DE102019216709A1 - Vibration damper with a seal between two work spaces - Google Patents
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Abstract
Schwingungsdämpfer, umfassend zwei Arbeitsräume, die durch eine Wandung voneinander getrennt sind, wobei die Wandung eine einen Raum bildende Nut mit einem rechteckigen Querschnitt für eine Ringdichtung aufweist, die von einer Zylinderwand vorgespannt wird, wobei sich dem Raum in Vorspannrichtung der Ringdichtung ein weiterer Raum mit einem ausgehend vom ersten Raum verengenden Querschnitt anschließt.Vibration damper, comprising two working spaces which are separated from one another by a wall, the wall having a space-forming groove with a rectangular cross-section for a ring seal which is pretensioned by a cylinder wall, the space being joined by a further space in the pretensioning direction of the ring seal a cross-section that narrows starting from the first space is connected.
Description
Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a vibration damper according to the preamble of patent claim 1.
Die
In dem „Technischen Handbuch 2007“, Seite 564, der Freudenberg Simrit GmbH & Co. KG ist in der Tab. 13 dargelegt, dass die bestimmungsgemäße Nut für einen O-Ring einen rechteckigen bis zu einem leicht trapezförmigen Querschnitt aufweisen kann. Der vom Nutgrund und einer Nutseitenfläche eingeschlossene Winkel darf maximal 95° betragen.In the "Technical Manual 2007", page 564, from Freudenberg Simrit GmbH & Co. KG, Table 13 shows that the intended groove for an O-ring can have a rectangular to a slightly trapezoidal cross-section. The angle enclosed by the groove base and a groove side surface must not exceed 95 °.
In der Praxis hat sich bei Messungen der Dämpfkraft gezeigt, dass bei einer vorschriftsmäßigen Ausgestaltung der Nut eine leichte Delle in der Dämpfkraftkennlinie auftrat. Als Ursache wurde die Dichtfunktion einer Dichtung zwischen zwei Arbeitsräumen ermittelt, die aufgrund der wechselseitigen Anströmung stets nur mit einer leichten Verzögerung die volle Dichtwirkung aufbaut. Diese Verzögerung macht sich als Dämpfkraftverlust bemerkbar.In practice, measurements of the damping force have shown that if the groove was designed in accordance with regulations, a slight dent occurred in the damping force characteristic. The cause was determined to be the sealing function of a seal between two working spaces, which, due to the alternating flow, always builds up the full sealing effect only with a slight delay. This delay manifests itself as a loss of damping force.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass aus dem Stand der Technik bekannte Dichtungsproblem zu minimieren.The object of the present invention is to minimize the sealing problem known from the prior art.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, sich dem Raum in Vorspannrichtung der Ringdichtung ein weiterer Raum mit einem ausgehend vom ersten Raum verengenden Querschnitt anschließt.The object is achieved in that the space is adjoined in the prestressing direction of the ring seal by a further space with a cross section that narrows from the first space.
Aufgrund des sich verengenden Querschnitts des zweiten Raums wird in Richtung der abzudichtenden Fläche eine Kraftkomponente erzeugt. Insgesamt kann eine Verschiebung der gesamten Ringdichtung innerhalb der Nut reduziert werden.Due to the narrowing cross section of the second space, a force component is generated in the direction of the surface to be sealed. Overall, a displacement of the entire ring seal within the groove can be reduced.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der weitere Raum einen konischen Querschnitt aufweist. Das Verhalten der Ringdichtung soll unabhängig sein von der Anströmrichtung. Der konische Querschnitt bildet ein symmetrisches Dichtungsverhalten ab. Grundsätzlich kann der Konus einen konstanten Konuswinkel, aber auch eine ballige Kontur aufweisen.In a further embodiment of the invention it is provided that the further space has a conical cross section. The behavior of the ring seal should be independent of the direction of flow. The conical cross-section shows a symmetrical sealing behavior. In principle, the cone can have a constant cone angle, but also a convex contour.
Versuche haben ergeben, dass sich mit einem Konuswinkel von mindestens 60° die beste Wirkung erzielen lässt.Tests have shown that the best effect can be achieved with a cone angle of at least 60 °.
Im Hinblick auf eine lange Lebensdauer weist der weitere Raum im Rahmen der Fertigungsgenauigkeit eine versatzfreien Anschlussbreite an den ersten Raum auf. Dadurch ergibt sich ein relativ glatter Übergang zwischen den beiden Arbeitsräumen, so dass die Ringdichtung nicht an einer Übergangskante beschädigt wird.With regard to a long service life, the further space has an offset-free connection width to the first space within the scope of the manufacturing accuracy. This results in a relatively smooth transition between the two working spaces, so that the ring seal is not damaged at a transition edge.
Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch schließt sich dem weiteren Raum ein dritter Raum zur Kompensation der Wärmeausdehnung der Ringdichtung an. Die Ringdichtung muss in einem Temperaturbereich von -40° bis +80° einsetzbar sein. Mit dem zusätzlichen dritten Raum kann auch bei höheren Temperaturen ein minimaler Spalt zwischen einer Nutseitenwand des ersten Raums und der Ringdichtung gewährleistet werden, um den hydraulischen Druck für den Aufbau einer Vorspannung auf die Ringdichtung ausnutzen zu können.According to an advantageous dependent claim, the further space is adjoined by a third space to compensate for the thermal expansion of the ring seal. The ring seal must be usable in a temperature range of -40 ° to + 80 °. With the additional third space, a minimal gap between a groove side wall of the first space and the ring seal can be ensured, even at higher temperatures, in order to be able to use the hydraulic pressure to build up a preload on the ring seal.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass der dritte Raum in Reihe zu dem ersten und dem zweiten Raum ausgeführt ist. Durch diese Anordnung wird verhindert, dass die Ringdichtung bei einer Druckbeaufschlagung in den dritten Raum verdrängt wird.Furthermore, it is provided that the third room is designed in series with the first and the second room. This arrangement prevents the ring seal from being displaced into the third space when pressure is applied.
Dabei ist der dritte Raum symmetrisch zu dem zweiten Raum ausgeführt. Auch hier geht es darum, dass es für die Dichtfunktion keine Vorzugsrichtung für die Anströmung geben soll.The third room is designed symmetrically to the second room. Here, too, the point is that there should be no preferred direction for the flow for the sealing function.
Um die Ringdichtung nicht in den dritten Raum hineintreten zu lassen, ist der dritte Raum bei einer Druckbelastung der Ringdichtung mit dem zweiten Raum verbunden. Da der zweite und der dritte Raum dasselbe Druckniveau aufweisen, kann die Ringdichtung nicht in den dritten Raum verdrängt werden.In order not to allow the ring seal to enter the third space, the third space is connected to the second space when the ring seal is subjected to pressure. Since the second and third spaces have the same pressure level, the ring seal cannot be displaced into the third space.
Die Anschlussbreite zwischen dem zweiten und dem dritten Raum ist möglichst so zu wählen, dass bei einer Anströmung der Ringdichtung ausgehend von einem der Arbeitsräume eine Abhubbewegung von einer Seitenfläche des zweiten Raums einsetzt. Allein bedingt durch die große Temperaturspanne von -40° bis +80° kann das Betriebsverhalten der Ringdichtung stark schwanken. Deshalb kann es sinnvoll sein, wenn zwischen dem zweiten und dem dritten Raum eine Druckausgleichsverbindung besteht, die eine hydraulische Verbindung zwischen dem zweiten und dem dritten Raum sicherstellt.If possible, the connection width between the second and third space should be selected so that when a flow approaches the ring seal, starting from one of the working spaces, a lifting movement begins from a side surface of the second space. Due to the large temperature range from -40 ° to + 80 °, the operating behavior of the ring seal can fluctuate greatly. It can therefore be useful if there is a pressure equalization connection between the second and the third space, which ensures a hydraulic connection between the second and the third space.
Der Bauraum für die Ringdichtung innerhalb der Wandung ist begrenzt. Deshalb wird die Druckausgleichsverbindung bevorzugt von mindestens einer Nut in Seitenwänden des zweiten und des dritten Raums gebildet.The installation space for the ring seal within the wall is limited. Therefore, the pressure equalization connection is preferred by at least a groove formed in side walls of the second and third spaces.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail on the basis of the following description of the figures.
Es zeigt:
-
1 Darstellung der Anwendung der Erfindung bei einem Schwingungsdämpfer -
2 u . 3 Detaildarstellung der Wandung von1
-
1 Illustration of the application of the invention to a vibration damper -
2 u . 3 Detailed representation of the wall of1
Zur Verdeutlichung der Anwendung der Erfindung dient die aus dem Stand der Technik bekannte
Der Zylinder
Der Zylinder weist einen ringförmigen Anschlussblock
Dem endseitigen Boden
Das Behälterrohr
Das Übertragungsrohr
Das Behälterrohr
Direkt an dem Gehäuse
Die
Der weitere Raum weist einen konischen Querschnitt auf, wobei ein Konuswinkel α mindestens 60° beträgt. In dieser Darstellung liegt ein konstanter Konuswinkel α vor. Grundsätzlich wäre auch eine ballige Konusform möglich.The further space has a conical cross section, a cone angle α being at least 60 °. In this representation there is a constant cone angle α. In principle, a convex conical shape would also be possible.
Wie die
Dem weiteren bzw. zweiten Raum
Bevorzugt ist der dritte Raum
Des Weiteren ist der dritte Raum
Wie bereits vorstehend erklärt, ist die Querschnittsform des dritten Raums
Es ist anzustreben, dass zwischen dem zweiten und dem dritten Raum
Sollten die vorstehend erläuterten Dimensionierungshinweise nicht umsetzbar sein, so kann die Druckausgleichsverbindung
Die
Bei einer Druckbelastung ausgehend z.B. vom Arbeitsraum
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- SchwingungsdämpferVibration damper
- 33
- Zylindercylinder
- 55
- KolbenstangePiston rod
- 77th
- Kolbenpiston
- 99
- BehälterrohrContainer pipe
- 1111
- Bodenground
- 1313th
- ÜbertragungszylinderTransfer cylinder
- 1515th
- AnschlussorganConnecting body
- 1717th
- KolbenstangenführungPiston rod guide
- 1919th
- AnschlussblockConnection block
- 2020th
- Kappecap
- 2121
- Kanalchannel
- 2323
- Kanalchannel
- 2525th
- PumpeinrichtungPumping device
- 2727
- Kanalchannel
- 2929
- Kanalchannel
- 3131
- Gehäusecasing
- 3333
- verstellbares Dämpfventiladjustable damping valve
- 3535
- verstellbares Dämpfventiladjustable damping valve
- 3737
- kolbenstangenseitiger ArbeitsraumWorking space on the piston rod side
- 3939
- kolbenstangenferner ArbeitsraumWorking area remote from the piston rod
- 4141
- RadialöffnungRadial opening
- 4343
- erster Ringraumabschnittfirst annulus section
- 4545
- zweiter Ringraumabschnittsecond annulus section
- 4747
- WandungWall
- 4949
- SpeicherStorage
- 5151
- erster Raumfirst room
- 5353
- NutGroove
- 5555
- RingdichtungRing seal
- 5757
- ZylinderwandungCylinder wall
- 5959
- NutseitenflächenGroove side surfaces
- 6161
- NutseitenflächenGroove side surfaces
- 6363
- weiterer Raumanother room
- 6565
- KonusflächeConical surface
- 6767
- KonusflächeConical surface
- 6969
- dritter Raumthird room
- 7171
- MittelachseCentral axis
- 7373
- DruckausgleichsverbindungPressure equalization connection
- 7575
- NutGroove
- 7777
- SeitenflächenSide faces
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 19508853 A1 [0002]DE 19508853 A1 [0002]
- DE 2932138 A1 [0022]DE 2932138 A1 [0022]
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DE102019216709.8A DE102019216709A1 (en) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | Vibration damper with a seal between two work spaces |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019216709A1 true DE102019216709A1 (en) | 2021-05-06 |
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ID=75485636
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FREUDENBERG SIMRIT GmbH & Co. KG: O-Ringe und statische Dichtungen. In: Technisches Handbuch 2007. Weinheim, 2007. S. 549-598. - Firmenschrift * |
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Legal Events
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