DE102017216922A1 - Verstellbarer Schwingungsdämpfer - Google Patents

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Thomas Manger
Stefan Schmitt
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Abstract

Verstellbarer Schwingungsdämpfer, umfassend mindestens ein verstellbares Dämpfventil, einen Kolben an einer Kolbenstange, der einen Zylinder in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum unterteilt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hydraulikvorrichtung über eine erste Leitung mit dem mindestens einen verstellbaren Dämpfventil verbunden ist, das an einen der Arbeitsräume angeschlossen ist und über eine zweite Leitung zumindest mittelbar mit dem anderen der Arbeitsräume verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen verstellbaren Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Aus der DE 10 2014 225 930 A1 ist ein Konzept für einen verstellbaren Schwingungsdämpfer bekannt, der zusätzlich eine Hydraulikvorrichtung aufweist, die an einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum angeschlossen ist, um Hydraulikmedium zwischen den beiden Arbeitsräumen umzupumpen. Dieses Dokument beschreibt den Schwingungsdämpfer ohne auf konstruktive Details einzugehen.
  • Ein verstellbarer Schwingungsdämpfer mit zwei externen verstellbaren Schwingungsdämpfer weist mindestens ein Zwischenrohr auf, das einen Zylinder, in dem die Kolbenstange gleitet und der die beiden Arbeitsräume bildet, nahezu vollständig außenseitig einhüllt. Beispielhaft ist die DE 10 2005 053 394 A1 zu nennen.
  • Basierend auf der DE 10 2005 053 394 A1 erscheint es unmöglich einen Schwingungsdämpfer mit dem Funktionsprinzip gemäß der DE 10 2014 225 930 A1 zu realisieren. Man könnte die Länge des Zwischenrohres kürzen, um dadurch einen radialen Zugang zu dem Zwischenrohr zu erreichen. Damit wäre auch ein Verlust der nutzbaren Hublänge der Kolbenstange verbunden, da sich ansonsten der Kolben axial außerhalb einer Anschlussöffnung zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum und einem Zwischenrohr befinden könnte und damit kein Dämpfmedium in das verstellbare Dämpfventil verdrängt würde.
  • Alternativ könnte man auf die Lehre der DE 34 006 875 A1 zurückgreifen und ein Dämpfventil im Bereich der Kolbenstangenführung und ein Dämpfventil im Bereich des Zylinderbodens anordnen. Dann könnte man auf ein Zwischenrohr verzichten, da das Dämpfmedium direkt an den jeweiligen Arbeitsraum angeschlossen wäre. Damit wären jedoch unterschiedliche Bauformen des verstellbaren Dämpfventils notwendig. Unterschiedliche Bauformen der verstellbaren Dämpfventile würden das Produkt jedoch unverhältnismäßig verteuern.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Möglichkeit dafür zu schaffen, dass eine Hydraulikvorrichtung mit geringem Aufwand an einen Schwingungsdämpfer anschließbar ist.
  • Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Hydraulikvorrichtung über eine erste Leitung mit dem mindestens einen verstellbaren Dämpfventil verbunden ist, das an einen der Arbeitsräume angeschlossen ist und über eine zweite Leitung zumindest mittelbar mit dem anderen der Arbeitsräume verbunden ist.
  • Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine bereits vorhandene externe Anschlussstelle am Zylinder für das verstellbare Dämpfventil auch für die Hydraulikvorrichtung genutzt wird, so dass eine kompakte Anschlusstechnik besteht.
  • Sofern zwei verstellbare Dämpfventile eingesetzt werden, kann man vorsehen, dass die Hydraulikvorrichtung über die erste Leitung mit dem einen der beiden verstellbaren Dämpfventile und über eine zweite Leitung mit einem zweiten verstellbaren Dämpfventil verbunden ist. Dann muss man an dem Zylinder für den Anschluss der Hydraulikvorrichtung überhaupt keine Änderungen vornehmen.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist das mindestens eine verstellbare Dämpfventil über einen Rohrstutzen an den Zylinder angeschlossen ist und der Rohrstutzen weist eine Anschlussöffnung für die Hydraulikvorrichtung auf. Der Rohrstutzen ist ein zum Zylinder separat stellbares Bauteil, das eine deutliche größere konstruktive Freiheit aufweist als ein einfacher Zylinder mit einer konstanten Wandstärke. Deshalb lässt sich die Anschlusstechnik im Rohrstutzen deutlich besser ausführen.
  • Optional kann der Rohrstutzen auch mehrteilig aufgebaut sein, wobei ein Rohrabschnitt den Anschluss an den Zylinder bildet und ein Rohrabschnitt einen Adapter mit der Anschlussöffnung bildet. Diese Bauweise bietet die Möglichkeit, dass der am Zylinder befestigte Rohrabschnitt als ein Standardbauteil ausgeführt sein kann, das bei einem Schwingungsdämpfer mit oder ohne Hydraulikvorrichtung einsetzbar ist.
  • Man kann vorsehen, dass das verstellbare Dämpfventil über eine Fluidverbindung mit dem Arbeitsraum verbunden ist, wobei die Fluidverbindung von einem Zwischenrohr gebildet wird, das über eine mit der Anschlussöffnung verbundene Anschlusshülse mit dem verstellbaren Dämpfventil verbunden ist. Die Anschlusshülse führt den Dämpfmediumweg zwischen der Fluidverbindung und damit zum verstellbaren Dämpfventil wie auch zur Hydraulikvorrichtung.
  • Um die Montage einfacher zu gestalten, ist die Anschlusshülse über einen Ringkanal mit der Anschlussöffnung verbunden. Bei der Montage muss dann nicht auf die Ausrichtung der Anschlusshülse in Umfangsrichtung geachtet werden,
  • Eine weitere Maßnahme zur einfacheren Adaption der Hydraulikvorrichtung besteht darin, dass die Anschlussöffnung als Teil eines Radialkanals ausgeführt ist. Der Radialkanal überbrückt den Strömungsweg zwischen der Anschlussöffnung und dem Zustrom des verstellbaren Dämpfventils.
  • Damit eine Montage von den Leitung möglichst einfach ist, d. h. dass keine Bauteilkollisionen auftreten, weist eine der Anschlussöffnungen einen größeren axialen Abstand zum Zylinder auf als die andere Anschlussöffnung. Damit verlaufen die Leitungen in verschiedenen Ebenen.
  • Eine Maßnahme, die in dieselbe Richtung zielt, besteht darin, dass die Anschlussöffnung in Umfangsrichtung versetzt zu einem elektrischen Anschluss für das verstellbare Dämpfventil angeordnet ist.
  • Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
    • 1 Ersatzschaubild eines verstellbaren Schwingungsdämpfers
    • 2 und 3 Schnittdarstellung eines Schwingungsdämpfers nach 1
    • 4 Ausschnittdarstellung des Schwingungsdämpfers nach den 2 und 3
  • Die 1 zeigt das Ersatzschaubild eines verstellbaren Schwingungsdämpfers 1 mit jeweils einem verstellbaren Dämpfventil 3; 5 für eine Bewegungsrichtung eines Kolbens 7 an einer Kolbenstange 9. Hinsichtlich des konstruktiven Aufbaus der verstellbaren Dämpfventile wird auf die DE 10 2015 2000 348 A1 verwiesen. Beide verstellbaren Dämpfventile 3; 5 sind über eine Fluidverbindung 11; 13 mit jeweils einem Arbeitsraum 15; 17 verbunden.
  • Der Kolben 7 unterteilt einen vollständig mit Dämpfmedium gefüllten Zylinder 19 in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 15; 17. Ein Ausgleichsraum 21 dient zur Kompensation des von der Kolbenstange 7 verdrängten Dämpfmediumvolumens.
  • Hydraulisch parallel zu den beiden Dämpfventilen 3; 5 verfügt der Schwingungsdämpfer 1 über eine Hydraulikvorrichtung 23, umfassend eine Pumpe 25 mit zwei Förderrichtungen und ein Antriebsmotor 27, bevorzugt einen E-Motor. Die Hydraulikvorrichtung 23 ist über zwei Leitungen 29; 31 ebenfalls an die beiden Arbeitsräume 15; 17 angeschlossen und ermöglicht so das Umpumpen von Dämpfmedium zwischen den Arbeitsräumen 15; 17, um zusätzliche Stellkräfte auf die Kolbenstange 9 einleiten zu können.
  • Die 2 und 3 zeigen einen Schwingungsdämpfer 1 gemäß dem Ersatzschaubild von 1. Zusätzlich zum Zylinder 19 verfügt der Schwingungsdämpfer 1 über jeweils ein Zwischenrohr 33; 35, das an einen der Arbeitsräume 15; 17 und eines der verstellbaren Dämpfventile 3; 5 angeschlossen ist. Dazu ist für das erste Zwischenrohr 33 im kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 15 eine Anschlussöffnung 37 ausgeführt, die mit der ersten Fluidverbindung 11 zum ersten verstellbaren Dämpfer 3 führt. Auch der kolbenstangenferne Arbeitsraum 17 verfügt über eine derartige Anschlussöffnung 39 zu der zweiten Fluidverbindung 13. Die Fluidverbindungen 11; 13 werden jeweils von den Zwischenrohren 33; 35 und den von den Zwischenrohren 33; 35 eingehüllten Abschnitten des Zylinders 19 gebildet.
  • Die beiden verstellbaren Dämpfventile 3; 5 sind nur als Ersatzschaubilder dargestellt. Zur besseren Unterscheidung ist jedoch jeweils ein Hydraulikanschluss 41; 43 dargestellt, der die Verbindung zwischen der Fluidverbindung und dem angeschlossenen verstellbaren Dämpfventil bildet.
  • Des Weiteren ist aus der 2 ersichtlich, dass die Hydraulikvorrichtung 23 über die erste Leitung 29 mit dem verstellbaren Dämpfventils 3 des kolbenstangenseitigen Arbeitsraums 15 und über die zweite Leitung 31 mit dem verstellbaren Dämpfventils des kolbenstangenfernen Arbeitsraum 17 verbunden ist. In diesem konkreten Beispiel weisen beide Arbeitsräume 15; 17 eine Fluidverbindung 11; 13 an jeweils ein verstellbares Dämpfventil 3; 5 auf und die Hydraulikvorrichtung 23 ist mit ihren Leitungen 29; 31 jeweils an eines der Dämpfventile 3; 5 angeschlossen.
  • Der Ausgleichsraum 21 erstreckt sich vollständig konzentrisch zum Zylinder 19 und wird radial von einem äußeren Behälterrohr begrenzt. Das Behälterrohr dient als Träger für die beiden verstellbaren Dämpfventile 3; 5 und ggf. für die Hydraulikvorrichtung 23.
  • Die 4 zeigt einen Ausschnitt der 2. Darin ist zu erkennen, dass die verstellbaren Dämpfventile 3; 5 über einen Rohrstutzen 45 an den Zylinder 19 angeschlossen ist. Der Rohrstutzen 45 ist Teil eines äußeren Behälterrohres 47 und mit diesem verschweißt. Optional kann der Rohrstutzen 47 auch einteilig mit dem Behälterrohr 47 ausgeführt sein. Der Rohrstutzen 47 weist eine Anschlussöffnung für die Hydraulikvorrichtung 23 auf, wobei in der 4 zwei bevorzugte Ausführungen dargestellt sind.
  • Der Rohrstutzen 45 für das Dämpfventil 5, dass beispielhaft an den kolbenstangenfernen Arbeitsraum 17 angeschlossen ist, mehrteilig aufgebaut. Ein erster Rohrabschnitt 53 bildet den Anschluss an den Zylinder 19 und ist mit dem Behälterrohr 47 festverbunden. In diesem Rohrabschnitt 53 ist ein weiterer Rohrabschnitt 55 angeordnet, der einen Adapter mit der Anschlussöffnung 51 bildet. Der weitere Rohrabschnitt 55 kann beliebig rotatorisch zum behälterrohrseitigen Rohrabschnitt 53 ausgerichtet sein.
  • Beispielhaft ist das verstellbare Dämpfventil 3 des kolbenstangenseitigen Arbeitsraums 15 ebenfalls über die Fluidverbindung 11 mit dem Arbeitsraum 15 verbunden ist, wobei die Fluidverbindung von dem Zwischenrohr 33 gebildet wird, das über eine mit der Anschlussöffnung 49 verbundene Anschlusshülse 57 mit dem verstellbaren Dämpfventil 3 verbunden ist. Die Anschlusshülse 57 sorgt für einen Bauraum für die Anordnung der Anschlussöffnung 49. Auch bei dieser Bauform ist die Ausrichtung der Anschlusshülse 57 in Umfangsrichtung beliebig, da die Anschlusshülse 57 über einen Ringkanal 59 mit der Anschlussöffnung 49 verbunden ist. Die Anschlusshülse 57 kann auch eine Sitzfläche für ein Rückschlagventil 63; 65 sein, das insbesondere dann sinnvoll einsetzbar ist, wenn beide verstellbaren Dämpfventile 3; 5 an einen gemeinsamen Ausgleichsraum 21 angeschlossen sind. Die Rückschlagventile 63; 65 öffnen stets dann, wenn der sich der dem beigeordneten Dämpfventil 3; 5 zugehörige Arbeitsraum 15; 17 infolge einer Kolbenbewegung vergrößert. Dann kann über das Rückschlagventil 15; 17 Dämpfmedium aus dem Ausgleichsraum 31 in dem Arbeitsraum 15; 17 nachströmen. Bei einer Anströmung aus dem Arbeitsraum 15; 17 in die Fluidverbindung 11; 13 schließt das Rückschlagventil und das Dämpfmedium strömt weiter in einen Raum zwischen dem Rückschlagventil 63; 65 und einer Zuströmöffnung 67 in das verstellbare Dämpfventil 3; 5. Der Abfluss aus dem Dämpfventil 3; 5 in den Ausgleichsraum der Rohrstutzen 45 erfolgt radial versetzt zu der Zuströmöffnung 67.
  • In beiden Ausführungsformen ist die Anschlussöffnung 49; 51 Teil eines Radialkanals 69, der den Abstand zwischen einer äußeren Mantelfläche des Rohrstutzens 45 und des Hydraulikanschlusses 41; 43 der Fluidverbindung zum verstellbaren Dämpfventil. In dieser Darstellung sind die beiden Varianten in Kombination dargestellt. Grundsätzlich könnte man jedoch auch eine der beiden Bauformen für beide Anschlussöffnungen 49; 51 vorsehen.
  • Mit der 4 soll zu dem verdeutlicht werden, dass eine der Anschlussöffnungen 49; 51 einen größeren axialen Abstand zum Zylinder 19 aufweisen kann als die andere Anschlussöffnung. Dadurch können die Leitungen 29; 31 in verschiedenen Ebenen zum Behälterrohr 47 verlegt werden.
  • Die Leitungen 29; 31 verlaufen in einem Bauraum, der ggf. auch für Leitungen 71; 51 eines elektrischen Anschlusses 75; 77 der verstellbaren Dämpfventile benötigt werden. Der elektrische Anschluss 75; 77 dient u. a. zur Stromversorgung einer nicht dargestellten Spule. Aus der 4 ist ebenfalls ersichtlich, dass die Anschlussöffnung 49; 51 in Umfangsrichtung versetzt zu einem elektrischen Anschluss 75; 77 für das verstellbare Dämpfventil 3; 5 angeordnet sein kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schwingungsdämpfer
    3
    verstellbares Dämpfventil
    5
    verstellbares Dämpfventil
    7
    Kolben
    9
    Kolbenstange
    11
    Fluidverbindung
    13
    Fluidverbindung
    15
    kolbenstangenseitiger Arbeitsraum
    17
    Kolbenstangenferner Arbeitsraum
    19
    Zylinder
    21
    Ausgleichsraum
    23
    Hydraulikvorrichtung
    25
    Pumpe
    27
    Antriebsmotor
    29
    Leitung
    31
    Leitung
    33
    Zwischenrohr
    35
    Zwischenrohr
    37
    Anschlussöffnung
    39
    Anschlussöffnung
    41
    Hydraulikanschluss
    43
    Hydraulikanschluss
    45
    Rohrstutzen
    47
    Behälterrohr
    49
    Anschlussöffnung
    51
    Anschlussöffnung
    53
    erster Rohrabschnitt
    55
    weiterer Rohrabschnitt
    57
    Anschlusshülse
    59
    Ringkanal
    61
    Sitzfläche
    63
    Rückschlageventil
    65
    Rückschlagventil
    67
    Zuströmöffnung
    69
    Radialkanal
    71
    Leitungen
    73
    Leitungen
    75
    elektrischer Anschluss
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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    • DE 34006875 A1 [0005]
    • DE 1020152000348 A1 [0018]

Claims (9)

  1. Verstellbarer Schwingungsdämpfer (1), umfassend mindestens ein verstellbares Dämpfventil (3; 5), einen Kolben (7) an einer Kolbenstange (9), der einen Zylinder (19) in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum (15; 17) unterteilt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hydraulikvorrichtung (23) über eine erste Leitung (29) mit dem mindestens einen verstellbaren Dämpfventil (3; 5) verbunden ist, das an einen der Arbeitsräume (15; 17) angeschlossen ist und über eine zweite Leitung (31) zumindest mittelbar mit dem anderen der Arbeitsräume (15; 17) verbunden ist.
  2. Verstellbarer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikvorrichtung (23) über die erste Leitung (29) mit dem einen der beiden verstellbaren Dämpfventile (3; 5) und über eine zweite Leitung (31) mit einem zweiten verstellbaren Dämpfventil (3; 5) verbunden ist.
  3. Verstellbarer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine verstellbare Dämpfventil (3; 5) über einen Rohrstutzen (45) an den Zylinder (19) angeschlossen ist und der Rohrstutzen (45) eine Anschlussöffnung (49; 51) für die Hydraulikvorrichtung (23) aufweist.
  4. Verstellbarer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrstutzen (45) mehrteilig aufgebaut ist, wobei ein Rohrabschnitt (53) den Anschluss an den Zylinder (19) bildet und ein Rohrabschnitt (55) einen Adapter mit der Anschlussöffnung (49; 51) bildet.
  5. Verstellbarer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verstellbare Dämpfventil (3; 5) über eine Fluidverbindung (11; 13) mit dem Arbeitsraum (15; 17) verbunden ist, wobei die Fluidverbindung (11; 13) von einem Zwischenrohr (33; 35) gebildet wird, das über eine mit der Anschlussöffnung (49; 51) verbundene Anschlusshülse (57) mit dem verstellbaren Dämpfventil (3; 5) verbunden ist.
  6. Verstellbarer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusshülse (57) über einen Ringkanal (59) mit der Anschlussöffnung (49; 51) verbunden ist.
  7. Verstellbarer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussöffnung (49; 51) als Teil eines Radialkanals (69) ausgeführt ist.
  8. Verstellbarer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Anschlussöffnungen (49; 51) einen größeren axialen Abstand zum Zylinder (19) aufweist als die andere Anschlussöffnung (49; 51).
  9. Verstellbarer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussöffnung (49; 51) in Umfangsrichtung versetzt zu einem elektrischen Anschluss (75; 77) für das verstellbare Dämpfventil (3; 5) angeordnet ist.
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