DE1051656B

DE1051656B - Hydraulischer Teleskop-Schwingungsdaempfer der Einrohrbauweise, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1051656B
Application number: DER23081A
Authority: DE
Inventors: Willi Zeidler
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1958-04-05
Filing date: 1958-04-05
Publication date: 1959-02-26
Also published as: US3042154A; FR1219567A; GB871732A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Teleskop-Schwingungsdämpfer der Einrohrbauweise, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Luftkissen für den Ausgleich des Kolbenstangenvolumens, wobei dieses Luftkissen in einem in der Dämpfungsflüssigkeit schwimmenden Hohlkörper untergebracht ist.

Schwingungsdämpfer dieser Bauart sind in verschiedenen Ausführungen bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungsdämpfer dieser Gattung zu schaffen, der sich den bekannten Bauarten gegenüber durch einen besonders einfachen und betriebssicheren Aufbau sowie durch die Möglichkeit der Verwendung in beliebiger Gebrauchslage auszeichnet. Wichtig ist dabei, daß im Falle der Erfindung zwischen Luft und Dämpfungsflüssigkeit keine verschiebbaren und damit dem Verschleiß unterworfenen Trenn·
organe benötigt werden.

Gemäß der Erfindung wird das gestellte Problem dadurch gelöst, daß der eingangs erwähnte Hohlkörper aus einer Taucherglocke mit Stehaufcharakteristik besteht, die in bezug auf die benachbarten Bauglieder des Schwingungsdämpfers frei beweglich innerhalb der Dämpfungsflüssigkeit angeordnet ist.

Der erfindungsgemäß gestaltete Hohlkörper wirkt demnach wie eine im stabilen Gleichgewichtszustand befindliche Taucherglocke, die nach Art einer Stehauffigur unabhängig von der jeweiligen Stellung des Dämpfers stets in die durch die exzentrische Lage des Hohlkörperschwerpunktes bestimmte Normalstellung einpendelt, wobei der Luftraum dieser Taucherglocke den Ausgleich des Kolbenstangenvolumens übernimmt.

Zweckmäßig erhält der taucherglockenartige Hohlkörper die Gestalt einer Kugel oder eines geometrisch ähnlichen Körpers, weil er dann am leichtesten und ohne spürbare Verzögerung in die jeweilige Schräglage des Dämpfers einpendeln kann.

Um eine Schaum- oder Emulsionsbildung zu vermeiden, empfiehlt es sich, zwischen dem Luftkissen und der obenerwähnten öffnung Prallflächen zum Beruhigen der Flüssigkeitsströmung anzuordnen. Diese Prallflächen können dabei im Querschnitt beispielsweise wellblechartig ausgebildet sein oder aber auch die Gestalt einer Überfangglocke aufweisen, die im Bereich der Bohrung des Hohlkörpers die Flüssigkeitsströmung umlenkt und damit beruhigt.

Besondere Effekte in bezug auf die Charakteristik des Schwingungsdämpfers kann man im Rahmen der Erfindung unter anderem dadurch erzielen, daß in die öffnung des Hohlkörpers ein Steuerventil eingebaut wird, dem man dann zweckmäßig in den beiden Strömungsrichtungen eine unterschiedliche Charakteristik gibt. So könnte man dieses Ventil z. B. derart aus-

bzw. Dichtungs-

Hydraulischer Teleskop-Schwingungsdämpfer der Einrohrbauweise,
insbesondere für Kraftfahrzeuge

Anmelder:
Rheinmetall G.m.b.H.,
Düsseldorf, Rather Str. 110

Willi Zeidler, Düsseldorf, ist als Erfinder genannt worden

bilden, daß die Flüssigkeit leichter aus dem Hohlkörper austreten als in diesen einströmen kann.

Weitere Vorteile ergeben sich beispielsweise dadurch, daß man den Hohlkörper nicht mit in sich starren Wandungen ausbildet, sondern diese zumindest auf einem Teil der Oberfläche nachgiebig gestaltet, so daß der Hohlkörper sozusagen zu »atmen« vermag.
Der Hohlkörper selbst kann aus beliebigem Werkstoff hergestellt sein, sofern dieser nur gegen die Einflüsse der Dämpfungsflüssigkeit ausreichend beständig ist. Aus Gründen der leichteren Herstellung erscheint es jedoch von Vorteil, wenn man als Baustoff entweder Kunststoff oder Gummi verwendet, weil man dann die gewünschte Stehaufcharakteristik auf besonders einfache und dabei zweckentsprechende Weise, z. B. durch örtliche Verdickung der Wandungen, erreichen kann.

Die exzentrische Schwerpunktslage des Hohlkörpers läßt sich mit baulich sehr einfachen Mitteln unter anderem auch dadurch erreichen, daß der Hohlkörper aus Werkstoffen mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht zusammengesetzt wird. So könnte man ihn beispielsweise aus zwei Kugelhalbschalen anfertigen, von denen die eine aus Kunststoff, die andere, und zwar diejenige, die später die Verbindungsöffnung erhält, aus Metall besteht.

Der vorgeschriebene taucherglockenähnliche Hohlkörper läßt sich im Rahmen der Erfindung an beliebiger Stelle der Arbeitsräume des Dämpfers anordnen.

Einen besonders vorteilhaften Aufbau des Dämpfers erhält man indessen dann, wenn man den Hohlkörper innerhalb des Kolbens des Schwingungsdämpfers anordnet und den Kolbenhohlraum über öffnungen mit der Dämpfungsflüssigkeit verbindet.

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Claims

Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an Hand der Zeichnung erläutert, in der Ausführungsbeispiele des neuen Einrohrdämpfers wie folgt veranschaulicht sind: Fig." 1 zeigt eine Gesamtansicht des Dämpfers im Längsschnitt mit innerhalb- des Hohlkolbens angeordnetem kugelförmigem Hohlkörper für den Ausgleich des Kolbenstangenvolumens bei senkrechter Lage des Dämpfers, Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1, ebenfalls im Schnitt, und zwar in der Stellung der Teile bei schräg liegendem Dämpfer, Fig. 3 einen Querschnitt des Dämpfers in Richtung der Pfeile A-B in Fig. 1 und Fig. 4 eine Teilansicht entsprechend Fig. 1, jedoch unter Verwendung eines Hohlkörpers mit glockenförmig ausgebildeten Prallelementen. Wie Fig. 1 erkennen läßt, besteht der Schwingungsdämpfer aus einem beiderseits geschlossenen Zylinderrohr Ij in dem ein an der Kolbenstange 2 sitzender Kolben 3 verschiebbar geführt ist. Am Zylinderrohr 1 und an der Kolbenstange 2 sind die üblichen Anschlußaugen 4 und 5 vorgesehen, die unter Zwischenschaltung elastischer Puffer 6 zur Verbindung des Dämpfers mit der Radachse bzw. dem Wagenchassis dienen. Der Kolbenstange^ ist eine besondere, als Ganzes mit 7 bezeichnete Dichtung zugeordnet. Außerdem ist an der Kolbenstange noch ein Schutzrohr 8 befestigt, das Straßenstaub und Schmutz von der Kolbenstange fernhalten soll. Der an der Kolbenstange 2 sitzende, als Ganzes mit 3 bezeichnete Kolben ist im gezeichneten Falle als Hohlkolben ausgebildet, der sich aus zwei Blechschalen 9 und 10 (Fig. 2) zusammensetzt, wobei dieser Hohlkolben über öffnungen 11 mit der den Zylinder 1 ausfüllenden Dämpfungsflüssigkeit 12 in Verbindung steht. Zur Führung des Kolbens dienen Kugeln 13, die in pfannenartigen Vertiefungen der oberen Kolbenschale 9 lagern. Für die Steuerung der Dämpfungsflüssigkeit sind plattenfederartige Ventile 14 und 15 vorgesehen, die an den Kolben angeschlossen sind und sich in der einen Endstellung gegen die benachbarte Stirnfläche des Hohlkolbens anlegen, wie das z. B. in Fig. 1 bei der Ventilscheibe 14 zu erkennen ist. Durch entsprechende Ausbildung der Stirnflächen kann man also den Grad der Durchbiegung der Plattenventile und damit auch die Größe des Spalts zwischen Kolben und Zylinder, mit anderen Worten also die Dämpfungscharakteristik, innerhalb gewisser Grenzen beein- flüssen. Innerhalb des Kolbens 3 ist ein Hohlkörper von kugelförmiger Gestalt frei beweglich untergebracht, der im gezeichneten Beispiel aus zwei Halbschalen 16 und 17 zusammengesetzt ist. Die eine, und zwar die der Verbindungsöffnung 18 zum Dämpferraum zugeordnete Halbschale 17, läßt bei 19 eine Wandverdickung bzw. Materialanhäufung erkennen. Infolgedessen ist die das Luftkissen 20 aufnehmende und etwa wie eine Taucherglocke wirkende Hohlkugel 16, 17 ähnlich wie eine Stehauffigur bestrebt, stets die in Fig. 1 dargestellte Lage einzunehmen, und zwar völlig unabhängig von der jeweiligen Stellung bzw. Schräglage des Dämpfers (Fig. 2). Das Luftkissen 20 sitzt dank der vorbeschriebenen Maßnahme immer an der obersten Stelle der Hohlkugel 16, 17, so daß die Voraussetzungen dafür geschaffen sind, den erforderlichen Ausgleich des Kolbenstangenvolumens bei allen Gebrauchslagen des Dämpfers sicherzustellen. Um die Wellenbildung, Schaumbildung und Durchwirbelung der Dämpfungsflüssigkeit innerhalb der Kugel 16, 17 zu vermeiden, sind Prallbleche vorgesehen, die im Falle der Fig. 1 bis 3 aus einer wellblechartigen Wand 21 bestehen, in der Öffnungen 22 vorgesehen sind. In dem Beispiel gemäß Fig. 4 ist zu diesem Zweck eine Überfangglocke 23 angeordnet, die öffnungen 24 aufweist und ein Standrohr 25 übergreift. Patentansprüche:

1. Hydraulischer Teleskop-Schwingungsdämpfer der Einrohrbauweise, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Luftkissen für den Ausgleich des Kolbenstangenvolumens, wobei dieses Luftkissen in einem in der Dämpfungsflüssigkeit schwimmenden Hohlkörper untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper aus einer Taucherglocke (16, 17) mit Stehaufcharakteristik besteht, die in bezug auf die benachbarten Bauglieder des Schwingungsdämpfers frei beweglich innerhalb der Dämpfungsflüssigkeit angeordnet ist.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (16., 17) außen die Gestalt einer Kugel oder eines geometrisch ähnlichen Körpers aufweist.

3. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Luftkissen (20) und der Öffnung (18) Prallflächen (21 bzw. 24 und 25) zum Beruhigen der Flüssigkeitsströmung angeordnet sind.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallflächen (21) im Querschnitt wellblechartig ausgestaltet sind.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Bohrung (18) eine die Flüssigkeitsströmung beruhigende Glocke (23) vorgesehen ist.

6. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Öffnung (18) ein Steuerventil angeordnet ist.

7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil für beide Strömungsrichtungen unterschiedliche Charakteristik aufweist.

8. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen des Hohlkörpers (16, 17) starr ausgebildet sind.

9. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen des Hohlkörpers (16,17) zumindest auf einem Teil seiner Oberfläche elastisch nachgiebig sind.

10. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper aus Kunststoff, Gummi oder ähnlichem Werkstoff besteht.

11. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (16, 17) aus Werkstoffen mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht zusammengesetzt ist.

12. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (16, 17) innerhalb des Kolbens (3) des Schwingungsdämpfers angeordnet ist und der Kolbenhohlraum Öffnungen (11) für die Dämpfungsflüssigkeit aufweist.

13. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß den oberen und den unteren Stirnflächen des den Hohlkörper