DE1136221B - Teleskop-Fluessigkeitsstossdaempfer, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Teleskop-Fluessigkeitsstossdaempfer, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

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DE1136221B
DE1136221B DEST15264A DEST015264A DE1136221B DE 1136221 B DE1136221 B DE 1136221B DE ST15264 A DEST15264 A DE ST15264A DE ST015264 A DEST015264 A DE ST015264A DE 1136221 B DE1136221 B DE 1136221B
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shock absorber
working
elastic
gas cushion
housing jacket
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Inventor
Albert Dillenburger
Dipl-Ing Werner Koch
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Stabilus Industrie und Handels GmbH
Original Assignee
Stabilus Industrie und Handels GmbH
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    • B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B60G17/0416—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics regulated by varying the resiliency of hydropneumatic suspensions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/003—Dampers characterised by having pressure absorbing means other than gas, e.g. sponge rubber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F9/06—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using both gas and liquid
    • F16F9/08—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using both gas and liquid where gas is in a chamber with a flexible wall
    • F16F9/092—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using both gas and liquid where gas is in a chamber with a flexible wall comprising a gas spring with a flexible wall provided between the tubes of a bitubular damper
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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    • F16F9/32—Details
    • F16F9/36—Special sealings, including sealings or guides for piston-rods
    • F16F9/365—Special sealings, including sealings or guides for piston-rods the sealing arrangement having a pressurised chamber separated from the damping medium

Description

DEUTSCHES
PATENTAMT
St 15264II/ 63 c
ANMELDETAG: 20. JUNI 1959
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 6. SEPTEMBER 1962
Die Erfindung betrifft einen Teleskop-Flüssigkeitsstoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dessen mit Ventilen versehener Arbeitskolben in einem flüssigkeitsgefüllten, von einem Gaspolster umschlossenen Arbeitszylinder beweglich geführt ist, wobei das in einem Gehäusemantel eingeschlossene Gaspolster von dem Arbeitsraum durch eine elastische, schlauchartige Hülle getrennt ist, deren verstärkte Enden zwischen dem Arbeitszylinder und dem starren Gehäusemantel eingespannt sind.
Das bei diesen bekannten Teleskop-Flüssigkeitsstoßdämpfern vorgesehene, hochgespannte Gaspolster hält einerseits die Dämpfungsflüssigkeit unter dem notwendigen Druck und ermöglicht andererseits zusammen mit der elastischen Hülle den notwendigen Volumenausgleich insbesondere für die Kolbenstange, da die Innenseite dieser elastischen Hülle über mehrere Durchlaßöffnungen mit einem der beiden Arbeitsräume des Arbeitszylinders in Verbindung steht. Bei einer bekannten Bauart ist die mit verstärkten Enden an der glatten Außenwand des Arbeitszylinders anliegende elastische Hülle von einem starren Gehäusemantel mit eingezogenen Enden, die die verstärkten Enden der elastischen Hülle dichtend halten, umgeben, der das Gaspolster einschließt und zwisehen einem in den Gehäusemantel des Arbeitszylinders eingelassenen Sprengring, in dessen Nähe er nach innen zum Zylinder eingebogen ist, und dem mit einem Flansch versehenen Boden des Arbeitszylinders gehalten ist. Es ist auch bekannt, die ver- stärkten, teilweise besonders zum Abdichten ausgeformten Enden der schlauchartigen Hülle zwischen den Arbeitszylinder und den Gehäusemantel durch einen Keilprofilring, durch Verschrauben des starren Gehäusemantels mit Deckeln unter Dazwischenklemmen der Hüllenenden oder durch den Druck des Gaspolsters selbst einzuspannen. Diese Befestigungsarten ergeben jedoch eine sehr umständliche und teure Stoßdämpfer- und Gehäusemantelausbildung oder keine vollkommen zuverlässige Abdichtung der das Gaspolster von dem Arbeitsraum trennenden Hülle; denn beim Betrieb können, insbesondere bei Erwärmung noch erhebliche Drucksteigerungen gegenüber dem Ausgangsdruck des Gaspolsters auftreten. Damit der Stoßdämpfer allen Anforderungen genügt, muß das Gaspolster auch bei den höchsten Drücken völlig sicher abgedichtet sein, denn ein nachträgliches Ergänzen des Gaspolsters ist bei den in Kraftfahrzeugen eingebauten Stoßdämpfern nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Ausführungen zu vermeiden und eine AbTeleskop-Flüssigkeitsstoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Anmelder:
Stabilus
Industrie- und Handelsgesellschaft m.b.H., Koblenz-Neuendorf, Herberichstr. 47-53
Albert Dillenburger, Koblenz-Lützel, und Dipl.-Ing. Werner Koch, Koblenz, sind als Erfinder genannt worden
dichtung für die elastische Hülle zu schaffen, die auf die Dauer einwandfrei und zuverlässig auch bei den höchsten auftretenden Drücken ist.
Die Erfindung besteht darin, daß die Mantelfläche des Arbeitszylinders an den beiden Enden der elastischen Hülle mit Eindrehungen versehen ist — wie an sich bekannt —, in die der Werkstoff der Enden der elastischen Hülle durch Verformen der Enden des sie umschließenden Gehäusemantels eingepreßt wird. Es ist zwar ein Teleskop-Flüssigkeitsstoßdämpfer bekannt, bei dem für den Volumenausgleich über die Außenwand des Arbeitszylinders eine elastische, schlauchartige Hülle gezogen ist, wobei der Raum zwischen der elastischen Hülle und dem Arbeitszylinder über Bohrungen ausschließlich mit dem Niederdruckraum in Verbindung steht. An beiden Enden der Hülle weist der Arbeitszylinder ringnutförmige Eindrehungen auf, in die die elastische Hülle mittels je einer Bandage an jedem Ende gedrückt wird. Ein Druckgaspolster und ein starrer, äußerer Gehäusemantel fehlen jedoch vollkommen. Die elastische Hülle ist von außen nur mit dem gleichbleibenden atmosphärischen Umgebungsdruck, gegebenenfalls unterstützt von einer oder mehreren Ringfedern um die elastische Hülle herum, belastet. Eine Drucksteigerung im Niederdruckraum und unter der elastischen Hülle erfolgt daher nur begrenzt im Rahmen der Eigenfederung der elastischen Hülle und der unterstützenden Ringfedern. Die Belastung der Dichtungsstellen ist daher geringfügig und nicht vergleichbar mit den abzudichtenden Drücken beim Vorhandensein eines hochgespannten Druckgaspolsters. Die Lösung nach der Erfindung war daher durch diese bekannte Stoßdämpferausführung nicht nahegelegt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind an den Enden des Gehäusemantels eine oder mehrere Sicken eingerollt, wodurch die verstärkten Enden der elastischen Hülle in die entsprechenden Ringnuten des Arbeitszylinders eingepreßt werden und das zwischen der elastischen Hülle und dem Gehäusemantel befindliche Gaspolster eine völlig sichere und dauerhafte Abdichtung erhält. Das Abdichten durch RoIlsicken in einem Mantel, die in Ringnuten eines zylindrischen Körpers unter Zwischenschaltung von elastischen Dichtungen eingreifen, ist an sich bei Teleskop-Flüssigkeitsstoßdämpfern von der Befestigung der Zylinderböden in den Arbeitszylindern her bekannt.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann der Gehäusemantel eine etwas größere axiale Ausgangslänge als die elastische Hülle erhalten und dann an seinen über die Hülle ragenden Enden umgebördelt sein, wodurch ein Fließen des plastisch verformbaren Werkstoffs der elastischen Hülle über die Enden des Gehäusemantels hinaus verhindert wird und die Enden der Hülle durch den Bördelvorgang fest und sicher axial gehalten sind.
Zum Einfüllen des Gaspolsters in den Raum zwischen der elastischen Hülle und dem sie umschließenden Gehäusemantel kann der Stoßdämpfer gemäß der Erfindung derart ausgebildet sein, daß einer der Bördelränder des starren Gehäusemantels mit einer Bohrung versehen ist, in die eine das Ende der elastischen Hülle durchstechende Hohlnadel einführbar ist, die in an sich bekannter Weise zum Einfüllen von Druckluft oder Druckgas dient und nach Erreichen des gewünschten Druckes im Druckpolsterraum wieder herausgezogen wird. Der Durchstich schließt sich dann infolge der Elastizität des Werkstoffs selbsttätig. Ein derartiges, z. B. zum Füllen von Tennisbällen mit Druckluft bereits bekanntes Einfüllen läßt sich einfach und mit geringstem Arbeitsaufwand durchführen, nachdem die Enden der schlauchförmigen elastischen Hülle wulstartig verstärkt sind. Zweckmäßig werden die Enden der in an sich bekannter Weise aus Polyamid bestehenden elastischen Hülle durch Polymerisieren gehärtet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung im teilweisen Längsschnitt veranschaulicht, wobei der für die Erfindung unwesentliche obere Abschluß des Stoßdämpfers weggelassen ist. Der in bekannter Weise mit Ventilen versehene Arbeitskolben 1 ist auf dem einen Ende der Kolbenstange 2 befestigt und beweglich im Arbeitszylinder 3 geführt, der mit einer Dämpfungsflüssigkeit, z. B. Öl, gefüllt ist und durch den Arbeitskolben 1 in einen oberen Arbeitsraum 4 (Hochdruckraum) und einen unteren Arbeitsraum 5 (Niederdruckraum) unterteilt ist. Der Arbeitszylinder 3 ist von einer elastischen, schlauchartigen Hülle 6 umschlossen, die von einem starren Gehäusemantel 7 umgeben ist und mit diesem einen Luftraum 8 bildet. Die Innenseite der elastischen Hülle 6 steht durch mehrere Durchlaßöffnungen 9 mit dem Arbeitsraum 5 in Verbindung.
Die Hülle 6 besteht aus hochelastischem öl- und temperaturbeständigem Werkstoff, z. B. aus dem Kunststoff Polyurethan der Polyamidgruppe, und hat an ihren beiden Enden 10 eine größere Wandstärke als an ihrem mittleren, verhältnismäßig dünnwandigen Teil. An den Auflageflächen der Hüllenenden 9 sind an der Mantelfläche des Arbeitszylinders 3 mehrere, z. B. zwei Eindrehungen 11 vorgesehen. Der Gehäusemantel 7 ist an seinen beiden Enden 12 umgebördelt und in den Radialebenen der Ringnutenil mit zwei Rollsicken 13 versehen, durch die der Werkstoff der Enden 10 der elastischen Hülle 6 durch plastische Verformung in die Ringnuten 11 gepreßt wird, so daß eine dauerhafte und völlig gasdichte Verbindung erhalten wird.
Nach dem Einbau der Hülle 6 und des Gehäusemantels 7 wird zum Einfüllen von Luft oder Gas in den Raum 8 die obere Umbördelung 12 bei 14 durchbohrt. Durch diese Bohrung 14 wird dann eine Injektionsnadel eingeführt und durch den verstärkten Wulst 10 der elastischen Hülle 6 gestochen, worauf durch die Nadel Preßluft oder Preßgas mit dem gewünschten Druck in den Raum 8 eingefüllt wird. Sobald hier der notwendige, der jeweiligen Einstellung des Stoßdämpfers entsprechende Luft- oder Gasdruck herrscht, wird die Nadel entfernt, und die Durchstichstelle in dem Wulst 10 schließt sich dann durch die Elastizität des Werkstoffs selbsttätig.
Bei dem in dieser Weise hergestellten Stoßdämpfer erhält das den Raum 8 anfüllende Luft- oder Gaspolster eine dauerhafte und auch gegen höchste Drücke völlig sichere Abdichtung, und es ist auch bei längerem Betrieb ein Nachfüllen des hochgespannten Gaspolsters nicht notwendig.
Dieser Stoßdämpfer arbeitet wie folgt:
Bei einer Bewegung des Arbeitskolbens 1 nach unten kann der obere Arbeitsraum 4 die aus dem Arbeitsraum 5 verdrängte Flüssigkeitsmenge wegen des Volumens der Kolbenstange 2 nicht aufnehmen. Die Ubermenge der Flüssigkeit gelangt durch die Durchlässe 9 in den Zwischenraum zwischen der elastischen Hülle 6 und der äußeren Mantelfläche des Arbeitszylinders 3, wobei die Hülle 6 gedehnt und das Gaspolster 8 zusammengepreßt wird.
Wird der Arbeitskolben 1 nach oben bewegt, so gelangt Flüssigkeit aus dem Hochdruckraum 4 über die Durchlässe und Ventile des Arbeitskolbens 1 in den unteren Arbeitsraum 5. Da der obere Arbeitsraum 4 infolge des Volumens der Kolbenstange 2 nicht so viel Flüssigkeit abgibt, wie der Arbeitsraum 5 aufnehmen kann, wird durch den Überdruck des im Raum 8 befindlichen Gaspolsters die elastische Hülle 6 radial nach innen gedruckt und fördert einen Teil der von ihr eingeschlossenen Flüssigkeit durch die Durchlässe 9 in den Arbeitsraum 5.
In jedem Arbeitsraum 4, 5 herrscht daher der Druck, der durch das Gaspolster 8 auf die Dämpfungsflüssigkeit ausgeübt wird, so daß sich auch bei schnellen Kolbenbewegungen in den beiden Arbeitsräumen kein Vakuum bilden kann.
Anspruch 3 ist ein echter Unteranspruch und gilt nur in Verbindung mit Anspruch 1.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Teleskop-Flüssigkeitsstoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dessen mit Ventilen versehener Arbeitskolben in einem flüssigkeitsgefüllten, von einem Gaspolster umschlossenen Arbeitszylinder beweglich geführt ist, wobei das in einen starren Gehäusemantel eingeschlossene Gaspolster von dem Arbeitsraum durch eine elastische, schlauchartige Hülle getrennt ist, deren verstärkte Enden zwischen dem Arbeitszylinder und dem starren Gehäusemantel eingespannt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des Arbeits-
Zylinders (3) mit Eindrehungen (11) versehen ist — wie an sich bekannt —, in die der Werkstoff der Enden (10) der elastischen Hülle (6) durch Verformen der Enden des Gehäusemantels (7) eingepreßt ist.
2. Flüssigkeitsstoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (10) der elastischen Hülle (6) an ihren Stirnseiten durch umgebördelte Ränder (12) des starren, das Gaspolster (8) einschließenden Gehäusemantels (7) axial gehalten sind.
3. Flüssigkeitsstoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Gehäusemantels (7) in den radialen Ebenen der Ringnuten (11) des Arbeitszylinders (3) mit Rollsicken (13) versehen sind.
4. Flüssigkeitsstoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (10) der in an sich bekannter Weise aus Polyamid bestehenden elastischen Hülle (6) durch Polymerisieren gehärtet sind.
5. Flüssigkeitsstoßdämpfer nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Bördelbänder (12) des starren Gehäusemantels (7) mit einer Bohrung (14) versehen ist, in die eine das Ende (10) der elastischen Hülle (6) durchstechende Hohlnadel einführbar ist, die in an sich bekannter Weise zum Einfüllen von Druckluft oder Druckgas dient und nach Erreichen des gewünschten Druckes im Gaspolster (8) wieder herausgezogen wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 518 592, 858 612,
949, 939 784;
deutsche Auslegeschriften Nr. 1003608, 1006276, 102;
deutsche Auslegeschrift B 32761II/63 c .(bekanntgemacht am 29. 11. 1956);
deutsche Gebrauchsmusterschrift Nr. 1 708 573;
französische PatentschriftenNr.1076192,1149 518; USA.-Patentschrift Nr. 2 420 666.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 209 639/225 8.
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