DE1204463B

DE1204463B - Hydraulische Daempfungseinrichtung

Info

Publication number: DE1204463B
Application number: DEM54383A
Authority: DE
Inventors: Helmut Kottmann
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1962-09-28
Filing date: 1962-09-28
Publication date: 1965-11-04

Description

Hydraulische Dämpfungseinrichtung Die Erfindung betrifft eine hydraulische Dämpfungseinrichtung unter Verwendung eines vom Dämpfungsmittel, insbesondere Öl,- erfüllten Zylinders und eines Kolbens, der aus einem Werkstoff mit gleichem Wärmeausdehnungsbeiwert wie dem des Zylinderwerkstoffes besteht und mit einem ringscheibenförmigen Einsatz aus einem Werkstoff mit größerem Wärmeausdehnungsbeiwert ausgestattet ist, wobei zwischen der Mantelfläche des ringscheibenförmigen Einsatzes und der Zylinderbohrung ein ringförmiger Durchtrittsspalt für das Dämpfungsmittel gebildet ist.
Die Wirkung solcher Dämpfungseinrichtungen beruht darauf, daß der auf den Kolben einwirkenden Verstellkraft ein Staudruck im Dämpfungsmittel entgegenwirkt, der dadurch entsteht, daß das Dämpfungsmittel durch den entsprechend eng bemessenen Durchtrittsspalt verdrängt werden muß, um eine Kolbenbewegung zu ermöglichen. Dabei stellt man den die eine Spaltbegrenzung bildenden ringscheibenförmigen Einsatz deshalb aus einem Werkstoff mit größerem Wärmeausdehnungsbeiwert her, um die Drosselwirkung des Durchtrittsspaltes temperaturunabhängig zu machen. Wenn bei steigender Temperatur die Viskosität des Dämpfungsmittels abnimmt, nimmt in entsprechender Weise auch die Breite des Durchtrittsspaltes ab.
Es ist bereits bekannt, bei hydraulischen Dämpfungseinrichtungen den ganzen Kolben aus einem Werkstoff herzustellen, dessen Wärmeausdehnungsbeiwert größer ist als derjenige des Zylinderwerkstoffes. Dabei ändert sich jedoch nicht nur die Breite des Spaltes, durch den Öl verdrängt werden soll, sondern unerwünschterweise auch das Spiel zwischen den übrigen Teilen des Kolbens und des Zylinders und ,damit die Qualität der Führung des Kolbens. Hinzu kommt, daß die als Werkstoff mit entsprechend großem Wärmeausdehnungsbeiwert hauptsächlich in Betracht kommenden Leichtmetalle bei den auftretenden Beanspruchungen eher zum Verschleiß neigen als die bisher benutzten Eisenwerkstoffe.
Es sind ferner Dämpfurigseinrichtungen der eingangs beschriebenen Art bekannt, bei denen die Führung .des Kolbens durch eine entsprechend gelagerte Kolbenstange bewirkt wird und der Durchtrittsspalt für das Dämpfungsmittel zwischen der Zylinderbohrung und einem gegenüber dem Kolben unbeweglichen ringförmigen Einsatz gebildet ist. Bei dieser Konstruktion tritt eine Verschlechterung der Führung und eine Erhöhung der Verschleißgefahr durch die Anordnung von Leichtmetalleinsätzen nicht ein. Die Führung durch außerhalb des Kolbens angeordnete Mittel erfordert jedoch viel Raum, der in der Praxis nicht immer zur Verfügung steht. Ferner ist häufig auch die Wirkungsweise solcher Einrichtungen nicht voll befriedigend. Um eine gleichmäßige Wirkung zu erreichen, wäre es erforderlich, daß die Mantelfläche des ringförmigen Einsatzes genau konzentrisch zur Zylinderbohrung ist, was sich mittels einer außerhalb des Kolbens liegender, Führung nur schwer und mit einem erheblichen Aufwand für die genaue Montage erreichen läßt. Erfindungsgemäß läßt sich dagegen eine einwandfreie Wirkungsweise auf wesentlich einfachere Weise dadurch erreichen, daß der Kolben als Tauchkolben ausgebildet ist, dessen Mantel mit der Zylinderbohrung ein zur Führung des Kolbens dienendes Gleitpaar bildet, und daß der ringscheibenförmige Einsatz mit dem Kolben so verbunden ist, daß er sich in seiner Halterung radial frei verschieben kann.
Bei dieser Lösung entfällt nicht nur der zusätzliche Bearbeitungs- und Montageaufwand für eine äußere Führung, sondern es wird außerdem erreicht, daß der den ringförmigen Durchtrittsspalt nach innen begrenzende ringscheibenförmige Einsatz sich selbst zentriert. Weil er in radialer Richtung frei verschiebbar ist, kann er nämlich keine radialen Drücke aufnehmen. Jede Verschiebung in eine exzentrische Lage würde die Druckverhältnisse im den Durchtrittsspalt ausfüllenden Dämpfungsmittel ändern und daraus ergeben sich Rückstellkräfte, welche den Einsatz selbsttätig immer wieder in eine zur Zylinderbohrung zentrische Lage zurückführen. Infolgedessen ist es auch ausgeschlossen, daß der Einsatz mit der Zylinderbohrung in Berührung kommen kann und dort reibt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes im Längsschnitt dargestellt. Die gezeichnete Einrichtung besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 1 und einem im Ganzen mit 2 bezeichneten Kolben, welcher aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist. Der hohle Schaft 21 und ein Fortsatz 22 des Kolbens bestehen aus demselben Werkstoff wieder Zylinder 1, z. B. aus Grauguß. Der Boden des Kolbens ist durch eine Platte 23 gebildet, welche eine zentrale Öffnung 24 und über den Umfang verteilt einige, z. B. vier, radiale Einschnitte 25 aufweist. Zwischen der Bodenplatte 23 und einer Abschlußscheibe 26 ist ein ringscheibenförmiger Einsatz 27 aus Leichtmetall so gelagert, daß zwischen seinem Umfang und der Bohrung des Zylinders 1 der gewünschte Durchtrittsspalt 3 frei bleibt und daß sich der Einsatz 27 in radialer Richtung frei verschieben kann. Die zentrale Öffnung 24 des Kolbenbodens 23 ist durch ein Rückschlagventil 28 verschlossen. Die Abschlußscheibe 26 und mit ihr der Einsatz 27 werden durch eine Feder 4 gegen den Kolbenboden 23 gedrückt. Diese Feder drückt außerdem den ganzen Kolben nach oben, solange keine entsprechende Gegenkraft auf den Fortsatz 22 einwirkt. Dabei entsteht im Raum unterhalb des Kolbens, dessen Hohlraum mit einem Dämpfungsmittel, z. B. mit Öl, ausgefüllt ist, ein Unterdruck, der bewirkt, daß sich das Ventil 28 öffnet und daß Öl aus dem Kolbenhohlraum in den Raum zwischen den Böden des Kolbens und des Zylinders ausfließt. Belastet man den Kolben, so drückt die Last zunächst auf das so entstandene Ölpolster 5. Ein Vorschub des Kolbens ist nur in dem Maße möglich, als unter der Last Öl aus dem Raum 5 über den Ringspalt 3 und die Einschnitte 25 in das Kolbeninnere zurückgefördert wird. Damit auf diesen Vorgang die mit wechselnden Temperaturen sich ändernde Viskosität des Öls keinen Einfluß hat, ist die Legierung, aus welcher der Einsatz 27 besteht, so gewählt, daß die Verengung des Durchtrittsspaltes 3, welche bei Erwärmung durch die verhältnismäßig größere radiale Ausdehnung des Einsatzes eintritt, gerade der Verringerung des Durchflußwiderstandes entspricht, die sonst dadurch eintreten würde, daß das Öl bei Ewärmung dünnflüssiger wird.

Claims

Patentanspruch: Hydraulische Dämpfungseinrichtung unter Verwendung eines vom Dämpfungsmittel, insbesondere Öl, erfüllten Zylinders und eines Kolbens, der aus einem Werkstoff mit gleichem Wänneausdehnungsbeiweri wie dem des Zylinderwerkstoffes besteht und mit einem ringscheibenförmigen Einsatz aus einem Werkstoff mit größerem Wärmeausdehnungsbeiwert ausgestattet ist, wobei zwischen der Mantelfläche des ringscheibenförmigen Einsatzes und der Zylinderbohrung ein ringförmiger Durchtrittsspalt für das Dämpfungsmittel gebildet ist, dadurch gekennzeichn e t, daß der Kolben (2) als Tauchkolben ausgebildet ist, dessen Mantel mit der Zylinderbohrung ein zur Führung des Kolbens dienendes Gleitpaar bildet, und daß der ringscheibenförmige Einsatz (27) mit dem Kolben so verbunden ist, daß er sich in seiner Halterung (23, 26) radial frei verschieben kann. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 701817, 828 701, 879 038; französische Patentschrift Nr. 1115 057; USA.-Patentschrift Nr. 2 821268.