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Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer und ein Fahrzeug. Ein Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist beispielsweise aus der
DE 10 2013 204 846 A1 bekannt.
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Schwingungsdämpfer werden üblicherweise für Kraftfahrzeuge sowie für Sportfahrzeuge und im Industriebereich eingesetzt. Bei Schwingungsdämpfern wird generell zwischen Einrohrdämpfern und Mehrrohrdämpfern unterschieden, wobei häufig Zweirohrdämpfer als Mehrrohrdämpfer zum Einsatz kommen. Im Unterschied zu Einrohrdämpfern arbeiten Zweirohrdämpfer mit geringerem Systemdruck. Ein Einrohrdämpfer ist beispielsweise in der
DE 29 42 029 A1 beschrieben.
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Zweirohrdämpfer weisen im Wesentlichen ein Innenrohr und ein Außenrohr in Form eines Behälterrohres auf, die koaxial zueinander angeordnet sind. In einem zentralen Innenrohr ist dabei ein Arbeitskolben axial beweglich angeordnet, der einen Arbeitsraum des Innenrohres in einen oberen und einen unteren Arbeitsraum unterteilt. Die Arbeitsräume sind dabei mit einem Dämpfermedium, beispielsweise mit einem Dämpferöl befüllt. Das zentrale Innenrohr wird hierbei oft als Zylinderrohr bezeichnet. Der Arbeitskolben ist dabei mit einer Kolbenstange fest verbunden, durch die Schwingungen in den Schwingungsdämpfer eingeleitet und durch diesen gedämpft werden. Beim Einfedern der Kolbenstange in das Zylinderrohr fließt dabei das Dämpferöl vom unteren Arbeitsraum durch den Arbeitskolben in den oberen Arbeitsraum, wobei durch das zusätzliche Volumen der eintauchenden Kolbenstange ein Teil des Dämpferöls durch ein weiteres Ventil in einen Ausgleichsraum fließt. Um das Behälterrohr nach außen abzudichten, kann an der Kolbenstange eine Dichtung, wie aus der
DE 1 775 352 A bekannt, vorgesehen sein. Der Ausgleichsraum ist üblicherweise zwischen dem Behälterrohr und dem Innenrohr bzw. dem Zylinderrohr ausgebildet. Im Ausgleichsraum ist ein Dämpfergas zur Vorspannung des Dämpferöls eingebracht, das beim Einfedern durch das Dämpferöl komprimiert wird. Beim Ausfedern wird das Dämpferöl durch das Dämpfergas wieder in den Arbeitsraum des Zylinderrohres gepresst.
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Ein Schwingungsdämpfer nach einer Zweirohr-Ausführung ist beispielsweise aus der eingangs genannten
DE 10 2013 204 846 A1 bekannt. Der Schwingungsdämpfer weist dabei ein Außenrohr und einen Arbeitszylinder auf, in dem der Kolben angeordnet ist. Um den Arbeitszylinder ist ein Ausgleichsraum koaxial zu diesem angeordnet. Der Ausgleichsraum weist einen unteren Ölbereich und einen oberen Gasbereich auf. Das Öl und das Gas korrespondieren dabei in direktem Kontakt miteinander.
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Durch den direkten Kontakt zwischen Öl und Gas wird nachteilig ein Auslösen von Gasblasen aus dem Gasbereich begünstigt. Die Gasblasen werden dabei durch das Öl aufgenommen. Um dies zu verhindern kommen häufig ringförmige Trennkolben bzw. Trennelemente in Zweirohrdämpfern zum Einsatz, die den Gasbereich vom Ölbereich trennen. Schwingungsdämpfer mit solchen Trennkolben sind beispielsweise aus der
DE 1 232 837 A ,
US 4 519 481 A und der
DE 195 31 794 C1 bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten Schwingungsdämpfer anzugeben, bei dem durch eine verbesserte Trennung der Dämpfermedien im Betrieb eine Ausfallssicherheit des Schwingungsdämpfers erhöht wird sowie insbesondere ein Verschäumen des Dämpferöls verhindert wird. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde ein Fahrzeug anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf den Schwingungsdämpfer durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Hinsichtlich des Fahrzeugs wird die vorstehend genannte Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 10 gelöst.
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Die Erfindung beruht auf dem Gedanken einen Schwingungsdämpfer mit einem Außenrohr und wenigstens einem Innenrohr anzugeben, die koaxial zueinander angeordnet sind. Zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr ist ein Ringspalt ausgebildet, der einen Ausgleichsraum zur Aufnahme eines Dämpferöls bildet und mit dem Innenrohr fluidverbunden ist. Im Ausgleichsraum ist ein Dämpfergas zur Vorspannung des Dämpferöls eingebracht, wobei im Ausgleichsraum wenigstens ein Trennelement angeordnet ist, das axial verschiebbar ist und das Dämpferöl vom Dämpfergas fluiddicht voneinander trennt.
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Die Erfindung hat verschiedene Vorteile. Durch die fluiddichte Trennung des Dämpferöls vom Dämpfergas im Ausgleichsraum wird vorteilhaft ein Verschäumen des Dämpfergases mit dem Dämpferöl verhindert. Das Trennelement dient somit zur festen Trennung von Dämpfergas und Dämpferöl.
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Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, dass durch die fluiddichte Trennung des Dämpferöls vom Dämpfergas ein Kältepoltern des Schwingungsdämpfers verhindert wird. Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer weist somit vorteilhafterweise neben einem geringen Systemdruck ein niedriges Geräuschniveau auf.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Trennelement ringförmig ausgebildet. Vorteilhaft ist hierbei ein konstruktiv einfacher Aufbau des Trennelements. Ferner wird dadurch eine kostengünstige Herstellung des Trennelements ermöglicht.
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Das Trennelement liegt mit wenigstens einer Dichtlippe am Außenrohr und am Innenrohr fluiddicht an. Dies hat den Vorteil, dass im Betrieb eine kontinuierliche Abdichtung des Dämpferöls gegen das Dämpfergas erreicht wird. Somit wird die Aufnahme von ausgelösten Dampfblasen in das Dämpferöl verhindert.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Trennelement ausgehend von jeweils einer Stirnseite eine Querschnittsverjüngung derart auf, dass an der Dichtlippe wenigstens ein Dichtlippenrand ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann an jeweils einer Stirnseite eine Dichtlippe ausgebildet sein, die wenigstens einen Dichtlippenrand umfasst. Dabei ist eine erste Dichtlippe des Trennelements dem Dämpferöl zugeordnet. Eine zweite Dichtlippe ist dem Dämpfergas zugeordnet. Durch die Ausbildung von zwei Dichtlippen wird vorteilhaft eine verbesserte Dichtwirkung des Trennelements erreicht. Ferner wird eine Ausfallssicherheit des Schwingungsdämpfers erhöht. Vorteilhafterweise kann dabei ein Dichtlippenrand der ersten Dichtlippe am Außenrohr und/oder am Innenrohr fluiddicht anliegen. Ferner kann ein Dichtlippenrand der zweiten Dichtlippe am Außenrohr und/oder am Innenrohr fluiddicht anliegen.
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Das Trennelement weist einen äußeren Kompressionsraum auf, der radial außenliegend zwischen dem Trennelement und dem Außenrohr ausgebildet ist und durch die Dichtlippen axial begrenzt ist. Ferner weist das Trennelement einen inneren Kompressionsraum auf, der radial innenliegend zwischen dem Trennelement und dem Innenrohr ausgebildet ist und durch die Dichtlippen axial begrenzt ist. Hierbei ist vorteilhaft, dass bei einer elastischen Verformung bzw. bei einer Kompression des Trennelements das Material des Trennelements in den äußeren und/oder inneren Kompressionsraum ausweichen kann. Dadurch wird eine Beschädigung des Trennelements verhindert. Ferner kann vorteilhafterweise der äußere Kompressionsraum und/oder der innere Kompressionsraum bei Undichtigkeit einer Dichtlippe eine Schleuse bilden, die ein Eindringen von Gasblasen in das Dämpferöl verhindert. Der Kompressionsraum kann daher derart ausgebildet sein, dass das Dämpferöl und/oder das Dämpfergas in den Kompressionsraum aufnehmbar ist. Der jeweilige Kompressionsraum kann dabei durch eine Materialeinschnürung im Trennelement ausgebildet sein. Die Materialeinschnürung bildet dabei im Wesentlichen die Querschnittsverjüngung des Trennelements. Der jeweilige Kompressionsraum kann eine dreickeckförmige Querschnittsform aufweisen. Der jeweilige Kompressionsraum kann auch eine andere Querschnittsform aufweisen. Ferner kann das Trennelement auch mehrere äußere und/oder innere Kompressionsräume umfassen.
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Das Trennelement kann in axialer Längsrichtung asymmetrisch ausgebildet sein. Mit anderen Worten können die Dichtlippen des Trennelements in Richtung der Längsachse des Trennelements asymmetrisch zueinander ausgebildet sein. Die Dichtlippen weisen daher eine voneinander abweichende Querschnittsform auf. Die Längsachse des Trennelements entspricht dabei der Rotationsachse des Trennelements. Hierbei ist vorteilhaft, dass die Dichtlippen des Trennelements eine verbesserte Querschnittsform aufweisen, die an die entsprechenden Betriebsbedingungen angepasst ist. Das Trennelement weist hierbei im Querschnitt eine Doppelkegelform auf, wobei ein jeweiliger Kegelboden eine Stirnseite des Trennelements bildet. Ferner kann das Trennelement rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung des Trennelements.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Trennelement einstückig ausgebildet. Das Trennelement kann vorteilhaft einfach und kostengünstig durch standardisierte Herstellungsverfahren, beispielsweise durch ein Spritzgussverfahren, ein Extrusionsverfahren oder ein anderes Herstellungsverfahren, hergestellt werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Trennelement wenigstens einen Verstärkungsring auf, der wenigstens teilweise in das Trennelement axial eingreift. Der Verstärkungsring kann auch vollständig in das Trennelement axial eingreifen. Mit anderen Worten kann der Verstärkungsring auch vollständig im Trennelement eingebettet sein. Der Verstärkungsring kann aus Kunststoff oder aus Metall gebildet sein. Der Verstärkungsring kann auch aus Gummi oder einem anderen elastischen Material gebildet sein. Der Verstärkungsring hat den Vorteil, dass das Trennelement bei hohen Kompressionskräften gegen eine unkontrollierte Verformung geschützt wird. Der Verstärkungsring dient daher zur Formstabilisierung des Trennelement bei auftretenden Kompressionskräften.
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Das Trennelement kann wenigstens eine Verstärkungsscheibe aufweisen, die in einer Stirnseite des Trennelements eingebettet ist und mit der Stirnseite des Trennelements flächenbündig abschließt. Hierbei ist vorteilhaft, dass die Verstärkungsscheiben die Stirnseiten des Trennelements verstärken und gegen eine unkontrollierte Verformung bei hohen Kompressionskräften sichern. Die Verstärkungsscheibe kann durch ein Verstärkungselement gebildet sein, das einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Das Verstärkungselement kann dabei durch einen O-Ring gebildet sein. Das Verstärkungselement kann dabei ebenso aus Gummi oder einem anderen elastischen Material gebildet sein.
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Vorzugsweise ist das Trennelement elastisch verformbar ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass eine Beschädigung des Trennelements durch auftretende hohe Kompressionskräfte verhindert wird.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit wenigstens einem Schwingungsdämpfer der vorstehend genannten Art. Hierbei wird auf die im Zusammenhang mit dem Schwingungsdämpfer erläuterten Vorteile verwiesen. Darüber hinaus kann das Fahrzeug alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer zuvor in Bezug auf den Schwingungsdämpfer genannter Merkmale aufweisen.
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Die Erfindung wird nachstehend mit weiteren Einzelheiten unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die dargestellten Ausführungsformen stellen Beispiele dar, wie der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer ausgestaltet sein kann.
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In diesen zeigen
- 1 eine Längsschnittansicht eines Schwingungsdämpfers, insbesondere Zweirohrdämpfers, mit einem Trennelement nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
- 2 eine Längsschnittansicht eines Trennelements gemäß 1;
- 3 eine Längsschnittansicht eines Trennelements mit einem Verstärkungsring nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
- 4 eine Längsschnittansicht eines Trennelements mit zwei Verstärkungsscheiben nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
- 5 eine Längsschnittansicht eines Trennelements mit zwei Verstärkungselementen nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, und
- 6 eine Längsschnittansicht eines Trennelements mit zwei Dichtungselementen nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
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Generell weisen Zweirohrdämpfer ein Innenrohr und ein Außenrohr in Form eines Behälterrohres auf, die koaxial zueinander angeordnet sind. In einem zentralen Innenrohr ist dabei ein Arbeitskolben axial beweglich angeordnet, der einen Arbeitsraum des Innenrohres in einen ersten Arbeitsraum und einen zweiten Arbeitsraum unterteilt. Die Arbeitsräume sind dabei mit einem Dämpfermedium, beispielsweise mit einem Dämpferöl befüllt. Das zentrale Innenrohr wird hierbei oft als Zylinderrohr bezeichnet. Der Arbeitskolben ist dabei mit einer Kolbenstange fest verbunden, durch die Schwingungen in den Schwingungsdämpfer eingeleitet und durch diesen gedämpft werden. Beim Einfedern der Kolbenstange in das Zylinderrohr fließt dabei das Dämpferöl vom ersten Arbeitsraum durch den Arbeitskolben in den zweiten Arbeitsraum, wobei durch das zusätzliche Volumen der eintauchenden Kolbenstange ein Teil des Dämpferöls durch ein weiteres Ventil in einen Ausgleichsraum fließt. Der Ausgleichsraum ist üblicherweise zwischen dem Behälterrohr und dem Innenrohr bzw. dem Zylinderrohr ausgebildet. Im Ausgleichsraum ist ein Dämpfergas zur Vorspannung des Dämpferöls eingebracht, das beim Einfedern durch das Dämpferöl komprimiert wird. Beim Ausfedern wird das Dämpferöl durch das Dämpfergas wieder in den Arbeitsraum des Zylinderrohres gepresst.
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1 zeigt eine Längsschnittansicht eines Schwingungsdämpfers 10, insbesondere eines Zweirohrdämpfers. Der Schwingungsdämpfer 10 wird in der nachfolgenden Beschreibung generell als Zweirohrdämpfer bezeichnet. Das Trennelement 20 ist dabei für die Trennung des Dämpferöls vom Dämpfergas in Zweirohrdämpfern einsetzbar. Es ist auch denkbar, dass das Trennelement 20 in Mehrrohrdämpfern zum Einsatz kommt, die mehr als zwei Rohre umfassen.
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Der Zweirohrdämpfer weist im Wesentlichen ein Außenrohr 11 und ein Innenrohr 12 auf. Die Rohre 11, 12 sind dabei koaxial zueinander angeordnet. Zwischen dem Außenrohr 11 und dem Innenrohr 12 ist ein Ringspalt 13 ausgebildet, der einen Ausgleichsraum 14 zur Aufnahme eines Dämpfergases und eines Dämpferöls bildet.
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Ferner weist der Zweirohrdämpfer einen Arbeitskolben 40 auf, durch den ein erster Arbeitsraum 41 mit einem zweiten Arbeitsraum 42 des Innenrohres 12 mittels Ventile fluidverbunden ist. Die Arbeitsräume 41, 42 sind dabei mit einem Dämpferöl befüllt. Der Arbeitskolben 40 ist im Innenrohr 12 axial verschiebbar angeordnet und mit einem distalen Ende einer Kolbenstange 43 verbunden. Des Weiteren ist an einem axialen Ende des Zweirohrdämpfers eine Kolbenstangenführung 44 angeordnet, durch die die Kolbenstange 43 bei einer axialen Bewegung, insbesondere im Betrieb geführt wird. Ferner weist die Kolbenstangenführung 44 Dichtungen auf, die den Zweirohrdämpfer nach außen hin fluiddicht abdichten. Die Kolbenstangenführung 44 liegt mit einer axial außenliegenden Stirnseite an einem Verschlussdeckel 45 an. Mit einer axial innenliegenden Stirnseite liegt die Kolbenstangenführung 44 an einem Dichtelement 47 an.
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Der Verschlussdeckel 45 bildet das axiale Ende des Zweirohrdämpfers, in den das Außenrohr 11 einsitzt. Mit anderen Worten ist das Außenrohr 11 durch den Verschlussdeckel 45 radial umschlossen. Der Verschlussdeckel 45 kann dabei das Außenrohr vollständig oder abschnittsweise, insbesondere teilweise, radial umschließen. Das Außenrohr 11 ist mit einem ersten Außenrohrende 11a radial zwischen dem Verschlussdeckel 45 und der Kolbenstangenführung 44 angeordnet. Das Dichtelement 47 weist einen Dichtelementabsatz auf, der in das Innenrohr 12 eingreift. Das Dichtelement 47 umfasst ferner zwei Dichtungen, wobei eine erste, insbesondere äußere, Dichtung den Ausgleichsraum 14b gegen das Außenrohr 11 abdichtet und eine zweite, insbesondere innere, Dichtung den Ausgleichsraum 14b gegen das Innenrohr 12 abdichtet.
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Der Zweiohrdämpfer umfasst ferner ein Bodenventil 30 und einen Bodenkörper 46, der in das Außenrohr 11 eingreift. Der Bodenkörper 46 ist dabei an einem zweiten Außenrohrende 11b des Außenrohres 11 angeordnet. Am Bodenkörper 46 ist ferner eine Befestigungsvorrichtung 33 zur Befestigung des Zweirohrdämpfers am Kraftfahrzeug angeordnet. Der Bodenkörper 46 bildet dabei ein weiteres axiales Ende des Zweirohrdämpfers, das dem Verschlussdeckel 45 axial gegenüber angeordnet ist. Das Bodenventil 30 ist mit dem Innenrohr 12 verbunden. Durch das Bodenventil 30 ist der zweite Arbeitsraum 42 mit dem Ausgleichsraum 14 fluidverbunden. Im Ausgleichsraum 14 ist ein Dämpfergas zur Vorspannung des Dämpferöls eingebracht. Ferner ist im Ausgleichsraum 14 ein Trennelement 20 angeordnet. Im Ausgleichsraum 14 können auch mehrere Trennelemente 20 angeordnet sein. Das Trennelement 20 ist das Innenrohr 12 vollständig umschließend ausgebildet. Das Trennelement 20 kann auch das Innenrohr 12 abschnittsweise umschließend ausgebildet sein. Das Trennelement 20 teilt den Ausgleichsraum 14 in einen ersten Ausgleichsraum 14a und einen zweiten Ausgleichsraum 14b. Der erste Ausgleichsraum 14a bildet dabei einen Dämpferölbereich. Der zweite Ausgleichsraum 14b bildet einen Dämpfergasbereich.
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Das Trennelement 20 ist axial verschiebbar und trennt das Dämpferöl vom Dämpfergas fluiddicht voneinander. Wie in den 2 bis 4 gut ersichtlich, weist das Trennelement 20 zwei Dichtlippen 21 auf. Gemäß 1 liegt dabei das Trennelement 20 mit jeweils einer Dichtlippe 21 am Außenrohr 11 und am Innenrohr 12 fluiddicht an. Auf das Trennelement 20 und die Dichtlippen 21 wird später näher eingegangen.
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Wird im Betrieb das Dämpferöl vom zweiten Arbeitsraum 42 des Innenrohres 12 in den ersten Ausgleichsraum 14a gepresst, drückt das Dämpferöl gegen das axial verschiebbare Trennelement 20 und komprimiert das Dämpfergas im zweiten Ausgleichraum 14b. Durch die fluiddichte Trennung des Dämpferöls vom Dämpfergas wird vorteilhafterweise ein Auslösen von Gasblasen und somit eine Beschädigung von Ventilen und weiteren Hydraulikkomponenten verhindert. Des Weiteren wird ein Kältepoltern vermieden, wodurch ein geringes Geräuschniveau im Betrieb des Dämpfers erreicht wird.
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In 2 ist eine Längsschnittansicht eines Trennelements 20 gezeigt. Das Trennelement 20 ist dabei ringförmig ausgebildet. Wie in 1 beschrieben, weist das Trennelement 20 zwei Dichtlippen 21 auf. Die Dichtlippen 23 sind axial direkt gegenüberliegend am Trennelement 20 ausgebildet. Die Dichtlippen 21 sind jeweils durch eine Stirnseite 23 des Trennelements 20 axial begrenzt. Dabei bildet jeweils eine Stirnseite 23 ein distales Ende des Trennelements 20. Das Trennelement 20 kann auch eine einzige Dichtlippe 21 aufweisen. Ferner kann das Trennelement 20 mehrere Dichtlippen 21 aufweisen.
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Das Trennelement 20 ist rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Längsachse des Trennelements 20 entspricht der Rotationsachse. Das Trennelement 20 weist ausgehend von jeweils einer Stirnseite 23 eine Querschnittsverjüngung 24 auf. Dabei sind an jeweils einer Dichtlippe 21 zwei Dichtlippenränder 22 ausgebildet. Die Dichtlippe 21 kann auch einen einzigen Dichtlippenrand 22 aufweisen. Des Weiteren kann die Dichtlippe 21 auch mehrere Dichtlippenränder 22 umfassen. Bei Zweirohrdämpfern liegen die Dichtlippenränder 22 am Außenrohr 11 und am Innenrohr 12 fluiddicht an.
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Das Trennelement 20 weist einen äußeren Kompressionsraum 25 auf, der radial außenliegend zwischen dem Trennelement 20 und dem Außenrohr 11 ausgebildet ist und durch die Dichtlippen 21 axial begrenzt ist. Der äußere Kompressionsraum 25 bildet einen äußeren Freiraum. Im eingebauten Zustand des Trennelements 20 im Schwingungsdämpfer 10 ist der äußere Freiraum durch die Dichtlippen 21 und das Außenrohr 11 begrenzt. Ebenso weist das Trennelement 20 einen inneren Kompressionsraum 26 auf, der radial innenliegend zwischen dem Trennelement 20 und dem Innenrohr 12 des Zweirohrdämpfers ausgebildet ist und durch die Dichtlippen 21 axial begrenzt ist. Der innere Kompressionsraum 26 bildet einen inneren Freiraum. Im eingebauten Zustand im Schwingungsdämpfer 10 ist der innere Freiraum durch die Dichtlippen 21 und das Innenrohr 12 begrenzt.
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Das Trennelement 20 kann ferner mehrere äußere und/oder innere Kompressionsräume 25, 26 umfassen. Der jeweilige Kompressionsraum 25, 26 kann eine dreickeckförmige Querschnittsform aufweisen. Der jeweilige Kompressionsraum 25, 26 kann auch eine andere Querschnittsform aufweisen.
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Das Trennelement 20 ist in axialer Längsrichtung asymmetrisch ausgebildet. Das Trennelement 20 kann auch in einer axialen Längsrichtung symmetrisch ausgebildet sein. Der Querschnitt des Trennelements 20 ist doppelkegelförmig ausgebildet. Im Wesentlichen weist der Querschnitt des Trennelements 20 eine Materialeinschnürung auf. Die Materialeinschnürung ist am Innenumfang und am Außenumfang des Trennelement 20 rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Materialeinschnürung bildet dabei die Doppelkegelform des Querschnitts des Trennelements 20. Die Materialeinschnürung kann auch abschnittweise am Trennelement 20 ausgebildet sein. Der Querschnitt des Trennelements 20 kann daher auch eine andere Form aufweisen.
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Die Materialeinschnürung des Trennelements 20 kann den Kompressionsraum 25, 26 bilden. Ferner kann dabei durch die Materialeinschnürung die Querschnittsverjüngung 24 des Trennelements 20 gebildet sein. Die Kompressionsräume 25, 26 und/oder Querschnittsverjüngung 24 des Trennelements 20 sind daher durch die Materialeinschnürung gebildet.
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Generell kann das Trennelement 20 aus einem elastischem Material, wie beispielsweise Gummi oder Kunststoff gebildet sein. Das Trennelement 20 kann auch aus Metall gebildet sein. Des Weiteren ist auch denkbar, dass das Trennelement 20 durch Kombinationen aus Gummi, Kunststoff und Metall gebildet ist. Das Trennelement 20 ist elastisch verformbar ausgebildet. Das Trennelement 20 kann auch starr, insbesondere nicht-verformbar ausgebildet sein. Gemäß 2 ist das Trennelement 20 einstückig ausgebildet. Das Trennelement 20 kann auch durch zwei oder mehrere ringförmige Trennelementabschnitte gebildet sein.
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Die in 1 und 2 beschriebene Ausgestaltung des Trennelements 20, sowie die Anordnung im Schwingungsdämpfer 10 und die Funktion des Trennelements 20 entspricht der Ausgestaltung, Anordnung und Funktion der nachfolgend in 3 und 5 gezeigten Trennelemente 20.
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3 zeigt ein Trennelement 20 mit einem Verstärkungsring 27. Wie in 3 ersichtlich greift der Verstärkungsring 27 teilweise in das Trennelement 20 axial ein. Der Verstärkungsring 27 greift dabei derart in das Trennelement 20 ein, sodass der Verstärkungsring 27 mit einem axialen Ende die in 2 beschriebene Materialeinschnürung im Trennelement 20 überragt. Der Verstärkungsring 27 steht mit einem weiteren axialen Ende über einer der beiden Stirnseiten 23 des Trennelements 20 vor. Dabei ist ein Längsabschnitt des Verstärkungsrings 27, der in das Trennelement 20 eingreift größer als ein Längsabschnitt des Verstärkungsrings 27, der über die Stirnseite 23 vorsteht. Der Verstärkungsring 27 kann auch vollständig im Trennelement 20 angeordnet sein. Mit anderen Worten kann der Verstärkungsring 27 im Trennelement 20 vollständig eingebettet sein. Der Verstärkungsring 27 kann aus Kunststoff und/oder Metall gebildet sein. Der Verstärkungsring kann auch aus Gummi oder einem anderen elastischen Material gebildet sein. Es ist auch denkbar, dass der Verstärkungsring 27 durch eine Kombination der vorstehend genannten Materialien gebildet ist. Ferner kann der Verstärkungsring 27 auch aus einem anderen nicht genannten Material gebildet sein.
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Gemäß 4 ist ein Trennelement 20 mit zwei Verstärkungsscheiben 28 gezeigt. Dabei ist jeweils eine Verstärkungsscheibe 28 in einer der beiden Stirnseiten 23 des Trennelements 20 eingebettet. Die jeweilige Verstärkungsscheibe 28 schließt mit der Stirnseite 23 des Trennelements 20 flächenbündig ab. Die jeweilige Verstärkungsscheibe 28 kann auch über die Stirnseite 23 hervorstehend in der Stirnseite 23 eingebettet sein. Das Trennelement 20 kann auch eine einzige Verstärkungsscheibe 28 umfassen. Hierbei ist die Verstärkungsscheibe 28 lediglich in einer der beiden Stirnseiten 23 eingebettet. Die Verstärkungsscheibe 28 kann dabei ebenso flächenbündig mit der Stirnseite 23 abschließen oder über die Stirnseite 23 hervorstehend in dieser eingebettet sein. Die Verstärkungsscheiben 28 können aus Kunststoff und/oder Metall gebildet sein. Die jeweilige Verstärkungsscheibe 28 kann auch aus Gummi oder einem anderen elastischen Material gebildet sein. Generell ist denkbar, dass die Verstärkungsscheibe 28 durch eine Kombination der vorstehend genannten Materialien gebildet ist. Ferner können die Verstärkungsscheiben 28 auch aus einem anderen nicht genannten Material gebildet sein.
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5 zeigt ein Trennelement 20 mit zwei Verstärkungselementen 29. Die Verstärkungselemente 29 weisen einen kreisförmigen, insbesondere kreisrunden, Querschnitt auf. Die Verstärkungselemente 29 können dabei jeweils durch einen O-Ring oder eine Ringfeder gebildet sein. Die Verstärkungselemente 29 können auch einen elliptischen Querschnitt aufweisen. Die Verstärkungselemente 29 können aus Kunststoff und/oder Metall gebildet sein. Der Verstärkungsring kann auch aus Gummi oder einem anderen elastischen Material gebildet sein.
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Jeweils ein Verstärkungselement 29 ist in einer der beiden Stirnseiten 23 des Trennelements 20 eingebettet. Das jeweilige Verstärkungselement 29 steht über die Stirnseite 23 des Trennelements 20 hervor. Das Verstärkungselement 29 kann auch in der Stirnseite 23 derart eingebettet sein, dass das Verstärkungselement 29 flächenbündig mit der Stirnseite abschließt. Es ist auch denkbar, dass jeweilige Verstärkungselement 29 in die zugehörige Dichtlippe 21 vollständig eingebettet ist. Dazu kann das Verstärkungselement 29 in der jeweiligen Dichtlippe 21 bspw. eingegossen sein. Das Trennelement 20 kann auch ein einziges Verstärkungselement 29 umfassen. Hierbei ist das Verstärkungselement 29 lediglich in einer der beiden Stirnseiten 23 eingebettet.
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Generell dienen der Verstärkungsring 27, die Verstärkungsscheiben 28 und die Verstärkungselemente 29, wie in 3, 4 und 5 beschrieben, zur Formstabilisierung des Trennelements 20 bei auftretenden Kompressionskräften im Betrieb des Schwingungsdämpfers 10. Eine unkontrollierte Verformung sowie eine Beschädigung des Trennelements 20 wird dadurch verhindert.
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In 6 ist ein Trennelement 20 gezeigt, das zwei Dichtungselemente 31a, 31b umfasst. Das Trennelement 20 ist ringförmig, insbesondere hohlzylindrisch, ausgebildet. Gemäß 6 ist das Trennelement 20 einstückig ausgebildet. Der Querschnitt des Trennelements 20 ist somit S-förmig ausgebildet. Das Trennelement 20 kann auch durch zwei oder mehrere ringförmige Trennelementabschnitte gebildet sein. Das Trennelement 20 ist rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Längsachse des Trennelements 20 entspricht der Rotationsachse.
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Das Trennelement 20 kann aus einem elastischem Material, wie beispielsweise Gummi oder Kunststoff gebildet sein. Das Trennelement 20 kann auch aus Metall gebildet sein. Des Weiteren ist auch denkbar, dass das Trennelement 20 durch Kombinationen aus Gummi, Kunststoff und Metall gebildet ist. Das Trennelement 20 ist elastisch verformbar ausgebildet. Das Trennelement 20 kann auch starr, insbesondere nicht-verformbar ausgebildet sein.
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Das Trennelement 20 weist eine äußere Nut 32a und eine innere Nut 32b auf. Die äußere Nut 32a ist im Trennelement 20 an der Außenseite radial umlaufend ausgebildet. Die äußere Nut 32a ist dabei radial nach außen offen ausgebildet. Die äußere Nut 32a ist an einem ersten axialen Endbereich 34 des Trennelements 20 angeordnet. Die äußere Nut 32a ist zu einer Stirnseite 23 des ersten Endbereichs 34 beabstandet angeordnet.
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Die innere Nut 32b ist im Trennelement 20 an der Innenseite radial umlaufend ausgebildet. Die innere Nut 32b ist dabei radial nach innen offen ausgebildet. Die innere Nut 32b ist an einem zweiten axialen Endbereich 35 des Trennelements 20 angeordnet. Der zweite Endbereich 35 ist dabei dem ersten Endbereich 34 axial gegenüber angeordnet. Die innere Nut 32b ist zu einer Stirnseite 23 des zweiten Endbereichs 34 beabstandet angeordnet.
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Die Dichtungselemente 31a, 31b bilden ein äußeres Dichtungselement 31a und ein inneres Dichtungselement 31b. Die Dichtungselemente 31a, 31b sind jeweils ringförmig ausgebildet. Die Dichtungselemente 31a, 31b weisen einen kreisförmigen, insbesondere kreisrunden, Querschnitt auf. Die Dichtungselemente 31a, 31b können auch einen elliptischen Querschnitt aufweisen.
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Das äußere Dichtungselement 31a ist in der äußeren Nut 32a eingelegt, insbesondere eingebettet, angeordnet. Im eingebauten Zustand des Trennelements 20 in den Ausgleichsraum 14 des Schwingungsdämpfers 10 bildet das äußere Dichtungselement 31a zwischen dem Trennelement 20 und dem Außenrohr 11 eine fluiddichte Verbindung.
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Das innere Dichtungselement 31b ist in der inneren Nut 32b eingelegt, insbesondere eingebettet, angeordnet. Im eingebauten Zustand des Trennelements 20 in den Ausgleichsraum 14 des Schwingungsdämpfers 10 bildet das innere Dichtungselement 31b zwischen dem Trennelement 20 und dem Innenrohr 12 eine fluiddichte Verbindung.
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Das Trennelement 20 gemäß 6 ist nicht auf die zwei Dichtungselemente 31a, 31b eingeschränkt. Es ist denkbar, dass das Trennelement 20 mehr als zwei Dichtungselemente umfassen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schwingungsdämpfer
- 11
- Außenrohr
- 11a
- erstes Außenrohrende
- 11b
- zweites Außenrohrende
- 12
- Innenrohr
- 13
- Ringspalt
- 14
- Ausgleichsraum
- 14a
- erster Ausgleichraum
- 14b
- zweiter Ausgleichsraum
- 20
- Trennelement
- 21
- Dichtlippe
- 22
- Dichtlippenrand
- 23
- Stirnseite des Trennelements
- 24
- Querschnittsverjüngung
- 25
- Äußerer Kompressionsraum
- 26
- Innerer Kompressionsraum
- 27
- Verstärkungsring
- 28
- Verstärkungsscheibe
- 29
- Verstärkungselement
- 31a
- äußeres Dichtungselement
- 31b
- inneres Dichtungselement
- 30
- Bodenventil
- 32a
- äußere Nut
- 32b
- innere Nut
- 33
- Befestigungsvorrichtung
- 34
- erster axialer Endbereich
- 35
- zweiter axialer Endbereich
- 40
- Arbeitskolben
- 41
- erster Arbeitsraum
- 42
- zweiter Arbeitsraum
- 43
- Kolbenstange
- 44
- Kolbenstangenführung
- 45
- Verschlussdeckel
- 46
- Bodenkörper
- 47
- Dichtelement
