DE102022107345A1 - Hydraulic damper with porous element - Google Patents
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Abstract
Dämpfer (12), umfassend:- einen Zylinder (14),- einen Kolben (18),- eine Kompressionskammer (26) und eine Ausdehnungskammer (28), die durch den Kolben getrennt sind,- eine Ausgleichskammer (30),- eine Flüssigkeit (34), die aufgrund der Bewegungen des Kolbens zwischen der Kompressionskammer, der Ausdehnungskammer und der Ausgleichskammer (30) strömt,- ein Gas (36), das sich in der Ausgleichskammer befindet, um einen Gegendruck (P) auf die Flüssigkeit auszuüben. Der Dämpfer definiert einen Durchgang (38) zwischen der Ausdehnungskammer und der Ausgleichskammer, wobei ein poröses Element (44) den Durchgang versperrt und eingerichtet ist, um zuzulassen, dass ein Restgas aus der Ausdehnungskammer in die Ausgleichskammer strömt, und einem Flüssigkeitsstrom aus der Ausdehnungskammer in die Ausgleichskammer einen Widerstand entgegenzusetzen.A damper (12) comprising: - a cylinder (14), - a piston (18), - a compression chamber (26) and an expansion chamber (28) separated by the piston, - a balance chamber (30), - a liquid (34) flowing between the compression chamber, the expansion chamber and the balance chamber (30) due to the movements of the piston,- a gas (36) located in the balance chamber to exert a back pressure (P) on the liquid. The damper defines a passage (38) between the expansion chamber and the balance chamber, with a porous member (44) blocking the passage and being arranged to allow residual gas to flow from the expansion chamber into the balance chamber and liquid flow from the expansion chamber into the compensation chamber to oppose a resistance.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen Dämpfer, umfassend:
- - einen Zylinder, der eine Achse des Dämpfers und eine innere Aufnahme definiert,
- - einen Kolben, der in der inneren Aufnahme axial verschiebbar ist, und eine Stange, die sich axial erstreckt und an dem Kolben befestigt ist, und
- - ein erstes axiales Ende und ein zweites axiales Ende axial gegenüber dem ersten Ende;
- - eine Ausgleichskammer,
- - eine Flüssigkeit, die sich in der Kompressionskammer, der Ausdehnungskammer und der Ausgleichskammer befindet, wobei der Kolben konfiguriert ist, um aufgrund der axialen Bewegungen des Kolbens in Bezug auf den Zylinder eine Strömung der Flüssigkeit von der Ausdehnungskammer zu der Kompressionskammer und umgekehrt zuzulassen, und um dieser Strömung einen Widerstand entgegenzusetzen, wobei das erste Ende konfiguriert ist, um der Flüssigkeit zu ermöglichen, aufgrund der axialen Bewegungen des Kolbens von der Kompressionskammer in die Ausgleichskammer und umgekehrt zu fließen, und
- - ein Gas, das sich in der Ausgleichskammer befindet, um einen Gegendruck auf die Flüssigkeit auszuüben.
- - a cylinder defining an axis of the damper and an internal housing,
- - a piston axially slidable in the internal housing and a rod extending axially and fixed to the piston, and
- - a first axial end and a second axial end axially opposite the first end;
- - a compensation chamber,
- - a liquid located in the compression chamber, the expansion chamber and the balancing chamber, wherein the piston is configured to allow a flow of the liquid from the expansion chamber to the compression chamber and vice versa due to the axial movements of the piston with respect to the cylinder, and to resist this flow, the first end being configured to allow fluid to flow from the compression chamber to the compensation chamber and vice versa due to the axial movements of the piston, and
- - a gas located in the balancing chamber to exert a back pressure on the liquid.
Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, umfassend mindestens einen solchen Dämpfer, und ein Verfahren zum Entlüften eines solchen Dämpfers.The invention also relates to a vehicle, in particular a rail vehicle, comprising at least one such damper, and a method for venting such a damper.
In einem hydraulischen Dämpfer strömt die viskose Flüssigkeit durch kleine Öffnungen von der Kompressionskammer in die Ausdehnungskammer, wenn sich die Stange dem Zylinder annähert, und von der Ausdehnungskammer in die Kompressionskammer, wenn sich die Stange von dem Zylinder wegbewegt. Diese Strömungen verursachen viskose Reibungen, die mechanische Energie in Form von Wärme abführen.In a hydraulic damper, the viscous fluid flows through small orifices from the compression chamber into the extension chamber as the rod approaches the cylinder and from the extension chamber into the compression chamber as the rod moves away from the cylinder. These flows cause viscous friction, which dissipates mechanical energy in the form of heat.
Aufgrund des sich ändernden Volumens der Stange in der inneren Aufnahme ändert sich die Summe der für die Hydraulikflüssigkeit zugänglichen Volumina der Kompressionskammer und der Ausdehnungskammer. Die Ausgleichskammer fungiert als Reserve, indem sie eine Überfüllung aufnimmt, wenn der Dämpfer komprimiert wird, und Flüssigkeit zuführt, wenn der Dämpfer entspannt wird. Das über der Flüssigkeit in der Ausgleichskammer komprimierte Gas sorgt für einen Gegendruck.Due to the changing volume of the rod in the inner socket, the sum of the volumes of the compression chamber and the expansion chamber that are accessible to the hydraulic fluid changes. The compensating chamber acts as a reserve, taking over-inflation when the shock is compressed and adding fluid when the shock is relaxed. The gas compressed above the liquid in the balance chamber creates a back pressure.
Bei einem solchen Dämpfer kann es jedoch vorkommen, insbesondere bei oder nach der Inbetriebnahme, dass Restgas in der Kompressionskammer und/oder in der Ausdehnungskammer vorhanden ist. Das Vorhandensein dieser Gase beeinträchtigt die Dämpfungseigenschaften und die Lebensdauer des Dämpfers. Außerdem kann es zu einer Emulsion des Gases und der Hydraulikflüssigkeit kommen, was auch die Funktion des Dämpfers beeinträchtigt.With such a damper, however, it can happen, particularly during or after commissioning, that residual gas is present in the compression chamber and/or in the expansion chamber. The presence of these gases will adversely affect damping characteristics and damper life. In addition, an emulsion of the gas and the hydraulic fluid can occur, which also impairs the function of the damper.
Um diesen Problemen vorzubeugen, umfasst die Ausgleichskammer in einigen Schienenfahrzeugen einen mit Luft gefüllten Beutel, der für Gegendruck sorgt und gleichzeitig verhindert, dass die Luft in die anderen Kammern des Dämpfers wandert. Dennoch ist diese Lösung relativ teuer und verursacht manchmal Probleme in Bezug auf die Zuverlässigkeit.To prevent these problems, the balance chamber on some railcars includes an air-filled bag that provides back pressure while preventing air from migrating to the other chambers of the damper. However, this solution is relatively expensive and sometimes causes reliability problems.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen hydraulischen Dämpfer bereitzustellen, der zuverlässiger ist und gleichzeitig kostengünstig bleibt.It is therefore an object of the invention to provide a hydraulic damper which is more reliable and at the same time remains inexpensive.
Zu diesem Zweck hat die Erfindung einen hydraulischen Dämpfer zum Gegenstand, umfassend:
- - einen Zylinder, der eine Achse des Dämpfers und eine innere Aufnahme definiert,
- - einen Kolben, der in der inneren Aufnahme axial verschiebbar ist, und eine Stange, die sich axial erstreckt und an dem Kolben befestigt ist, und
- - ein erstes axiales Ende und ein zweites axiales Ende axial gegenüber dem ersten Ende;
- - eine Ausgleichskammer,
- - eine Flüssigkeit, die sich in der Kompressionskammer, der Ausdehnungskammer und der Ausgleichskammer befindet, wobei der Kolben konfiguriert ist, um aufgrund der axialen Bewegungen des Kolbens in Bezug auf den Zylinder eine Strömung der Flüssigkeit von der Ausdehnungskammer zu der Kompressionskammer und umgekehrt zuzulassen, und um dieser Strömung einen Widerstand entgegenzusetzen, wobei das erste Ende konfiguriert ist, um der Flüssigkeit zu ermöglichen, aufgrund der axialen Bewegungen des Kolbens von der Kompressionskammer in die Ausgleichskammer und umgekehrt zu fließen, und
- - ein Gas, das sich in der Ausgleichskammer befindet, um einen Gegendruck auf die Flüssigkeit auszuüben,
- - a cylinder defining an axis of the damper and an internal housing,
- - a piston axially slidable in the internal housing and a rod extending axially and fixed to the piston, and
- - a first axial end and a second axial end axially opposite the first end;
- - a compensation chamber,
- - a liquid located in the compression chamber, the expansion chamber and the balancing chamber, wherein the piston is configured to allow a flow of the liquid from the expansion chamber to the compression chamber and vice versa due to the axial movements of the piston with respect to the cylinder, and to resist this flow, wherein the first end is configured to allow fluid to flow from the compression chamber to the balance chamber and vice versa due to the axial movements of the piston, and
- - a gas located in the balancing chamber to exert a back pressure on the liquid,
Gemäß besonderen Ausführungsformen umfasst der Dämpfer eines oder mehrere der folgenden Merkmale, allein oder in allen technisch möglichen Kombinationen:
- - der Widerstand, den das poröse Element einer Strömung der Flüssigkeit von der Ausdehnungskammer zur Ausgleichskammer entgegensetzt, ist mindestens 10 Mal, vorzugsweise mindestens 50 Mal und noch bevorzugter mindestens 100 Mal größer als der Widerstand, der von dem Kolben entgegengesetzt wird;
- - das poröse Medium umfasst einen Metall- oder Keramikschaum;
- - das zweite Ende definiert eine Aufnahme und das poröse Element ist in die Aufnahme verspannt montiert;
- - das poröse Element ist zwischen mindestens zwei verschiedenen Teilen des zweiten Endes verspannt montiert;
- - der Durchgang, der durch den Dämpfer gebildet wird, umfasst nacheinander in der Richtung von der Ausdehnungskammer zu der Ausgleichskammer einen stromaufwärtigen Abschnitt, der durch eines der zwei Teile definiert ist, einen Zwischenabschnitt und einen stromabwärtigen Abschnitt, der durch das andere der zwei Teile definiert ist, wobei sich das poröse Element in dem Zwischenabschnitt befindet, wobei der stromaufwärtige Abschnitt eine stromaufwärtige Öffnung bildet, die in den Zwischenabschnitt mündet, und der stromabwärtige Abschnitt eine stromabwärtige Öffnung bildet, die in den Zwischenabschnitt mündet;
- - das poröse Element ist axial zwischen einem Körper des zweiten Endes und dem Zylinder verspannt montiert;
- - einen äußeren Zylinder, der den Zylinder um die Achse umgibt, wobei die Ausgleichskammer durch den äußeren Zylinder, das erste Ende und das zweite Ende definiert ist; und
- - die Flüssigkeit ist Öl und das Gas ist Luft.
- - the resistance offered by the porous element to a flow of the liquid from the expansion chamber to the compensation chamber is at least 10 times, preferably at least 50 times and more preferably at least 100 times greater than the resistance offered by the piston;
- - the porous medium comprises a metal or ceramic foam;
- - the second end defines a seat and the porous element is mounted clamped into the seat;
- - the porous element is clamped between at least two different parts of the second end;
- - the passage formed by the damper comprises successively in the direction from the expansion chamber to the balancing chamber an upstream portion defined by one of the two parts, an intermediate portion and a downstream portion defined by the other of the two parts wherein the porous element is in the intermediate section, the upstream section forming an upstream opening opening into the intermediate section and the downstream section forming a downstream opening opening into the intermediate section;
- - the porous element is mounted clamped axially between a body of the second end and the cylinder;
- - an outer cylinder surrounding the cylinder about the axis, the balance chamber being defined by the outer cylinder, the first end and the second end; and
- - the liquid is oil and the gas is air.
Gegenstand der Erfindung ist ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, umfassend mindestens einen Dämpfer wie oben beschrieben.The subject matter of the invention is a vehicle, in particular a rail vehicle, comprising at least one damper as described above.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Entlüftungsverfahren eines Dämpfers wie oben beschrieben, umfassend die folgenden Schritte:
- - wenn ein erstes Restgas in der Kompressionskammer vorhanden ist, Bewegen des Kolbens in Richtung des ersten Endes, um das erste Restgas von der Kompressionskammer über den Kolben in die Ausdehnungskammer zu leiten; und
- - Bewegen des Kolbens in Richtung des zweiten Endes, um ein zweites Restgas aus der Erweiterungskammer über das poröse Element in die Ausgleichskammer zu leiten.
- - when a first residual gas is present in the compression chamber, moving the piston towards the first end to direct the first residual gas from the compression chamber via the piston into the expansion chamber; and
- - moving the piston toward the second end to direct a second residual gas from the expansion chamber into the balance chamber via the porous element.
Die Erfindung wird bei Lesen der folgenden Beschreibung besser verstanden, die nur ein nicht einschränkendes Beispiel darstellt und unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen erfolgt, in denen:
- -
1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs gemäß der Erfindung ist, - -
2 eine Schnittansicht eines in1 dargestellten Dämpfers ist, - -
3 und4 analoge Ansichten wie in2 sind und jeweils zwei Schritte eines Entlüftungsverfahrens gemäß der Erfindung veranschaulichen, - -
5 eine Schnittansicht eines Dämpfers ist, der eine erste Variante des in1 bis4 dargestellten Stoßdämpfers darstellt, und - -
6 eine Schnittansicht eines Dämpfers ist, der eine zweite Variante des in1 bis4 dargestellten Stoßdämpfers darstellt.
- -
1 Figure 12 is a perspective view of a vehicle according to the invention, - -
2 a sectional view of an in1 damper shown is - -
3 and4 analogous views as in2 and each illustrate two steps of a venting method according to the invention, - -
5 is a sectional view of a damper, which is a first variant of the in1 until4 illustrated shock absorber represents, and - -
6 is a sectional view of a damper, which is a second variant of the in1 until4 illustrated shock absorber represents.
Unter Bezugnahme auf
Das Fahrzeug 10 umfasst mindestens einen hydraulischen Dämpfer 12 gemäß der Erfindung.The
Der Dämpfer 12 befindet sich beispielsweise zwischen einem Drehgestell und einer Wagenkastenstruktur (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 10, oder zwischen zwei Fahrzeugen (nicht dargestellt) des Fahrzeugs, oder zwischen zwei beweglichen Elementen, mit denen das Fahrzeug 10 ausgestattet ist (z. B. Dämpfer eines Stromabnehmers).The
Wie es in
Der Dämpfer 12 umfasst einen inneren Zylinder 14, der eine X-Achse des Dämpfers und eine innere Aufnahme 16 definiert, einen Kolben 18, der in der inneren Aufnahme 16 axial verschiebbar ist, und eine sich axial erstreckende Stange 20, die an dem Kolben befestigt ist. Der Dämpfer 12 umfasst ein erstes axiales Ende 22 und ein zweites axiales Ende 24 axial gegenüber dem ersten Ende, wobei die Stange 20 beispielsweise verschiebbar in dem zweiten Ende montiert ist.The
Der Dämpfer 12 umfasst einerseits eine Kompressionskammer 26, die durch den Zylinder 14, das erste Ende 22 und den Kolben 18 definiert ist, und andererseits eine Ausdehnungskammer 28, die durch den inneren Zylinder 14, das zweite Ende 24 und den Kolben 18 definiert ist.The
Der Dämpfer 12 umfasst eine Ausgleichskammer 30, die vorteilhafterweise durch das erste Ende 22, das zweite Ende 24 und einen äußeren Zylinder 32, der den inneren Zylinder 14 um die X-Achse herum umgibt, definiert ist.The
Der Dämpfer 12 umfasst eine Flüssigkeit 34, z. B. ein Öl, die sich in der Kompressionskammer 26, der Ausdehnungskammer 28 und der Ausgleichskammer 30 befindet. Der Dämpfer 12 umfasst auch ein Gas 36, z. B. Luft, das sich in der Ausgleichskammer 30 befindet, um einen Gegendruck P auf die Flüssigkeit 34 auszuüben.The
Der Dämpfer 12 definiert einen Durchgang 38 zwischen der Ausdehnungskammer 28 und der Ausgleichskammer 30, wobei der Durchgang 38 in dem dargestellten Beispiel nur durch das zweite Ende 24 gebildet ist.The
Die Kompressionskammer 26, die sich in
Die Ausdehnungskammer 28, die sich in
Die Ausgleichskammer 30 erstreckt sich axial zwischen dem ersten Ende 22 und dem zweiten Ende 24 und radial zwischen dem inneren Zylinder 14 und dem äußeren Zylinder 32.The
In nicht dargestellten Varianten ist die Ausdehnungskammer 30 nicht durch einen zylindrischen äußeren Mantel definiert, sondern nimmt andere (nicht dargestellte) Formen an.In variants not shown, the
Das erste Ende 22, der äußere Zylinder 32 und das zweite Ende 24 bilden z. B. einen Körper 40 des Dämpfers 12, wobei der Körper z. B. an einem Drehgestell des Fahrzeugs 10 befestigt ist.The
Das erste Ende 22 ist an dem äußeren Zylinder 32 und vorteilhafterweise an dem inneren Zylinder 14 befestigt.The
Das erste Ende 22 ist konfiguriert, um zuzulassen, dass die Flüssigkeit 34 aufgrund der axialen Bewegungen des Kolbens 18 von der Kompressionskammer 26 in die Ausgleichskammer 30 und umgekehrt strömt. Beispielsweise bildet das erste Ende 22 einen Durchgang 42 für die Flüssigkeit 34 zwischen der Kompressionskammer 26 und der Ausgleichskammer 30. Somit befindet sich zumindest während der Verwendung des Dämpfers 12 das erste Ende 22 unterhalb des zweiten Endes 24, sodass der Durchgang 42 mit der Flüssigkeit 24 gefüllt wird.The
In einer nicht dargestellten Variante ist der Durchgang 42 nicht in dem ersten Ende 22, sondern zwischen dem ersten Ende und dem Zylinder 14 definiert.In a variant that is not shown, the
Das zweite Ende 24 ist an dem äußeren Zylinder 32 und an dem inneren Zylinder 14 befestigt. Das zweite Ende 24 umfasst ein poröses Element 44, das den Durchgang 38 versperrt.The
In dem Beispiel wird das zweite Ende 24 axial von der Stange 20 durchquert, die somit eher nach oben gerichtet ist.In the example, the
Die Stange 20 ist an einem (nicht dargestellten) Abschnitt des Fahrzeugs, z. B. einer Wagenkastenstruktur, befestigt, während der Körper 40 des Dämpfers 12 an einem anderen (nicht dargestellten) Abschnitt, z. B. einem Drehgestell, befestigt ist.The
In einer nicht dargestellten Variante durchquert die Stange 20 axial das erste Ende 22 und nicht das zweite Ende 24. In diesem Fall ist die Stange 20 z. B. an einem Drehgestell und der Körper 40 an der Wagenkastenstruktur befestigt.In a variant that is not shown, the
Der Kolben 18 trennt die Kompressionskammer 26 und die Ausdehnungskammer 28 axial voneinander. Der Kolben 18 ist konfiguriert, um ein Strömen der Flüssigkeit 34 aufgrund der axialen Bewegungen des Kolbens 18 in Bezug auf den Zylinder 14 von der Ausdehnungskammer 28 in die Kompressionskammer 26 und umgekehrt zuzulassen. Der Kolben 18 ist auch konfiguriert, um dieser Strömung einen Widerstand entgegenzusetzen.The
In dem Beispiel umfasst der Kolben 18 ein erstes System 46, um einem Fluid, das sich in der Kompressionskammer 26 befindet, einen Durchgang zu der Ausdehnungskammer 28 zu ermöglichen, wobei das Fluid die Flüssigkeit 34 (
Das erste System 46 und das zweite System 50 sind vorteilhafterweise strukturell analog zueinander, daher wird nachstehend nur das erste System 46 beschrieben.The
Das erste System 46 umfasst einen Durchgang 52, der durch den Kolben 18 von der Kompressionskammer 26 zur Ausdehnungskammer 28 definiert ist, ein Sperrstück 54, das sich an einem Eingang 56 des Durchgangs 52 befindet, und ein Rückstellglied 58.The
Das Sperrstück 54 ist durch den Differenzdruck zwischen der Kompressionskammer 26 und der Ausdehnungskammer 28 in Bezug auf den Durchgang 52 zwischen einer Ruheposition (
Das Rückstellglied 58, z. B. eine Feder, ist eingerichtet, um das Sperrstück 54 in die Ruheposition zurückzustellen, indem es einen Gegendruck P1 auf das Sperrstück 54 ausübt, den das Fluid überwinden muss, um hindurchzutreten.The
In dem Beispiel ist der Durchgang 38 durch das zweite Ende 24 definiert. Das zweite Ende 24 begrenzt beispielsweise eine sich axial erstreckende, z. B. zylindrische Aufnahme 60, die in die Ausdehnungskammer 28 mündet, und eine radiale Leitung 62 zwischen der Aufnahme 60 und der Ausgleichskammer 30.In the example,
Das poröse Element 44 ist beispielsweise in die Aufnahme 60 verspannt montiert, geklebt oder geschraubt oder aber in einer Patrone 64 enthalten, die ihrerseits kraftschlüssig in der Aufnahme 60 aufgenommen, geklebt oder geschraubt ist.The
Das poröse Element 44 ist eingerichtet, um zuzulassen, dass ein zweites Restgas 66 (
Das poröse Element 44 ist eingerichtet, um einer Strömung der Flüssigkeit 34 (
Die Restgase 48, 66 stammen z. B. von einem Teil des Gases 36, das aus der Ausgleichskammer 30 in die innere Aufnahme 16 gewandert wäre.The
Der Widerstand, der dem Durchgang eines Fluids durch eine Leitung entgegengesetzt wird, kann durch eine dem Fachmann auf dem Gebiet bekannte Kennlinie erfasst werden, die den Durchfluss des Fluids mit dem Druckverlust (oder der Druckdifferenz) zwischen dem Einlass und dem Auslass der Leitung in Beziehung setzt. Somit ist das poröse Element 44 bei gleicher Druckdifferenz strukturell eingerichtet, um weniger Flüssigkeit 34 von der Ausdehnungskammer 28 zu der Ausgleichskammer 30 durchzulassen als der Kolben 18 zur gleichen Zeit von der Ausdehnungskammer 28 zu der Kompressionskammer 26.The resistance presented to the passage of a fluid through a conduit can be detected by a characteristic known to those skilled in the art that relates the flow of the fluid to the pressure drop (or pressure difference) between the inlet and the outlet of the conduit puts. Thus, for the same pressure differential, the
Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist der Widerstand, den das poröse Element 44 der Flüssigkeit 34 entgegensetzt, mindestens 10 Mal, vorzugsweise mindestens 50 Mal und noch bevorzugter mindestens 100 Mal größer als der Widerstand, den der Kolben 18 der Flüssigkeit 34 entgegensetzt.According to a particular embodiment, the resistance that the
Gemäß einem besonderen Modus ist das poröse Element 44 für die Flüssigkeit 34 undurchlässig.According to a particular mode, the
Das poröse Element 44 besteht vorteilhafterweise aus einem Metallschaum und/oder einem Keramikschaum. Der Schaum ist beispielsweise ausgewählt aus einem Kupferschaum, einem Aluminiumschaum, einem Kohlenstoffschaum oder einem Siliziumkarbidschaum. Dieses Material wird z. B. durch ein Gießverfahren oder ein additives Fertigungsverfahren erlangt.The
Der Schaum besitzt offene Poren und vorzugsweise eine isotrope Struktur.The foam has open pores and preferably an isotropic structure.
Wenn der Schaumstoff metallischer Natur ist, ist die Porendichte beispielsweise zwischen 5 und 40 PPI (engl. „pores per inch“, d. h. „Poren pro Zoll“, wobei ein Zoll 2,54 cm entspricht). Ein Wert von etwa 40 PPI ist bevorzugt.For example, when the foam is metallic in nature, the pore density is between 5 and 40 PPI (pores per inch, where one inch equals 2.54 cm). A value of about 40 PPI is preferred.
Wenn der Schaum aus Kohlenstoff besteht oder keramischer Natur ist, ist die Porendichte beispielsweise zwischen 5 und 100 PPI.For example, if the foam is carbon or ceramic in nature, the pore density is between 5 and 100 PPI.
Unkomprimierter Schaum besitzt eine entsprechende scheinbare Dichte (unter Berücksichtigung der Poren) zwischen 2 % und 20 % der Dichte des festen Materials, aus dem er besteht (d. h. ohne Poren). Anders ausgedrückt, die Poren stellen zwischen 80 % und 98 % des Volumens des Schaums dar. Vorzugsweise ist die Dichte des unkomprimierten Schaums zwischen 6 % und 8 % der Dichte dieses festen Materials.Uncompressed foam has an equivalent apparent density (including pores) between 2% and 20% of the density of the solid material of which it is made (i.e. without pores). Stated another way, the pores represent between 80% and 98% of the volume of the foam. Preferably, the density of the uncompressed foam is between 6% and 8% of the density of this solid material.
Vorzugsweise ist das poröse Element 44 in einem komprimierten Zustand, in dem das Volumen des Schaums um einen Faktor zwischen 2 und 5 im Vergleich zu dem unkomprimierten Schaum reduziert ist. Dies bringt die scheinbare Dichte des porösen Elements 44 vorzugsweise zwischen 12 % und 40 % der Dichte des festen Materials, aus dem der Schaum besteht.Preferably, the
Das poröse Element 44 besitzt beispielsweise auf der Seite der Ausdehnungskammer 28 einen aktiven Durchmesser (Einlassdurchmesser, der dem hydraulischen Druck der Ausdehnungskammer 28 unterliegt) zwischen 1 mm und 10 mm.The
Das poröse Element 44 besitzt beispielsweise eine Höhe von 1 mm bis 15 mm entlang der X-Achse und einen Durchmesser von 1 mm bis 10 mm.The
Nun wird kurz die Funktionsweise des Dämpfers 12 beschrieben.The operation of the
Im Normalbetrieb (
Wenn die Stange 20 den Kolben 18 in Richtung des ersten Endes 22 (in
Aufgrund der Stange 20 gleicht die Zunahme des Volumens der Expansionskammer 28 die Abnahme des Volumens der Kompressionskammer 26 nicht aus, daher strömt Flüssigkeit 34, die in der Kompressionskammer 26 vorhanden ist, durch den Durchgang 42 (Pfeil F2) und gelangt in die Ausgleichskammer 30, die als Expansionsgefäß fungiert. Die Grenze 68 zwischen Flüssigkeit 34 und Gas 36 steigt in der Ausgleichskammer 30 wieder an.Due to the
Der Druckunterschied zwischen dem Gas 36 in der Ausgleichskammer 30 und der Flüssigkeit 34 in der Ausdehnungskammer 28 auf beiden Seiten des porösen Elements 44 ist derart, dass das Gas 36 nicht oder nur wenig durch das poröse Element 44 in die Ausdehnungskammer 28 gelangt. Dies wird zum Beispiel durch ein Verhältnis der relativen Drücke im Bereich von 2 zu 10 zwischen der Ausgleichskammer 30 und der Ausdehnungskammer 28 erreicht.The pressure difference between the
Wenn die Stange 20 den Kolben 18 in Richtung des zweiten Endes 24 (in
Aufgrund der Stange 20 ist die Zunahme des Volumens der Kompressionskammer 26 größer als die Abnahme des Volumens der Ausdehnungskammer 28, wodurch ein Sog (Pfeil F4) der in der Ausgleichskammer 30 vorhandenen Flüssigkeit 34 in Richtung der Kompressionskammer 26 entsteht. Die Grenze 68 zwischen Flüssigkeit 34 und Gas 36 sinkt in der Ausgleichskammer 30.Due to the
Da der Widerstand, den das poröse Medium 44 einem Durchgang der Flüssigkeit 34 aus der Ausdehnungskammer 28 in die Ausgleichskammer 30 entgegensetzt, größer oder sogar sehr viel größer ist als der Widerstand, den der Kolben 18 entgegensetzt, gelangt die Flüssigkeit 34 in der Ausdehnungskammer 28 nicht oder nur in geringem Maße durch das poröse Medium 44 in die Ausgleichskammer 30 und gelangt vorzugsweise über den Kolben 18 in die Kompressionskammer 26.Because the resistance of the porous medium 44 to a passage of the liquid 34 from the
Nun wird ein Entlüftungsverfahren gemäß der Erfindung beschrieben.A deaeration method according to the invention will now be described.
Das Verfahren setzt den Dämpfer 12 ein.The method employs the
Wenn das erste Restgas 48 in der Kompressionskammer 26 (
Wie zu erkennen ist, ist bei der Erfindung der Durchgang des zweiten Restgases 66 durch das poröse Medium 44 vorteilhafterweise nur auf den Druckanstieg in der Ausdehnungskammer 28 zurückzuführen, der durch die axiale Verschiebung des Kolbens 18 in Richtung des zweiten Endes 24 verursacht wird.As can be seen, in the invention, the passage of the second
Gemäß einer Ausführungsform werden der erste Schritt und der zweite Schritt wiederholt, möglicherweise mehrmals, bis das gesamte erste Restgas 48 von der Kompressionskammer 26 in die Expansionskammer 28 und das gesamte zweite Restgas 66 von der Expansionskammer 28 in die Ausgleichskammer 30 geleitet worden ist.According to one embodiment, the first step and the second step are repeated, possibly multiple times, until all of the first
Um den ersten Schritt und den zweiten Schritt durchzuführen, wird mit nicht dargestellten Einrichtungen auf die Stange 20 eingewirkt, z. B. durch einen wiederholten Zug-/Drucktest, der auf den Dämpfer angewendet wird.In order to carry out the first step and the second step, the
Wenn kein Restgas in der Kompressionskammer 26 vorhanden ist (wie in
Wie zu verstehen ist, wird das Entlüftungsverfahren möglicherweise „natürlich“ durchgeführt, während der Dämpfer 12 in Betrieb ist, und zwar durch Hin- und Herbewegungen des Kolbens 18 in der inneren Aufnahme 16. Der Dämpfer 12 ist somit eingerichtet, um ständig selbst zu entlüften.As can be appreciated, the bleeding process may be performed "naturally" while the
Dank der oben beschriebenen Merkmale, insbesondere des porösen Elements 44, umfasst der Dämpfer 12 im Normalfall keine Restgase in der Kompressionskammer 26 oder in der Ausdehnungskammer 28. Der Dämpfer ist daher zuverlässiger und gleichzeitig kostengünstig.Thanks to the features described above, in particular the
Wenn der Dämpfer 12 Restgase umfasst, kann er durch das oben beschriebene Entlüftungsverfahren leicht von diesen Gasen befreit werden.If the
Unter Bezugnahme auf
Bei dem Dämpfer 112 ist das poröse Element 44 nicht direkt in das zweite Ende verspannt montiert, sondern zwischen zwei separaten Teilen 102, 104 des zweiten Endes 24.In the case of the
Eines der zwei Teile 102, 104 ist z. B. ein Körper des ersten Endes, und das andere der zwei Teile ist ein Befestigungsteil, das z. B. axial in den Körper geschraubt ist.One of the two
Beispielsweise umfasst der Durchgang 38 nacheinander in Strömungsrichtung von der Ausdehnungskammer 28 zu der Ausgleichskammer 30 einen stromaufwärtigen Abschnitt 106, der durch das Befestigungsteil definiert ist, einen Zwischenabschnitt 108 und einen stromabwärtigen Abschnitt 110, die durch den Körper definiert sind.For example, the
Das poröse Element 44 befindet sich in dem Zwischenabschnitt 108. Beispielsweise weist das poröse Element 44 im Schnitt entlang einer radialen Ebene (Ebene in
Der stromaufwärtige Abschnitt 106 bildet eine stromaufwärtige Öffnung 112, die in den Zwischenabschnitt 108 mündet, und der stromabwärtige Abschnitt 110 bildet eine stromabwärtige Öffnung 114, die in den Zwischenabschnitt 108 mündet. Anders ausgedrückt, der Zwischenabschnitt 108 bildet eine Erweiterung, was die Abdichtung gegenüber Fluids um das poröse Element 44 fördert.The
Unter Bezugnahme auf
Bei dem Dämpfer 212 ist der Durchgang nicht in dem zweiten Ende 24 definiert, sondern befindet sich zwischen dem zweiten Ende 24 und dem inneren Zylinder 14.In the
Das zweite Ende 24 bildet eine Aufnahme 202, die das poröse Element 44 aufnimmt.The
Das poröse Element 44 erstreckt sich axial zwischen einem Körper 204 des zweiten Endes 24 und dem inneren Zylinder 14. Das poröse Element 44 wird vorteilhafterweise axial zwischen dem zweiten Ende 22 und dem inneren Zylinder 14 komprimiert. Beispielsweise weist das poröse Element 44 im Schnitt entlang einer radialen Ebene (Ebene in
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