DE102020210538A1 - Schwingungsdämpfer und ein Dämpferrohr für einen Schwingungsdämpfer - Google Patents

Schwingungsdämpfer und ein Dämpferrohr für einen Schwingungsdämpfer Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer (1) für ein Fahrzeug, umfassend: ein Außenrohr (2), mindestens ein Mittelrohr (3) und ein Innenrohr (4), die koaxial zueinander angeordnet sind, wobei zwischen dem Innenrohr (4) und dem mindestens einem Mittelrohr (3) auf jeder der den Rohrenden des mindestens einen Mittelrohrs (3) zugewandten Seite der Mittelrohröffnung (7) mindestens ein Dichtungsaufnahmeelement (13) angeordnet ist, wobei in dem mindestens einen Dichtungsaufnahmeelement (13) ein radial umlaufendes Dichtelement (14) angeordnet ist, welches den mindestens einen Mittelrohrausgleichsraum (6) gegenüber dem Außenrohrausgleichsraum (5) wenigstens bezüglich des Dämpfungsmediums abdichtet, wobei das mindestens eine Dichtungsaufnahmeelement (13) wenigstens teilweise als ein Beschichtungselement ausgebildet ist und das Beschichtungselement stoffschlüssig an dem Innenrohr (4) oder dem mindestens einem Mittelrohr (3) angeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer und ein Dämpferrohr für einen Schwingungsdämpfer.
  • Stand der Technik
  • Schwingungsdämpfer, insbesondere Mehrrohrschwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge sind im Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. Problematisch ist es, Schwingungsdämpfer, insbesondere Mehrrohrschwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge und Dämpferrohre für Schwingungsdämpfer von Kraftfahrzeugen bereitzustellen, welche einfach, zeitsparend zusammengebaut und kostengünstig herzustellen sind und welche zudem die Sicherheits-, Betriebs- und Haltbarkeitsanforderungen sowie Festigkeitsanforderungen erfüllen oder verbessern. Insbesondere ist die Bereitstellung von Dichtsitzen an Dämpferrohren, ohne Beeinflussung der statischen Belastbarkeit eine Herausforderung.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Schwingungsdämpfer, insbesondere Mehrrohrschwingungsdämpfer und verbesserte Dämpferrohre bereitzustellen, bei welchem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll mit diesem verbesserten Schwingungsdämpfer insbesondere Mehrrohrschwingungsdämpfer und ein verbessertes Dämpferrohr eine einfache, insbesondere modulare und kostengünstige Ausführung ermöglicht werden. Zudem soll mit dem verbesserten Schwingungsdämpfer eine verbesserte Zusammensetzbarkeit, insbesondere Herstellung des Schwingungsdämpfers ermöglicht werden. Des Weiteren sollen Schwingungsdämpfer, insbesondere Dämpferrohre mit Dichtsitzen bereitgestellt werden, wobei die statische Belastbarkeit nicht oder wenig beeinflusst wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird mit einem erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 und einem Dämpferrohr nach Anspruch 7 gelöst.
  • Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer, insbesondere Mehrrohrdämpfer weist gegenüber konventionellen Schwingungsdämpfern den Vorteil von Dichtungssitzen auf, welche die statische Belastbarkeit der Dämpferrohre nicht oder nur geringfügig beeinflussen. Zudem sind die Dichtungssitze sicher gegenüber dynamischen Drücken im Dämpfer gesichert. Des Weiteren sind die Dichtungssitze geräuscharm bei Betrieb des Schwingungsdämpfers, insbesondere werden Resonanzfrequenzen durch nicht vorhandene Relativbewegungen ausgeschlossen.
  • Das erfindungsgemäße Dämpferrohr weist gegenüber konventionellen Dämpferrohren den Vorteil von Dichtungssitzen auf, welche die statische Belastbarkeit der Dämpferrohre nicht oder nur geringfügig beeinflussen.
  • Gegenstand der Erfindung ist daher ein Schwingungsdämpfer, insbesondere Mehrrohrdämpfer, für ein Fahrzeug, umfassend:
    • - ein Außenrohr, mindestens ein Mittelrohr und ein Innenrohr, die koaxial zueinander angeordnet sind, wobei zwischen dem Außenrohr und dem wenigstens einen Mittelrohr ein Außenrohrausgleichsraum zur Aufnahme von Dämpfungsmedium und zwischen dem wenigstens einen Mittelrohr und dem Innenrohr mindestens ein Mittelrohrausgleichsraum zur Aufnahme von Dämpfungsmedium ausgebildet ist, wobei
    • - das mindestens eine Mittelrohr mindestens eine Mittelrohröffnung zur fluidischen Durchgangsverbindung des Außenrohrausgleichsraums mit dem Mittelrohrausgleichsraum aufweist und das Innenrohr mindestens eine Innenrohröffnung zur fluidischen Durchgangsverbindung des Mittelrohrausgleichsraum mit dem Innenraum des Innenrohrs aufweist, wobei
    • - das Innenrohr wenigstens teilweise mit Dämpfungsmedium gefüllt ist, wobei in dem Innenrohr eine Kolbenstange hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei mit der Kolbenstange ein an der Kolbenstange angeordneter Arbeitskolben mitbewegbar ist, wobei der Innenraum des Innenrohrs durch den Arbeitskolben in einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum aufgeteilt ist, wobei
    zwischen dem Innenrohr und dem mindestens einem Mittelrohr auf jeder der den Rohrenden des mindestens einen Mittelrohrs zugewandten Seite der Mittelrohröffnung mindestens ein Dichtungsaufnahmeelement angeordnet ist, wobei in dem mindestens einen Dichtungsaufnahmeelement ein radial umlaufendes Dichtelement angeordnet ist, welches den mindestens einen Mittelrohrausgleichsraum gegenüber dem Außenrohrausgleichsraum wenigstens bezüglich des Dämpfungsmediums abdichtet, wobei das mindestens eine Dichtungsaufnahmeelement wenigstens teilweise als ein Beschichtungselement ausgebildet ist und das Beschichtungselement stoffschlüssig an dem Innenrohr oder dem mindestens einem Mittelrohr angeordnet ist.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Dämpferrohr, insbesondere ein Innenrohr, ein Mittelrohr für einen Schwingungsdämpfer, insbesondere Mehrrohrdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei auf der, einem Rohrende des Dämpferrohrs zugewandten Seite mindestens ein Dichtungsaufnahmeelement angeordnet ist, wobei in dem mindestens einen Dichtungsaufnahmeelement ein radial umlaufendes Dichtelement angeordnet ist, wobei das mindestens eine Dichtungsaufnahmeelement wenigstens teilweise als ein Beschichtungselement ausgebildet ist und das Beschichtungselement stoffschlüssig an dem mindestens einem Dämpferrohr angeordnet ist.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Dämpferrohrs, insbesondere als ein Innenrohr, als ein Mittelrohr nach Anspruch 7 zur Herstellung eines Schwingungsdämpfers, insbesondere Mehrrohrschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  • Die Erfindung kann sowohl in einem Schwingungsdämpfer, insbesondere Mehrrohrdämpfer als auch in einem Dämpferrohr als auch in der Verwendung eines Dämpferrrohrs zur Herstellung eines Schwingungsdämpfers, insbesondere Mehrrohrschwingungsdämpfer verwirklicht sein.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer ist insbesondere ein Mehrrohrdämpfer. Das erfindungsgemäße Dämpferrohr ist insbesondere ein Innenrohr und/oder ein Mittelrohr für einen Schwingungsdämpfer, insbesondere Mehrrohrdämpfer.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Dichtungsaufnahmeelement ein Element verstanden, an welchem ein Dichtelement derart angeordnet, insbesondere aufgenommen werden kann, dass das Dichtelement wenigstens bezüglich eines Dämpfungsmediums den Mittelrohrausgleichsraum gegenüber dem Außenrohrausgleichsraum abdichtet. Beispielsweise kann das Dichtungsaufnahmeelement derart geometrisch ausgebildet sein, dass das Dichtelement wenigstens formschlüssig aufgenommen wird.
  • Unter einem Beschichtungselement wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Element verstanden, welches durch Aufbringen einer oder mehrerer festhaftenden Schicht/en beispielsweise aus mindestens einem formlosem Material auf die Oberfläche eines Dämpferrohrs, insbesondere eines Innenrohrs oder eines Mittelrohrs für einen Schwingungsdämpfer, insbesondere Mehrrohrdämpfer. Beispielsweise kann das Aufbringen einer oder mehrerer festhaftenden Schicht/en mittels Auftragsschweißen (Cladding), beispielsweise Laserauftragsschweißen, insbesondere Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweißen, beispielsweise nach DIN 8580 durchgeführt werden, wobei ein Volumenaufbau ganz oder teilweise durch einen Schweißzusatzwerkstoff, insbesondere Draht oder Pulver erfolgt. Bei dem Auftragsschweißen erfolgt ein Oberflächenauftrag mittels Aufschmelzen und gleichzeitigem Aufbringen eines nahezu beliebigen Materials auf ein Werkstück, wie beispielsweise einem Dämpferrohr. Dies kann in Pulverform beispielsweise als Metallpulver oder auch mit einem Schweißdraht oder Schweißband erfolgen. Beim Laserauftragsschweißen dient als Wärmequelle ein Laser hoher Leistung, vorzugsweise ein Diodenlaser oder Faserlaser, beispielsweise ein CO2- oder Nd:YAG-Laser. Das Auftragsschweißen kann sowohl zur Erzeugung von Schichten als auch von freigeformtem 2,5D-Strukturen (Lasergenerieren) verwendet werden. Im letzteren Fall kann es additiven Fertigungsverfahren, insbesondere 3D-Druckverfahren zugeordnet werden.
  • Unter einem Dichtelement wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Element verstanden, welches bezüglich eines Dämpfungsmediums dicht ist, insbesondere undurchlässig für das Dichtmedium ist. Ein erfindungsgemäßes Dichtelement ist beispielsweise ausgewählt aus einer Gruppe von Flachdichtungen, Profildichtungen, Muffendichtungen, Dichtungsmassen, Dichtringen, insbesondere O-Ringen, Gummidichtringen, Kautschukdichtringen, Polymerdichtringen oder einer Kombination hiervon.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Dichtungsaufnahmeelement ausgebildet als zwei parallel zueinander angeordnete, voneinander beabstandete und radial umlaufende Ringelemente.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das mindestens eine Mittelrohr eine kürzere Rohrlänge als das Innenrohr auf.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind/ist der Außenrohrausgleichsraum und/oder Mittelrohrausgleichsraum in Bezug auf das Innenrohr konzentrisch angeordnet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Dichtungsaufnahmeelement an wenigstens einem Rohrende des mindestens einen Mittelrohrs angeordnet.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das mindestens eine Dichtungsaufnahmeelement eine Ausnehmung auf, in welcher das radial umlaufende Dichtelement wenigstens teilweise aufgenommen ist.
  • Figurenliste
  • Das erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer und das erfindungsgemäße Dämpferrohr werden anhand der Zeichnung erläutert.
    • 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Schwingungsdämpfers im Bereich der Abdichtung des Innenrohrs gegenüber dem Mittelrohr gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • In der 1 ist ein Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers 1 als ein Dreirohrdämpfer mit einem Außenrohr 2, einem Mittelrohr 3 und einem Innenrohr 4 im Bereich der Abdichtung des Innenrohrs gegenüber dem Mittelrohr dargestellt. Im Bereich zwischen dem Außenrohr 2 und dem Mittelrohr 3 ist ein Außenrohrausgleichsraum 5 und im Bereich zwischen dem Mittelrohr 3 und dem Innenrohr 4 ist ein Mittelrohrausgleichsraum 6 angeordnet. In dem Innenrohr 4 ist eine Kolbenstange 9 hin und her bewegbar angeordnet, wobei mit der Kolbenstange 9 ein an der Kolbenstange 9 angeordneter Arbeitskolben 10 mitbewegbar ist, wobei der Innenraum des Innenrohrs 4 durch den Arbeitskolben 10 in einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 11 und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 12 aufgeteilt ist. Das Mittelrohr 3 weist eine Mittelrohröffnung 7 zur fluidischen Durchgangsverbindung des Außenrohrausgleichsraums 5 mit dem konzentrischen Mittelrohrausgleichsraum 6 auf. Das Innenrohr 4 weist eine Innenrohröffnung 8 zur fluidischen Durchgangsverbindung des Mittelrohrausgleichsraums 6 mit dem Innenraum des Innenrohrs 4 auf. Das Dichtungsaufnahmeelement 13 ist als ein Beschichtungselement stoffschlüssig an dem Innenrohr 4 angeordnet und nimmt das Dichtelement 14 in der u-förmigen Ausnehmung auf, wobei das Dichtelement 14 an der Innenwandung des Mittelrohrs 3 dichtend anliegt.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Schwingungsdämpfer, insbesondere Mehrrohrschwingungsdämpfer, als auch Dämpferrohre für einen Schwingungsdämpfer der vorbeschriebenen Art werden in der Produktion von Schwingungsdämpfern eingesetzt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    = Schwingungsdämpfer
    2
    = Außenrohr
    3
    = Mittelrohr
    4
    = Innenrohr
    5
    = Außenrohrausgleichsraum
    6
    = Mittelrohrausgleichsraum
    7
    = Mittelrohröffnung
    8
    = Innenrohröffnung
    9
    = Kolbenstange
    10
    = Arbeitskolben
    11
    = kolbenstangenseitigen Arbeitsraum
    12
    = kolbenstangenfernen Arbeitsraum
    13
    = Dichtungsaufnahmeelement
    14
    = Dichtelement

Claims (8)

  1. Schwingungsdämpfer (1) für ein Fahrzeug, umfassend: - ein Außenrohr (2), mindestens ein Mittelrohr (3) und ein Innenrohr (4), die koaxial zueinander angeordnet sind, wobei zwischen dem Außenrohr (2) und dem wenigstens einen Mittelrohr (3) ein Außenrohrausgleichsraum (5) zur Aufnahme von Dämpfungsmedium und zwischen dem wenigstens einen Mittelrohr (3) und dem Innenrohr (4) mindestens ein Mittelrohrausgleichsraum (6) zur Aufnahme von Dämpfungsmedium ausgebildet ist, wobei - das mindestens eine Mittelrohr (3) mindestens eine Mittelrohröffnung (7) zur fluidischen Durchgangsverbindung des Außenrohrausgleichsraums (5) mit dem Mittelrohrausgleichsraum (6) aufweist und das Innenrohr (4) mindestens eine Innenrohröffnung (8) zur fluidischen Durchgangsverbindung des Mittelrohrausgleichsraum (6) mit dem Innenraum des Innenrohrs (4) aufweist, wobei - das Innenrohr (4) wenigstens teilweise mit Dämpfungsmedium gefüllt ist, wobei in dem Innenrohr (4) eine Kolbenstange (9) hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei mit der Kolbenstange (9) ein an der Kolbenstange (9) angeordneter Arbeitskolben (10) mitbewegbar ist, wobei der Innenraum des Innenrohrs (4) durch den Arbeitskolben (10) in einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (11) und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum (12) aufgeteilt ist, wobei zwischen dem Innenrohr (4) und dem mindestens einem Mittelrohr (3) auf jeder der den Rohrenden des mindestens einen Mittelrohrs (3) zugewandten Seite der Mittelrohröffnung (7) mindestens ein Dichtungsaufnahmeelement (13) angeordnet ist, wobei in dem mindestens einen Dichtungsaufnahmeelement (13) ein radial umlaufendes Dichtelement (14) angeordnet ist, welches den mindestens einen Mittelrohrausgleichsraum (6) gegenüber dem Außenrohrausgleichsraum (5) wenigstens bezüglich des Dämpfungsmediums abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dichtungsaufnahmeelement (13) wenigstens teilweise als ein Beschichtungselement ausgebildet ist und das Beschichtungselement stoffschlüssig an dem Innenrohr (4) oder dem mindestens einem Mittelrohr (3) angeordnet ist.
  2. Schwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dichtungsaufnahmeelement (13) ausgebildet ist als zwei parallel zueinander angeordnete, voneinander beabstandete und radial umlaufende Ringelemente.
  3. Schwingungsdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mittelrohr (3) eine kürzere Rohrlänge als das Innenrohr (4) aufweist.
  4. Schwingungsdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenrohrausgleichsraum (5) und/oder Mittelrohrausgleichsraum (6) in Bezug auf das Innenrohr (4) konzentrisch angeordnet sind/ist.
  5. Schwingungsdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dichtungsaufnahmeelement (13) an wenigstens einem Rohrende des mindestens einen Mittelrohrs (3) angeordnet ist.
  6. Schwingungsdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dichtungsaufnahmeelement (13) eine Ausnehmung (15) aufweist, in welcher das radial umlaufende Dichtelement (14) wenigstens teilweise aufgenommen ist.
  7. Dämpferrohr (3, 4) für einen Schwingungsdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der einem Rohrende des Dämpferrohrs (3, 4) zugewandten Seite mindestens ein Dichtungsaufnahmeelement (13) angeordnet ist, wobei in dem mindestens einen Dichtungsaufnahmeelement (13) ein radial umlaufendes Dichtelement (14) angeordnet ist, wobei das mindestens eine Dichtungsaufnahmeelement (13) wenigstens teilweise als ein Beschichtungselement ausgebildet ist und das Beschichtungselement stoffschlüssig an dem mindestens einem Dämpferrohr (3, 4) angeordnet ist.
  8. Verwendung eines Dämpferrohrs (3, 4), insbesondere als ein Innenrohr (4), als ein Mittelrohr (3) nach Anspruch 7 zur Herstellung eines Schwingungsdämpfers (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6.
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