug im Vergleich zum restlichen Zylinder vergrößert ist. Deshalb verlaufen die Strömungsverbindungen 19; 21 insgesamt schräg zur Längsachse des Behälters bzw. des Zylinders und der Behälter 5 kann axial kür­ zer als der Zylinder bemessen sein.

Das verstellbare Dämpfventil wird in beiden Richtungen durchströmt, wobei das Dämpfmedium in Ausfahrrichtung der Kolbenstange einen Druck aufbauen kann, der unabhängig vom Druck im Ausgleichsraum sein kann, da der Ausgleichsraum in Strömungsrichtung dem verstellbaren Dämpfventil nachgeordnet ist.

Im Behälter 5 wurde eine Durchmessererweiterung 35 ausgeführt, um bei der Montage eine Beschädigung durch die Übergangskante der Austrittsöffnung der Strömungsverbindung 19, 21 zum Behälter einerseits einer Dichtung 37 des ver­ stellbaren Dämpfventils 27 und andererseits des Trennkolbens zu vermeiden. Die Durchmessererweiterung 33 im Behälter ist größer als der Bereich der Dichtung 37 und dieser Bereich ist wiederum größer als der Durchmesser des Trennkol­ bens 25.

Damit eine möglichst gleichmäßige Wärmeverteilung innerhalb der Wandung des einstückigen Zylinders mit dem Behälter vorliegt, verfügt der Verbindungssteg über mindestens einen Kühlschlitz 39, so dass die Gefahr des Verzugs aufgrund einer ungleichmäßigen Wärmeverteilung während des Betriebs des Schwingungs­ dämpfers minimiert wird.

Claims (5)

1. Kolben-Zylinderaggregat, umfassend einen mit einem Arbeitsmedium ge­ füllten Zylinder, in dem ein Verdränger axial beweglich angeordnet ist, wo­ bei diesem Zylinder über einen Verbindungssteg, der mindestens eine Strömungsverbindung für das Arbeitsmedium aufweist, ein achsparalleler Behälter zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (3) und der achsparallele Behälter (5) einstückig ausge­ führt sind.

2. Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Strömungsverbindung (19; 21) zwischen dem Zylinder (3) und dem achsparallelen Behälter (5) schräg zur Längsachse des Zylinders (3) ausgeführt ist.

3. Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (3) im Bereich der Austrittsöffnung der Strömungsver­ bindung (19; 21) eine Durchmessererweiterung aufweist.

4. Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Kolben-Zylinderaggregat (1) ein Trennkolben (23) für ein Arbeits­ raum in einem Durchmesserbereich angeordnet ist, der einen Durchmes­ serunterschied zu einer benachbarten Austrittsöffnung der Strömungsver­ bindung (19) aufweist.

5. Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungssteg (17) einen Kühlschütz (39) aufweist.