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Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit zwei verstellbaren Dämpfventilen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Aus der
DE 10 2016 206 595 A1 ist ein Schwingungsdämpfer mit zwei verstellbaren Dämpfventilen bekannt, die in einem separaten Gehäuse bezogen auf einen äußeren Behälter des Schwingungsdämpfers angeordnet sind. Ein Ausgleichsraum zur Kompensation des von einer Kolbenstange verdrängten Dämpfmediumvolumens ist ebenfalls in einem separaten Gehäuse realisiert. In diesem Beispiel kommt noch ein weiteres Gehäuse für eine Pumpe hinzu. Damit sind vier Gehäuse in einem äußerst beengten Einbauraum unterzubringen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das aus dem Stand der Technik bekannte Bauraumproblem für einen Schwingungsdämpfer mit zwei Dämpfventilen zu lösen.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Im Vergleich zum Stand der Technik wird ein Gehäuse eingespart. Des Weiteren vereinfacht sich durch den Wegfall des Gehäuses für den Ausgleichsraum die Anschlusstechnik, um den Ausgleichsraum an den Schwingungsdämpfer einzubinden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung nimmt das Gehäuse zwischen den beiden verstellbaren Dämpfventilen ein Distanzrohr auf, das den Ausgleichsraum aufnimmt. Das Distanzrohr ist ein sehr einfaches Bauteil, das aus einem Halbzeug mit nur einem geringen Nacharbeitungsaufwand herstellbar ist. Unterschiedliche Baugrößen des Ausgleichsraums lassen sich z. B. durch die Anwendung verschiedener Längen des Distanzrohres realisieren, so dass man damit einen Baukasten für verschiedene Anwendung aufbauen kann.
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Im Hinblick auf einen einfachen Gesamtaufbau bilden das Distanzrohr und ein Hüllrohr einen Fluidweg von einem der Arbeitsräume 11; 13 zu einem der verstellbaren Dämpfventile.
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In weiterer konstruktiver Ausgestaltung bilden ein Außenrohr des Gehäuses und das Hüllrohr einen zweiten Fluidweg zwischen dem anderen Arbeitsraum und dem anderen verstellbaren Dämpfventil. Damit liegen insgesamt große Strömungsquerschnitte vor, ohne dass Schläuche und Schlauchverbindungen notwendig wären.
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Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch weist das Gehäuse ein Kopfteil auf, in dem das verstellbare Dämpfventil angeordnet ist. Das separate Kopfteil fördert den Einsatz eines einfachen Halbzeugs für das Distanzrohr, da die komplexeren Funktionen im Kopfteil konstruktiv umgesetzt werden können.
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Es ist vorgesehen, dass das Gehäuse einen Anschlussring an den äußeren Zylinder aufweist. Das Distanzrohr kann ohne radiale Rohrstutzen o. ä. ausgeführt sein.
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Ein weiterer konstruktiver Vorteil wird dadurch erreicht, dass der Anschlussring an einem Ende das Kopfteil und an seinem anderen Ende das Distanzrohr aufnimmt. Unterschiedliche Rohrlängen beim Distanzrohr haben keinen Einfluss auf den Anschlussring.
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Damit der Anschlussring selbst ein kompaktes Bauteil darstellt, weist der Anschlussring einen Dämpfmediumanschluss an das Kopfteil des einen verstellbaren Dämpfventils und einen Dämpfmediumanschluss an einen der Fluidwege auf.
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Es ist vorgesehen, dass das Distanzrohr einen Zwischenboden aufweist, der einen Druckanschluss zu einem Gasraum als Teil des Ausgleichsraums aufweist. Der Zwischenboden vereinfacht die Ausgestaltung der Strömungswege zwischen den Dämpfventilen sowie die Anordnung des Druckanschlusses.
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Dafür weist der Zwischenboden vorteilhafterweise einen Verbindungskanal zwischen einem der Fluidwege und einem der verstellbaren Dämpfventile auf.
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Eine weitere Maßnahme zur Vereinfachung des Gesamtdesigns besteht darin, dass das Distanzrohr an einem Ende von dem Zwischenboden verschlossen wird und an dem gegenüberliegenden Ende mit einem mit Dämpfmedium gefüllten Vorratsraum als Teil des Ausgleichsraums offen in Richtung eines der verstellbaren Dämpfventile ausgeführt ist. Das offene Ende stellt praktisch einen Anschluss und einen Strömungsweg dar.
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Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
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Es zeigt:
- 1 Schwingungsdämpfer im Gesamtschnitt
- 2 u. 3 verschieden Längsschnitt durch das Gehäuse mit dem Ausgleichsraum
- 4 Zwischenboden als Einzelteil
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Die 1 zeigt einen Schwingungsdämpfer 1, der einen äußeren Zylinder 3 aufweist, in dem eine Kolbenstange 5 mit einem Kolben 7 eine axiale Arbeitsbewegung durchführt. Der Kolben 7 unterteilt einen inneren Zylinder 9 in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 11; 13. Beide Arbeitsräume 11; 13 sind vollständig mit Dämpfmedium gefüllt. Eine Kolbenstangenführung 15 verschließt das eine Ende des inneren Zylinders 9 und ein Boden 17 das andere Ende. Ggf. kann sich auf dem Boden ein Bodenventilkörper 19 abstützen. Der Bodenventilkörper 19 kann auch ohne eine Ventilscheibenbestückung ausgeführt sein. Wesentlich ist eine Anschlussverbindung zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 11 über eine erste Anschlussöffnung 21 an einen ersten Anschlussraum 23 und eine zweite Anschlussöffnung 23 über einen abgedichteten zweiten Anschlussraum 27. Beide Anschlussräume 23; 27 erstrecken sich zwischen dem äußeren und dem inneren Zylinder 3; 9. Ein Gehäusering 29 mit einem Dichtflansch 31 trennt die beiden Anschlussräume 23; 27 und verbindet mechanisch zwei Abschnitte 3A; 3B, die den äußeren Zylinder 3 bilden. In dem Gehäusering 29 sind optional zwei Pumpenanschlüsse 33 zu einer Pumpe 35 ausgeführt, um Dämpfmedium über die beiden Anschlussräume 23; 27 zwischen den beiden Arbeitsräumen 11; 13 umzupumpen.
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Des Weiteren weist der Gehäusering 29 jeweils eine Strömungsverbindung 37; 39 zwischen einem der Anschlussräume 23; 27 und einem Gehäuse 41 auf, indem zwei verstellbare Dämpfventile 43; 45 angeordnet sind.
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Die beiden verstellbaren Dämpfventile 43; 45 entsprechen der Bauform, wie sie auch in dem zitierten Stand der Technik offenbart sind. Beide Dämpfventile 43; 45 sind in Abflussrichtung an einen gemeinsamen Ausgleichsraum 47 zur Kompensation des von der Kolbenstange verdrängten Dämpfmediums angeschlossen. Der Ausgleichsraum 47 umfasst einen mit Dämpfmedium gefüllten Vorratsraum 49 und einen von einem axial beweglichen Trennkolben 51 separierten mit Gas gefüllten Druckraum.
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Das Gehäuse 41 weist zwischen den beiden verstellbaren Dämpfventilen 43; 45 ein Distanzrohr 55 auf, das den Ausgleichsraum 47 aufnimmt. Das Gehäuse 41 verläuft in dieser Darstellung achsparallel zum äußeren Zylinder 3, jedoch ist diese Ausrichtung nicht zwingend erforderlich.
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Das Distanzrohr 55 und ein Hüllrohr 57 bilden einen ersten Fluidweg 59 zwischen dem Vorratsraum 49 und dem verstellbaren Dämpfventil 45. Ein Außenrohr 61 des Gehäuses 41 und das Hüllrohr 57 bilden einen zweiten Fluidweg 63 zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 11 und dem anderen verstellbaren Dämpfventil 43. Grundsätzlich wäre auch eine andere Zuordnung möglich. Dadurch liegen jeweils ringförmige Fluidwege 59; 61 vor, über die ein vergleichsweise großer Volumenstrom durchsetzbar ist. (2)
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Zur Verbindung des Gehäuses 41 mit jeweils einem verstellbaren Dämpfventil 43; 45 weist das Gehäuse 41 Kopfteile 65; 67 auf, in denen jeweils das verstellbare Dämpfventil 43; 45 angeordnet ist. Jedes Kopfteil 65; 67 bildet praktisch einen Adapter, der eines der verstellbaren Dämpfventile, das z. B. auch direkt an dem äußeren Zylinder 3 angebracht sein könnte, nun in dem Gehäuse hält. Zusätzlich ist in jedem Kopfteil ein Rückschlagventil 69; 71 ausgeführt, das in Zuströmrichtung in das verstellbare Dämpfventil öffnet.
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Das Gehäuse 41 weist einen Anschlussring 73 an den äußeren Zylinder 3 bzw. den Gehäusering 29 auf. Der Anschlussring 73 ist vergleichsweise kurz dimensioniert, da der Anschlussring 73 an einem Ende das Kopfteil 67 und an seinem anderen Ende das Distanzrohr, das Hüllrohr und das Außenrohr aufnimmt. Folglich erstreckt sich der Anschlussring nur über einen kurzen Abschnitt des Gehäuses 41 und keinesfalls über die Gesamtlänge.
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Der Anschlussring 73 weist einen Dämpfmediumanschluss 75 an das Kopfteil 67 des verstellbaren Dämpfventils 45 und einen Dämpfmediumanschluss 77 an den zweiten Fluidweg 63 auf. Sowohl das Hüllrohr 57 wie auch das Außenrohr 61 benötigen keine radialen Öffnungen oder Anschlussstutzen für die Fluidwege 59; 63.
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Des Weiteren weist das Distanzrohr 55 einen Zwischenboden 79 auf, der einen Druckanschluss zu dem Druckraum 53 als Teil des Ausgleichsraums 49 aufweist. Der Druckanschluss 81 setzt sich durch den Anschlussring 73 fort, so dass sich die Gasmenge zu einem sehr späten Zeitpunkt innerhalb des Montageablaufs zuführen lässt.
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Wie aus der Zusammenschau der 2, 3 und 4 erkennbar ist, weist der Zwischenboden 79 einen Verbindungskanal 83 zwischen dem erst Fluidweg 59 und dem verstellbaren Dämpfventil 45 auf. Dafür verfügt der Zwischenboden 79 über einen ringförmigen Sammelkanal 85 an den mindestens ein Axialkanal 87 in Richtung des verstellbaren Dämpfventils 45 angeschlossen ist. Der Sammelkanal 85 steht in Überdeckung mit mehreren Durchgangsöffnungen 89 im Distanzrohr 55, das sich am Zwischenboden 79 radial und axial abstützt.
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Das Distanzrohr 55 wird an einem Ende von dem Zwischenboden verschlossen und ist an dem gegenüberliegenden Ende mit dem mit Dämpfmedium gefüllten Vorratsraum als Teil des Ausgleichsraums offen in Richtung des verstellbaren Dämpfventils 43 ausgeführt.
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Bei einer Ausfahrbewegung der Kolbenstange 5 wird Dämpfmedium aus dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 11 über die erste Anschlussöffnung 21 in den ersten Anschlussraum 23 verdrängt. Dieses Dämpfmedium gelangt über die Strömungsverbindung 37 innerhalb des Gehäuserings 29 und den Dämpfmediumanschluss 77 im Anschlussring 73 in das Gehäuse 41. Über den zweiten Fluidweg 63 strömt das Dämpfmedium radial in das Kopfteil 65 und weiter in einen Radialkanal 91 zwischen der Abflussseite des Rückschlagventils 69 in einen Zuströmkanal 93 des verstellbaren Dämpfventils 43. Dabei ist das Rückschlagventil 69 geschlossen, so dass ein Kurzschluss zum Vorratsraum 49 unterbunden ist. Nachdem das Dämpfmedium das vestellbare Dämpventil 43 passiert hat, setzt sich der Strömungsweg über einen oder mehrere Abflusskanäle 95 zum Vorratsraum 49 und in den ersten Fluidweg 59 fort.
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Bei einer Ausfahrbewegung der Kolbenstange 5 vergrößert sich der kolbenstangenferne Arbeitsraum 13. Folglich muss das aus dem inneren Zylinder 9 ausfahrende Volumen der Kolbenstange 5 von dem Dämpfmediumvolumen im Vorratsraum 49 kompensiert werden. Deshalb kommt im Strömungsweg ab dem Vorratsraum 49 nun der Volumenanteil der ausfahrenden Kolbenstange 5 hinzu, so dass dieser vergrößerte Volumenstrom über den ersten Fluidweg 59, dem Zwischenboden 79 mit seinem Sammelkanal 85 und dem Axialkanal 87 gelangt. Auf der dem Gasraum abgewandten Seite des Kopfteils 67 öffnet sich das Rückschlagventil 71 und das Dämpfmedium gelangt über den Dämpfmediumanschluss 75 in den zweiten Anschlussraum 27 im äußeren Zylinder 3 und über die zweite Anschlussöffnung 25 in den kolbenstangenfernen Arbeitsraum 13.
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Eine Einfahrbewegung der Kolbenstange 5 führt zu einer Verdrängung von Dämpfmedium aus dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum 13 über die zweite Anschlussöffnung 25 in den zweiten Anschlussraum 27. Die Strömungsverbindung 39 und der Dämpfmediumanschluss 75 im Anschlussring 73 führen das Dämpfmedium zu einem Radialkanal 97 im Kopfteil 67 des Gehäuses 41. Auch hier sperrt das Rückschlagventil 71 den hydraulischen Kurzschluss in den Vorratsraum 49. Nachdem das Dämpfmedium auch hier einen Zuströmkanal 99 passiert und den mindestens einen Abflusskanal 101 erreicht hat, setzt sich der weitere Strömungsweg über den Verbindungskanal 83 im Zwischenboden 79 und den ersten Fluidweg 59 in Richtung des verstellbaren Dämpfventils 43 fort. Das Rückschlagventil 69 öffnet sich, so dass das Dämpfmedium über den Radialkanal 91 und den zweiten Fluidweg 63 wieder den Dämpfmediumanschluss 77 passiert und über den ersten Anschlussraum 23 in den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 11 einströmt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schwingungsdämpfer
- 3
- äußerer Zylinder
- 5
- Kolbenstange
- 7
- Kolben
- 9
- innerer Zylinder
- 11
- kolbenstangenseitiger Arbeitsraum
- 13
- kolbenstangenferner Arbeitsraum
- 15
- Kolbenstangenführung
- 17
- Boden
- 19
- Bodenventilkörper
- 21
- Anschlussöffnung
- 23
- erster Anschlussraum
- 25
- zweite Anschlussöffnung
- 27
- zweiter Anschlussraum
- 29
- Gehäusering
- 31
- Dichtflansch
- 33
- Pumpenanschluss
- 35
- Pumpe
- 37
- Strömungsverbindung
- 39
- Strömungsverbindung
- 41
- Gehäuse
- 43
- verstellbares Dämpfventil
- 45
- verstellbares Dämpfventil
- 47
- Ausgleichsraum
- 49
- Vorratsraum
- 51
- Trennkolben
- 53
- Druckraum
- 55
- Distanzrohr
- 57
- Hüllrohr
- 59
- erster Fluidweg
- 61
- Außenrohr
- 63
- zweiter Fluidweg
- 65
- Kopfteil
- 67
- Kopfteil
- 69
- Rückschlagventil
- 71
- Rückschlagventil
- 73
- Anschlussring
- 75
- Dämpfmediumanschluss
- 77
- Dämpfmediumanschluss
- 79
- Zwischenboden
- 81
- Druckanschluss
- 83
- Verbindungskanal
- 85
- Sammelkanal
- 87
- Axialkanal
- 89
- Durchgangsöffnung
- 91
- Radialkanal
- 93
- Zuströmkanal
- 95
- Abflusskanal
- 97
- Radialkanal
- 99
- Zuströmkanal
- 101
- Abflusskanal
