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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Dämpfer für
Fahrzeuge, z. B. Motorfahrzeuge und Fahrräder, insbesondere
einen Balgdämpfer, der zur Dämpfung axialer Druck-
und Zugbelastungen geeignet ist. Der erfindungsgemäße
Dämpfer weist neben der Dämpfungseigenschaft auch
eine Federkraft auf, d. h. ein elastisches Rückstellvermögen.
Gegenüber bekannten Federungs- und Dämpfungseinrichtungen für
Fahrräder ist die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung
dadurch besonders vorteilhaft, dass sie keine von außen
zugänglichen Dichtungen aufweist, und vorzugsweise insgesamt
keine Gleitdichtungen.
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Stand der Technik
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Die
DE 20 2006 005 455
U1 beschreibt einen einstellbaren hydraulischen Stoßdämpfer,
bei dem ein Stab in einem Hohlzylinder verschieblich angeordnet
ist und die Dämpfungskraft durch Einstellung der Strömungswege
des als Dämpfungsmittel verwendeten Öls einstellbar
ist.
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Die
DE 20 2007 013 544
U1 beschreibt einen Stoßdämpfer für
eine Fahrradgabel, bei der eine Schraubenfeder gegen ein Dämpfungselement
wirkt, das zwei ineinander angeordnete Stangen aufweist, die mittels
eines Lagers gegeneinander verschieblich sind. Zur Abdichtung der
Schraubenfeder ist eine äußere Kunststoffhülle
vorgesehen.
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Die
DE 20 2005 002 156
U1 beschreibt einen Dämpfer in einer Schraubenfeder,
der einen Dämpfer mit Zylinder und darin verschieblichem
Kolben aufweist, wobei das Zylindervolumen mit einer Druckkammer
verbunden ist.
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Die
DE 698 33 372 T2 beschreibt
einen Stoßdämpfer für Fahrräder
zur Aufnahme axialer Belastungen, bei dem ein Dämpfer mit
einem in einem Zylinder verschieblichen Kolben axial innerhalb einer Schraubenfeder
angeordnet ist und die Dämpfung durch Regulierung der Strömung
eines Fluids aus dem Zylinderinnern in einen Vorratsbehälter
und aus diesem mit einer Umgehungsleitung wieder in den Zylinder
eingestellt wird.
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Die
bekannten Fahrraddämpfer sind dahingehend nachteilig, dass
sie aus einer Vielzahl einzelner beweglichen Teile bestehen und
insbesondere das Problem besteht, dass zwischen dem Zylinder und
dem darin axial verschieblichen Kolben eine Dichtung erforderlich
ist, die insbesondere bei äußerer Verschmutzung
einem hohen Verschleiß unterliegt.
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Aufgabe der Erfindung
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Gegenüber
bekannten Dämpfern und Feder-Dämpfer-Kombinationen
ist es Aufgabe der Erfindung, einen alternativen Dämpfer
bereitzustellen, der keine von außen zugänglichen
gegeneinander verschieblichen Teile aufweist. Weiter bevorzugt soll der
erfindungsgemäße Dämpfer mit einer möglichst geringen
Anzahl von Bauteilen gleichzeitig eine Federwirkung und eine Dämpfungswirkung
aufweisen, und besonders bevorzugt soll der Dämpfer durch
einfache Mittel längenveränderlich und, besonders
bevorzugt, in der Länge arretierbar sein.
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Allgemeine Beschreibung der
Erfindung
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Der
erfindungsgemäße Dämpfer, nachfolgend
für die Zwecke der Beschreibung auch als Fahrraddämpfer
bezeichnet, Rist die vorgenannte Aufgabe und weist einen dichtend
zwischen zwei beabstandeten Befestigungseinrichtungen angeordneten Metallbalg
auf. Der Metallbalg, insbesondere ein Wellbalg, weist mehrere axial
aneinander angebundene Einzelwellen auf, die der allgemeinen zylindrischen
Gestalt des Balgs eine Wandung mit in axialer Richtung wellenförmigem
Querschnitt verleihen. Diese in axialer Richtung wellenförmige
Verlauf der Wandung des Metallbalgs verleiht diesem Federelastizität,
sodass der erfindungsgemäße Fahrraddämpfer
gleichzeitig Federwirkung hat.
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Da
der Metallbalg über seine Mantelfläche hermetisch
dicht ist und seine beiden endständigen Querschnitte, die
vorzugsweise dicht verschlossen sind, jeweils mit einer Befestigungseinrichtung
verbunden sind, weist der Dämpfer keine gegeneinander verschieblichen
Elemente zwischen den Befestigungseinrichtungen auf, und auch keine
Dichtung, die von außen zugänglich wäre.
In einer einfachen Ausführungsform ist der Metallbalg einlagig,
vorzugsweise weist der Metallbalg eine mehrlagige Wandung auf, beispielsweise
zwei-, drei- oder mehrlagige Schichten, die gemeinsam geformt wurden.
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Der
Metallbalg weist vorzugsweise eine äußere Lage
aus nicht rostendem Stahl bzw. Edelstahl auf, oder besteht vollständig
aus einer oder mehreren Lagen rostfreien Stahls bzw. Edelstahls,
insbesondere austenitischen Edelstahls. Vorzugsweise weist der Metallbalg
jeweils endständig einen zylindrischen Abschnitt auf, der
mit jeweils einer Dichtplatte überdeckt ist. Dichtplatten
können mit den endständigen Abschnitten des Metallbalgs
verschweißt sein oder mit den Enden des Metallbalgs verklemmt
oder verschraubt sein. Ein Ventil kann durch die Wandung des Metallbalgs
geführt sein, vorzugsweise durch eine Dichtplatte, um das
Innenvolumen des Metallbalgs mit Über- oder Unterdruck
beaufschlagen zu können. Für die Zwecke der Erfindung
bezeichnen Dichtplatten Elemente, die sich dicht über den
Querschnitt des Metallbalgs erstrecken und diese Querschnittsfläche
abdichten, wobei die Form der Elemente nicht auf eine Plattenform
beschränkt ist.
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Vorzugsweise
weisen die Dichtplatten jeweils mindestens eine Befestigungseinrichtung
auf, beispielsweise in Form einer Halteöse.
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Die
Einzelwellen des Metallbalgs können in jeweils gleichem
Abstand angeordnet sein, oder abschnittsweise in unterschiedlichen
Abständen. Da der Abstand und die Anzahl der Einzelwellen
sowie die Ausformung und Wanddicke der Einzelwellen die Federkonstante
des Metallbalgs beeinflussen, kann durch Gestaltung der Einzelwellen,
beispielsweise durch Anordnung der Einzelwellen in gleichen oder abschnittsweise
unterschiedlichen Abständen und/oder durch abschnittsweise
unterschiedliche Ausformung der Einzelwellen, und damit über
die Länge veränderte Wellengeometrie, die Federeigenschaft
eingestellt werden.
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In
einer einfachen Ausführungsform weist der erfindungsgemäße
Fahrraddämpfer einen Metallbalg mit je einer an jedem Ende
angeordneten Dichtplatte auf, die das Innenvolumen des Metallbalgs
abdichtet und eine Befestigungsvorrichtung zur Montage trägt.
Das Innenvolumen ist durch ein Ventil zugänglich, über
das ein Medium in den Metallbalg eingeführt oder aus diesem
abgeführt werden kann. Dabei umschließen der Metallbalg
und die endständigen Dichtplatten das Innenvolumen mit
Ausnahme eines oder mehrere angeschlossener Ventile oder Leitungen
dicht. In einer einfachen Ausführungsform kann der erfindungsgemäße
Fabrraddämpfer aus dem Metallbalg und zumindest einer an
jedem axialen Ende angeordneten Dichtplatte mit Befestigungsvorrichtung
und zumindest einem an dem Metallbalg oder einer Dichtplatte angeschlossenen
Ventil bestehen.
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Der
in sich geschlossene Metallbalg, der in dem erfindungsgemäßen
Dämpfer Verwendung findet, hat neben der Federelastizität
des Metallbalgs dadurch eine zusätzliche Federwirkung und
eine Dämpfungswirkung, dass das in dem Metallbalg enthaltenen
Medium, beispielsweise ein Gas, zumindest im gasförmigen
Zustand kompressibel ist.
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Erfindungsgemäß ist
das Innenvolumen des Metallbalgs durch ein Ventil zugänglich,
durch welches die Masse an Medium, insbesondere eines Gases, in
dem Metallbalg erhöht oder vermindert werden kann. Ein
solches Ventil kann dazu benutzt werden, um den Druck im Innenvolumen
des Metallbalgs zu erhöhen. Eine solche Druckerhöhung
kann zur Längung des Metallbalgs führen und damit
zu einer Vergrößerung des Abstands der jeweils
endständig axial angeordneten Befestigungseinrichtungen
verwendet werden. Auf diese Weise kann der erfindungsgemäße
Fahrraddämpfer auf einfache Weise, nämlich durch
Aufpumpen des Metallbalgs in seiner Länge verändert
werden, um beispielsweise ein an einem Hebel angelenktes Rad eines
Fahrrades in einen größeren Abstand vom Rahmen
des Fahrrades zu positionieren, wenn beispielsweise der Fahrraddämpfer
zwischen dem Rahmen und dem Hebel angeordnet ist, an dem das Rad
angelenkt ist. So erlaubt die Abdichtung des Innenraums des Metallbalgs
durch endständige Dichtplatten mittels des angeschlossenen
Ventils die Höhenverstellung eines über ein Hebelsystem
angelenkten Rads gegenüber einem Bereich des Rahmens, z.
B. gegenüber der Sattelhalterung.
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In
Fortbildung des erfindungsgemäßen Fahrraddämpfers
können innerhalb des Metallbalgs Dämpfer und/oder
Führungen vorgesehen sein, die z. B. nach Art eines in
einem Zylinder geführten Kolbens ausgebildet sind, jedoch
innerhalb des abgedichteten Innenvolumens des Metallbalgs angeordnet
sind. Vorzugsweise ist der Kolben an einem Ende des Metallbalgs,
z. B. an einer Dichtplatte fixiert, und der Zylinder am gegenüberliegenden
Ende des Metallbalgs, z. B. an der anderen Dichtplatte fixiert,
wobei der Kolben mit oder ohne Gleitdichtungen axial im Zylinder
verschieblich ist, um z. B. eine Führung für die
Bewegung des Metallbalgs bei Längenveränderung
herzustellen. In einer Ausführungsform kann der Kolben
und/oder der Zylinder auf einer Stirnfläche mit einem Puffer,
z. B. einem Elastomer versehen sein, der der Dichtplatte zugewandt
ist, der gegenüber er verschieblich ist. In dieser Ausführungsform
weist der erfindungsgemäße Dämpfer den
Puffer als Anschlagdämpfer auf. Weiter kann ein Puffer
an der Dichtung bzw. dem Gleitlager einem Kolben zugewandt angeordnet
sein, um ein Aufschlagen des Kolbens auf die Dichtung bzw. das Gleitlager
zu dämpfen.
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Der
Zylinder kann Durchbrechungen aufweisen, um abhängig von
der Stellung des Kolbens im Zylinder eine Veränderung der
Dämpfung zu erzeugen. Bei etwa gleichmäßiger
Anordnung von Durchbrechungen über die Länge des
Zylinders ändert sich die Dämpfung, abhängig
von der Stellung des Kolbens im Zylinder. Dieser Effekt wird darauf
zurückgeführt, dass in einer Position des Kolbens
in der Nähe des freien Querschnitts des Zylinders mehr
Durchbrechungen in der Zylinderwandung in dem vom Kolben eingeschlossenen
Zylinderabschnitt liegen und Medium durchströmen lassen.
Auf diese Weise können Durchbrechungen im Zylinder die
Dämpfung verringern, wenn der Metallbalg gestreckt ist
gegenüber dem Zustand, wenn der Metallbalg zusammengeschoben
ist.
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Alternativ
zur Anordung von Zylinder und Kolbenstange mit im Zylinder geführtem
Kolben kann der Zylinder abschnittsweise koaxial an zumindest eine
endständige Querschnittsfläche des Metallbalgs anschließend
angeordnet sein. In dieser Ausführung führt der
Zylinder mit dem selben oder abweichendem Durchmesser zumindest
einen Anteil der endständigen Querschnittsfläche
des Metallbalgs fort, vergrößert mit seinem Innenvolumen,
das über den Metallbalg ragt, das für Medium zur
Verfügung stehende Gesamtvolumen und ermöglicht
die Anordnung von Fixiervorrichtungen am Zylinder, die von außerhalb
des Zylinders zugänglich sind und mittels derer der Zylinder
gegenüber der Kolbenstange fixierbar ist. Entsprechend
ist es in dieser Ausführung bevorzugt, dass der Zylinder
in dem Abschnitt, der außerhalb des Metallbalgs angeordnet
ist, zumindest eine Führung, z. B. ein Gleitlager aufweist,
in der die Kolbenstange geführt ist, und ein Fixierelement
an oder in dieser Führung angeordnet ist.
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Durch
Fixierung der Kolbenstange am oder im Zylinder, z. B. mittels einer
Fixiervorrichtung zwischen Kolbenstange und Zylinder, kann der Balgdämpfer
in seiner Länge festgesetzt werden. Bei Fixierung der Länge
des Balgdämpfers ist dieser ein starres Verbindungselement,
dessen Dämpfungs- und Federwirkung ausgeschaltet sind.
Als Fixiervorrichtung können von außerhalb des
Metallbalgs verstellbare Reibelemente dienen, die an der Kolbenstange
befestigt sind und eine kraftschlüssige Verbindung mit
dem Zylinder herstellen können. Alternativ können
als Fixiervorrichtung von außerhalb des Metallbalgs zugängliche
Stifte oder Schrauben durch Ausnehmungen in der Kolbenstange und
Ausnehmungen in dem Zylinder führbar sein.
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Als
Medium ist vorzugsweise Gas in dem Metallbalg enthalten, besonders
bevorzugt Luft.
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Der
erfindungsgemäße Fahrraddämpfer weist
in jeder Ausführungsform einen Metallbalg mit jeweils zumindest
einer Befestigungsvorrichtung an jedem axialen Ende auf, um zwischen
den Befestigungseinrichtungen die Federelastizität des
Metallbalgs und des im Innenvolumen enthaltenen Gases bereitzustellen.
Dabei bietet dieser Fahrraddämpfer die Möglichkeit,
dass gegeneinander oder ineinander verschiebliche Bauteile nur innerhalb
des Metallbalgs bzw. innerhalb des anschließenden Zylinderabschnitts
angeordnet sind und insbesondere keine im Stand der Technik üblichen
außenliegenden Dichtflächen z. B. von Gleitdichtungen
vorhanden oder erforderlich sind.
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Zur
Erhöhung der Dämpfungswirkung des erfindungsgemäßen
Dämpfers, der dann mit Gas- oder Luftfüllung auch
als hydropneumatischer Dämpfer bezeichnet werden kann,
wenn dieser zusätzlich einen hydraulischen Dämpfer
aufweist, der außerhalb, vorzugsweise innerhalb des Metallbalgs
angeordnet ist und einen Kolben aufweist, der mittels einer ersten
Befestigungseinrichtung an einem ersten axialen Ende des Metallbalgs
verbunden ist, und einen Zylinder, der mittels der zweiten Befestigungseinrichtung
am zweiten axialen Ende des Metallbalgs verbunden ist, wobei der
Kolben in dem Zylinder verschieblich geführt ist. Der vom
Kolben gegenüber dem Metallbalg verschlossenen Abschnitt
des Zylinders kann mittels eines Ventils zugänglich sein,
das vorzugsweise in einem vom Zylinder überdeckten Abschnitt
der Dichtplatte angeordnet ist, an der der Zylinder festgelegt ist.
Dabei kann der Kolben mit geringem Ringspalt in dem Zylinder verschieblich
sein, wobei der Zylinder mit Luft, jedoch vorzugsweise mit Flüssigkeit,
beispielsweise einem Öl gefüllt ist.
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Als
Alternative oder zusätzlich zu einem in einem Zylinder
verschieblichen Kolben kann der erfindungsgemäße
Dämpfer ein außerhalb, vorzugsweise innerhalb
des Metallbalgs angeordnetes, gegen den Metallbalg abgedichtetes
zweites elastisch kompressibles Element aufweisen, vorzugsweise
in Form eines zweiten Metallbalgs. Das Innenvolumen dieses zweiten
elastisch kompressiblen Elements ist bevorzugt durch ein Ventil
zugänglich, das z. B. in dem Abschnitt einer Dichtplatte
angeordnet ist, an dem das zweite elastisch kompressible Element
befestigt ist. Insbesondere wenn das Ventil in einer Dichtplatte
angeordnet ist, kann es mit dem Innenvolumen des zweiten elastisch
kompressiblen Elements wahlweise mittels einer das Ventil und das
zweite elastisch kompressible Element verbindenden Leitung verbunden
sein.
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In
dieser Ausführungsform kann der Metallbalg mit Luft, vorzugsweise
jedoch mit einem im wesentlichen nicht kompressiblen Medium, z.
B. einer Flüssigkeit, insbesondere einem Öl gefüllt
sein, während das zweite elastisch kompressible Element
mit einem kompressiblen Medium, z. B. einem Gas, insbesondere Luft
gefüllt ist. Bei Realisierung des zweiten elastisch kompressiblen
Elements als in dem Metallbalg angeordneter zweiter Metallbalg ist
der zweite Metallbalg vorzugsweise koaxial innerhalb des umfassenden
Metallbalgs angeordnet. Ein zweiter Metallbalg kann an seinem ersten
Ende von einer ersten inneren Dichtplatte und/oder von einer Dichtplatte
verschlossen sein, die den umfassenden Metallbalg einseitig abdichtet,
und an seinem zweiten Ende von einer zusätzlichen zweiten
inneren Dichtplatte. Die zweite innere Dichtplatte kann eine etwa senkrecht
zur Achse des umfassenden Metallbalgs angeordnete Scheibe aufweisen,
die den lichten Querschnitt des umfassenden Metallbalgs zumindest anteilig überdeckt.
Die Scheibe kann wahlweise mit Löchern versehen sein.
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Zur
Verstärkung der Dämpfungseigenschaft kann der
Metallbalg von einem dicht anliegenden elastischen Element, beispielsweise
einem dicht anliegenden elastischen Schlauch umgeben sein. Ein solcher
elastischer Schlauch um den Metallbalg wirkt durch die Hemmung der
Verschiebung der Wellen des Metallbalgs gegeneinander dämpfend,
erfordert jedoch keine unterbrechungsfreie Dichtung wie im Falle
herkömmlicher Dämpfer aus Kolben und Zylinder.
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Zur
Begrenzung der maximalen Längendehnung des Metallbalgs
kann dieser von einem Gummi- oder Drahtgeflecht umgeben sein, das
jeweils an den Enden des Metallbalgs fixiert ist und als Zuganschlag wirken
kann, beispielsweise in Form um den Metallbalg geklöppelter
Metall- oder Gummistreifen.
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Für
eine baulich einfache Erhöhung der Dämpfung kann
in dem Balg ein elastisch verformbares Element als elastomerer Puffer
angeordnet sein, beispielsweise ein Gummi-, Elastomer- oder Schaumelement,
das sich zumindest über einen Teil der lichten axialen
Länge des Metallbalgs erstreckt und an einem oder beiden
Enden jeweils mit einem Element verbunden sein kann, beispielsweise
einer Dichtplatte, das den endständigen Querschnitt des Metallbalgs überdeckt.
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Alternativ
oder zusätzlich können zur Erhöhung der
Dämpfungswirkung innerhalb des Metallbalgs Zwischenwände
angeordnet sein, die den Querschnitt des Metallbalgs und/oder des
Zylinders überdecken. Solche Zwischenwände können
den Querschnitt des Metallbalgs und/oder des Zylinders dichtend überdecken,
oder nicht dicht im Querschnitt des Metallbalgs und/oder des Zylinders
angeordnet sein, wahlweise auch Durchbrechungen aufweisen. Auf diese
Weise können Zwischenwände die Strömung
von Medium, beispielsweise von Gas oder einer Flüssigkeit
innerhalb des Metallbalgs und/oder des Zylinders beeinflussen, um
die Dämpfung einzustellen. Auf eine einfache Weise können
solche Zwischenwände Kreisscheiben sein, deren Außendurchmesser
etwa dem lichten kleinsten Innenkrempen der Ringe des Metallbalgs
bzw. dem Innendurchmesser des Zylinders entspricht.
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Ebenso
sind Kombinationen der hier beschriebenen einzelnen Ausführungsformen
möglich, beispielsweise die Kombination von zwei oder mehr Dämpfungseinrichtungen.
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In
der bevorzugten Ausführungsform ist der Metallbalg jeweils
endständig dicht verschlossen, sodass der erfindungsgemäße
Fahrraddämpfer die Federelastizität des Metallbalgs
in Kombination mit der hydraulischen bzw. pneumatischen Dämpfung
in einem geschlossen Bauteil realisiert. Die Vorteile liegen dabei
in der Schmutzunempfindlichkeit der geschlossenen Außenoberfläche
des Metallbalgs, in Verbindung mit einem dichten Verschluss seiner
jeweils endständigen Querschnittsflächen durch
Dichtplatten in Kombination mit einem einfachen Aufbau. Durch die
Beaufschlagung des Innenvolumens des Metallbalgs mit Druck können
Dämpfung und Federkennlinie auf einfache Weise verändert
werden, während zusätzlich der Abstand der mit
dem Metallbalg verbundenen Befestigungseinrichtungen einstellbar ist
und veränderbar gewählt werden kann.
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Genaue Beschreibung der Erfindung
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Die
Erfindung wird nun genauer mit Bezug auf die Figuren beschrieben,
in denen schematisch
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1 den
Balgdämpfer als Fahrraddämpfer in einfacher Ausführungsform
teils aufgebrochen zeigt,
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2 den
Balgdämpfer als Fahrraddämpfer mit zusätzlichem
Gasdämpfer mit teilweise weggebrochenem Metallbalg zeigt,
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3 den
Balgdämpfer als Fahrraddämpfer im Schnitt mit
einem innenliegenden hydraulischen Dämpfer zeigt,
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4 den
Balgdämpfer von 3 in bevorzugter Ausführung
zeigt,
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5 den
Balgdämpfer im Schnitt mit alternativem mit einem innenliegenden
hydraulischen Dämpfer zeigt,
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6 den
Balgdämpfer von 5 in bevorzugter Ausführung
zeigt und
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7 im
Schnitt den Balgdämpfer mit abschnittsweise außerhalb
des Metallbalgs liegendem Dämpfer in Form eines Zylinders
mit darin geführtem Kolben zeigt.
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In
den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern funktionsgleiche Elemente.
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1 zeigt
den Metallbalg 1, der teilweise weggebrochen ist und die
Wellenstruktur der Wandung erkennen lässt. Angrenzend an
die Wellen, in der die Wandung des Metallbalgs 1 über
seine axiale Länge wellenförmige Wandungen aufweist,
hat der Metallbalg 1 jeweils endständige zylindrische
Bereiche, in denen eine erste Dichtplatte 2 bzw. eine zweite
Dichtplatte 3 angeordnet sind. An der ersten Dichtplatte 2 ist
eine erste Befestigungseinrichtung 4 fixiert, an der zweiten
Dichtplatte 3 eine zweite Befestigungseinrichtung 5.
Die in 1 gezeigte Ausführungsform weist ein
Ventil 6 auf, mit dem das Innenvolumen des Metallbalgs 1 verschließbar
zugänglich ist, beispielsweise zur Druckerhöhung
durch Einpumpen von Luft.
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Ein
solches Ventil 6 ist in einer Einlass- oder Auslassöffnung 6a angeordnet.
Als Alternative oder zusätzlich zu einem Ventil 6 kann
an der Einlass- oder Auslassöffnung 6a ein Druckbehälter
angeordnet sein, um das Volumen für das Medium über
das Innenvolumen des Metallbalgs 1 hinaus zu vergrößern,
oder Druck aus einem Druckbehälter in den Metallbalg 1 einströmen
zu lassen.
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2 zeigt
in Fortbildung der Ausführungsform von 1 einen
Dämpfer mit in dem Metallbalg liegendem Gasdämpfer
aus einem Kolben 11, der gegen einen Zylinder 12 verschieblich
ist. Im Metallbalg 1 axial angeordnet ist eine Kolbenstange 10,
die einseitig mit der zweiten Dichtplatte 3 verbunden ist,
und an ihrem gegenüberliegenden Ende einen Kolben 11 trägt.
Der Zylinder ist mit der der zweiten Dichtplatte 3 gegenüberliegenden
ersten Dichtplatte 2 verbunden. Der Kolben 11 weist
einen Außendurchmesser auf, der annähernd dem
lichten Innendurchmesser des Zylinders 12 entspricht, in
dem er axial verschieblich geführt ist. Die Relativbewegung
der Kolbenstange gegenüber Zylinder 12, durch
den Doppelpfeil angedeutet, bildet eine Führung axial zum Metallbalg
für die Relativbewegung der Dichtplatten 2, 3 gegeneinander
und dämpft diese Bewegung durch Reibung. Optional kann
die Kolbenstange 10 mittels einer oder mehrerer einfacher
Dichtungen oder Gleitlager 13 gegen den Zylinder 12 abgedichtet bzw.
in diesem geführt sein. Die Dichtungen oder Gleitlager 13 können
einfach ausgeführt sein, da Kolbenstange 10 und
Zylinder 12 vor Umgebungseinflüssen geschützt
innerhalb des nach außen dicht geschlossenen Metallbalgs 1 angeordnet
sind. Die Befestigungseinrichtungen sind in dieser Figur nicht dargestellt.
Die freien Stirnflächen von Kolben 11 und/oder
Zylinder 12 bzw. die einer freien Stirnfläche zugewandte
Seite einer Dichtplatte 2, 3 können mit einem
Puffer 14 als Anschlag versehen sein. Ein solcher Puffer 14,
z. B. ein Gummi oder anderes Elastomer, begrenzt die Bewegung von
Kolben 11 und/oder Zylinder 12 gegenüber
der jeweils gegenüberliegenden bzw. beabstandeten Dichtplatte 2, 3.
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3 zeigt
im Schnitt eine Hälfte des rotationssymmetrischen Metallbalgs 1,
dessen Innenvolumen von einer ersten Dichtplatte 2 und
einer zweiten Dichtplatte 3 verschlossen ist, die jeweils
die axial endständigen Querschnittsflächen des
Metallbalgs 1 überdecken. Entsprechend 2 ist
eine Kolbenstange 10 im Metallbalg 1 axial angeordnet,
die einseitig mit der zweiten Dichtplatte 3 verbunden ist,
und an ihrem gegenüberliegenden Ende einen Kolben 11 trägt.
Der Kolben ist in einem Zylinder verschieblich, der mit der ersten
Dichtplatte 2 verbunden ist. In dieser Ausführungsform
ist es bevorzugt, dass innerhalb des Zylinders 12 eine
Flüssigkeit enthalten ist, um die Bewegung des Kolbens 11 im
Zylinder 12 zu dämpfen. Dabei kann der Zylinder 12 mittels
einer einfachen Dichtung 13 gegen die Kolbenstange 10 abgedichtet
sein. Die Befestigungseinrichtungen sind in dieser Figur nicht dargestellt.
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4 zeigt
die Anordnung eines Ventils 8 innerhalb des Abschnitts
der Dichtplatte 2, an dem der Zylinder 12 dichtend
angeordnet ist. Das Innenvolumen des Zylinders zwischen Dichtplatte 2 und
Kolben 11 ist daher durch das Ventil 8 zugänglich.
Das Ventil 8 kann daher zur Einstellung der Dämpfung
des Metallbalgs 1 mit Flüssigkeit gefüllt
sein, während der Metallbalg im übrigen durch
das Ventil 6 mit Gas befüllbar ist, z. B. Luft.
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5 zeigt
in Alternative zur Dämpfung durch Kolben und Zylinder nach 3 und 4 die Dämpfung
durch ein innerhalb des Metallbalgs 1 angeordnetes zweites
elastisch kompressibles Element, hier als zweiter Metallbalg 9 ausgeführt.
Das zweite elastisch kompressible Element ist mit seinem einen Ende
dicht an der ersten Dichtplatte 2 befestigt, sein gegenüberliegendes
Ende ist von einer zweiten inneren Dichtplatte 15 verschlossen,
die eine optionale, senkrecht zur Achse des Metallbalgs 1 angeordnete
Scheibe 16 trägt, die Löcher 17 aufweist.
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6 zeigt
ein bevorzugtes Ventil 8, das in dem Abschnitt der ersten
Dichtplatte 2 angeordnet ist, der von dem zweiten Metallbalg 9 überdeckt
wird. Entsprechend der in 5 gezeigten
Ausführung weist die zweite innere Dichtplatte 15,
die das der ersten Dichtplatte 2 gegenüberliegende
Ende des zweiten Metallbalgs 9 überdeckt, eine
den lichten innerne Querschnitt des den zweiten Metallbalg 9 umfassenden
Metallbalgs 1 anteilig überdeckende Scheibe 16 mit
Löchern 17 auf. Abhängig von der Füllung
des zweiten elastisch kompressiblen Elements mit Gas, insbesondere
Luft, oder mit einer Flüssigkeit, kann das zweite elastisch
kompressible Element als Gasdämpfer oder hydraulischer
Dämpfer bezeichnet werden.
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7 zeigt
eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Dämpfers, die insbesondere zur Verwendung als Sattelstütze
für ein Fahrrad geeignet ist. Abhängig von der
Füllung des von der Kolbenstange 10 bzw. einem
darauf angeordneten Kolben 11 begrenzten Innenvolumens
des Zylinders 12 mit Gas, insbesondere Luft, oder mit einer
Flüssigkeit, kann der zumindest abschnittsweise außerhalb
des Metallbalgs 1 angeordnete Zylinderdämpfer
als Gasdämpfer oder hydraulischer Dämpfer bezeichnet
werden. Eine zweite endständige Querschnittsfläche
des Metallbalgs 1 (teilweise weggebrochen gezeigt), dessen Innenvolumen
durch ein Ventil 6 zugänglich ist, wird von einer
zweiten Dichtplatte 3 verschlossen, in die eine Kolbenstange 10 eingelassen
und an dieser befestigt ist. Die der zweiten Querschnittsfläche
gegenüberliegende erste Querschnittsfläche in
einem endständigen Abschnitt 7 des Metallbalgs 1 wird
von einem Zylinder 12 abgeschlossen. Der Zylinder 12 ist abschnittsweise
außerhalb des Metallbalgs 1 angeordnet und weist
eine erste Dichtplatte 2 auf, die seine gegenüber
dem Metallbalg angeordnete endständige Querschnittsfläche überdeckt.
Die erste Dichtplatte 2 kann wie in den anderen Ausführungsformen der
Erfindung zur Befestigung einer ersten Befestigungseinrichtung (nicht
dargestellt) dienen. Auf der Innenseite der ersten Dichtplatte 2 und/oder
am freien Ende der Kolbenstange kann als Anschlagdämpfer
ein Puffer 14 angeordnet sein. Entsprechend der bevorzugten
Ausführung weist der Zylinder 14 in seinem Abschnitt,
der außerhalb des Metallbalgs 1 angeordnet ist,
zumindest ein Gleitlager 13 als Führung für
die Kolbenstange 10 auf, während zur linearen Führung
der Kolbenstange 10 eine weitere Führung, z. B.
ein Gleitlager 13, im Zylinder 12 in einem Abstand
dazu angeordnet ist, z. B. im Abschnitt des Zylinders 12 innerhalb
des Metallbalgs 1.
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Der
Zylinder 12 kann durch Verschraubung, Klemmung oder Fügung,
z. B. Lötung oder Schweißung, mit dem Metallbalg 1 verbunden
sein, vorzugsweise mit einem endständigen Abschnitt 7 des
Metallbalgs 1, der z. B. seine erste Querschnittsfläche umfaßt.
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In
Ausführungen, in denen eine Kolbenstange 10 durch
die zweite Dichtplatte 3 geführt ist, kann eine
erste Befestigungseinrichtung an diesem von außerhalb des
Metallbalgs 1 zugänglichen Abschnitt der Kolbenstange 10 angeordnet
sein.
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- 1
- Metallbalg
- 2
- erste
Dichtplatte
- 3
- zweite
Dichtplatte
- 4
- erste
Befestigungseinrichtung
- 5
- zweite
Befestigungseinrichtung
- 6
- Ventil
- 6a
- Einlass-
oder Auslassöffnung
- 7
- endständiger
Abschnitt des Metallbalgs
- 8
- Ventil
- 9
- zweiter
Metallbalg
- 10
- Kolbenstange
- 11
- Kolben
- 12
- Zylinder
- 13
- Dichtung
oder Gleitlager
- 14
- Puffer
- 15
- zweite
innere Dichtplatte
- 16
- Scheibe
- 17
- Löcher
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202006005455
U1 [0002]
- - DE 202007013544 U1 [0003]
- - DE 202005002156 U1 [0004]
- - DE 69833372 T2 [0005]