DE1245224B

DE1245224B - Hydraulischer Einrohr-Stossdaempfer

Info

Publication number: DE1245224B
Application number: DE1961S0073500
Authority: DE
Inventors: Fritz Bauer
Original assignee: Suspa Federungstechnik GmbH
Current assignee: Suspa Federungstechnik GmbH
Priority date: 1961-04-15
Filing date: 1961-04-15
Publication date: 1967-07-20
Also published as: GB946725A

Description

Die Wirkungsweise eines hydraulischen Stoß- Hydraulischer Einrohr-Stoßdämpfer dämpfers kann als bekannt vorausgesetzt werden. Sie beruht auf dem Prinzip, den in seiner Bewegung zu dämpfenden Körper über eine aus Kolben und Zylinder bestehende hydraulische Bremse abzustützen, deren Zylinder beiderseits des Kolbens mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist, die bei einer Bewegung des Kolbens unter Drosselung von einer Kolbenseite auf die andere Kolbenseite verdrängt wird.
Bei hydraulischen Stoßdämpfern dieser Art muß für einen Ausgleich des Kolbenstangenvolumens gesorgt werden, da wegen des von der Kolbenstange eingenommenen Volumens die Volumenänderungen im Zylinderraum oberhalb des Kolbens größer sind als die Volumenänderungen im Zylinderraum unterhalb des Kolbens. Der Zylinderraum unterhalb des Kolbens kann infolgedessen die von der Kolbenoberseite verdrängte Flüssigkeitsmenge nicht voll aufnehmen, so daß man einen Ausgleichsraum für das Kolbenstangenvolumen bereitstellen muß.
Bei allen bisher bekannten hydraulischen Stoßdämpfern dieser Art wird der Ausgleichsraum grundsätzlich durch Zusammendrücken von Gas oder Luft geschaffen.
In mehrfacher Ausführung bekannt ist die Bildung des Ausgleichsraumes durch einen geschlossenen luft- oder gasgefüllten Hohlkörper in einem zusätzlichen, den Stoßdämpferzylinder umgebenden, als Aufnahmebehälter dienenden Zylinderrohr, dem die dem Kolbenstangenvolumen entsprechende Flüssigkeitsmenge entweder von der Druckseite oder von der Saugseite des eigentlichen Dämpfers zugeführt wird. Der Grund für die Verwendung eines geschlossenen luft- oder gasgefüllten Hohlkörpers zur Schaffung eines Ausgleichsraumes ist das Bestreben, das als Dämpfungsflüssigkeit dienende Öl von der Luft zu trennen, um eine Durchsetzung des Öles mit Luft zu vermeiden, was die Dämpfungseigenschaften beeinträchtigen würde.
Für zahlreiche Anwendungsfälle des Stoßdämpfers ist seine Ausbildung mit einem zusätzlichen, ihn umgebenden Aufnahmebehälter zu aufwendig. Man zieht die einfachere Bauform des Einrohr-Stoßdämpfers vor, bei dem ebenfalls die Räume oberhalb und unterhalb des Dämpferkolbens mit Öl gefüllt sind und die Kolbenstange in einer langen Büchse geführt und einseitig aus dem Dämpferrohr herausgeführt ist. Bei diesen bekannten Dämpfern ist der Ausgleichsraum im Bereich der Führungsbüchse vorgesehen, also in einem Raum, der bereits konstruktiv bedingt ist, so daß kein zusätzlicher Ausgleichsraum geschaffen werden muß. Er ist ein einfacher luftgefüllter Raum, in den die dem Kolbenstangenvolumen entsprechende Öhnenge unter Zusammendrückung der Luft eintreten kann. Auch hier tritt wieder das Problem auf, eine Durchmischung des Öles mit der Luft zu vermeiden, so daß man in einer besonderen Ausbildung eine Trennung von Arbeitsraum und Ausgleichsraum über eine Scheibe mit ventillosen Bohrungen geschaffen hat, über die das verdrängte Öl in den Ausgleichsraum eintritt. Die Ölströmung kommt nicht mit der Luft in Berührung, kann sich also nicht mit ihr mischen. Bei diesen an sich einfachen Bauarten muß der Druck im Ausgleichsraum wesentlich über dem Atmosphärendruck liegen.
Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen Einrohr-Stoßdämpfer, bei dem die Räume oberhalb und unterhalb des Dämpferkolbens mit Öl gefüllt sind, die Kolbenstange in einer langen Büchse geführt und einseitig aus dem Dämpferrohr herausgeführt ist, sowie mit einem Ausgleichsraum im Bereich der Führungsbüchse, der mit dem Raum oberhalb des Kolbens über ventillose Bohrungen in Verbindung steht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verformbaren Hohlkörper als Ausgleichsraum zur Aufnahme des Verdrängervolumens so anzuordnen, daß er möglichst wenig Raum beansprucht und zu einer kompakten Bauweise, vor allem geringer Störanfälligkeit des Stoßdämpfers führt. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Ausgleichsraum durch einen in den Raum zwischen Führungsbüchse und Dämpferrohr eingesetzten und einen Luftraum gegenüber dem Zylinderraum an der Innenwand des Dämpferrohres abdichtenden, elastisch verformbaren, im wesentlichen zylindrischen Hohlkörper gebildet ist, der unter Aufweitung das Verdrängervolumen der Kolbenstange aufnimmt. Gegenüber der erwähnten bekannten Bauform mit der Drosselscheibe zwischen Arbeitsraum und luftgefülltem Ausgleichsraum hat die Ausbildung gemäß der Erfindung den Vorteil der völligen Trennung von Öl und Luft, gegenüber den anderen bekannten Bauformen mit einem elastisch zusammendrückbaren Ausgleichskörper in einem zusätzlichen rohrförmigen Behälter den Vorteil der einfacheren Bauweise und den weiteren Vorteil, daß die Notwendigkeit der Anwendung von hohen Ausgleichsdrücken im Ausgleichskörper entfällt. Der Stoßdämpfer wird hierdurch weniger störanfällig. Zwar wird bei der Auffüllung des Aufnehmers die Luft in dem von ihm abgegrenzten Luftraum zusammengedrückt, aber die hieraus entstehende Druckerhöhung ist für den Ausgleich des Kolbenstangenvolumens nicht funktionell erforderlich, sondern lediglich für den Betrieb ntitzlich, da sie bei der Rückwärtsbewegung des Kolbens den Rückfluß der Dämpferflüssigkeit aus dem Aufnehmer unterstützt.
Die Erfindung sei an Hand der F i g. 1 und 2 erläutert, die den Stoßdämpfer im Schnitt in zwei verschiedenen Stellungen zeigen, F i g. 1 bei herausgezogener Kolbenstange, F i g. 2 bei eingeschobener Kolbenstange.
Die Hauptteile des Stoßdämpfers sind der Zylinder 1, der Kolben 2, die Kolbenstange 3, an der der Kolben 2 durch einen Sprengring 2' befestigt ist, und die Lagerungsteile 4 am Zylinder 1 und 5 an der Kolbenstange 3. Die zur Dämpfung nötige Drosselung wird im Beispiel durch den Ringspalt 6 zwischen Zylinder 1 und Kolben 2 gebildet. Der Raum A oberhalb des Kolbens 2 und der Raum B unter ihm sind mit Öl gefüllt.
Voraussetzungsgemäß ist die Kolbenstange 3 in einer langen Büchse 7 geführt, deren Länge ein Mehrfaches des Kolbenstangendurchmessers ist. Sie ist am Fußende von einem bei 1' eingesickten Ring 9 gehalten, der die Kolbenstangendichtung 8 aufnimmt.
Der Raum zwischen der Führungsbüchse 7 und dem Dämpferrohr 1 steht, wie bei der bereits behandelten bekannten Bauform, als Ausgleichsraum zur Verfügung.
Dieser Ausgleichsraum ist durch einen elastisch aufweitbaren, im wesentlichen zylindrischen Hohlkörper 10, im Beispiel ein Balg aus Gummi, gebildet, der einen Raum 13 abdichtet.
Wenn man F i g. 1 betrachtet und berücksichtigt, daß die im Raum 13 eingeschlossene Luft funktionell nicht an der Dämpfung beteiligt ist, so sieht man, daß der Dämpfer gemäß der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik ohne Luftunterstützung arbeiten kann und keinen mit Druckluft gefüllten Ausgleichsraum oder Ausgleichskörper hat.
Ehe die Wirkungsweise erläutert wird, seien noch einige konstruktive Einzelheiten beschrieben.
Es war bereits dargelegt, daß der aufweitbare Hohlkörper 10 den Raum 13 abdichtet. Zur Abdichtung ist im Beispiel folgende Maßnahme getroffen: Am Fußende hat der Hohlkörper 10 einen Ringkragen 11, während an den Ring 9 ein Ringkragen 14 angeformt ist. Die beiden Ringkragen sind miteinander verklammert. Der Außenumfang des Ringkragens 11 stellt die Dichtung gegenüber dem Rohr 1 her, die Verklammerung der beiden Ringkragen die Abdichtung des Inneren des Hohlkörpers 10 nach außen. Dementsprechend ist -kopfseitig an den Hohlkörper 10 ein Ringkragen 12 angeformt, der die Abdichtung gegenüber dem Rohr 1 herstellt. Der Ringkragen 12 nimmt weiter einen Ring 15 auf, der mit den erwähnten ventillosen Bohrungen 16 versehen ist.
Zur Erleichterung des Einführens der Büchse 7 mit dem Hohlkörper 10 und dem Ring 9 in das Rohr 1 ist dieses bei 17 aufgebördelt.
Der Dämpfer arbeitet folgendermaßen: In F i g. 1 ist der Kolben 2 in der zurückgezogenen Stellung dargestellt. Der Hohlkörper 10 ist praktisch leer. Wird jetzt bei einer Bewegung, die abgedämpft werden soll, der Kolben 2 aus der Stellung der F i g. 1 in die Stellung der F i g. 2 verschoben, so wird aus dem Raum A eine gewisse Flüssigkeitsmenge verdrängt, die über den Drosselspalt 6 in den Raum B übertritt. Zum Ausgleich des Kolbenstangenvolumens strömt in den als Ausgleichsraum wirkenden Hohlkörper 10 über die Bohrungen 16 die dem Kolbenstangenvolumen entsprechende Flüssigkeitsmenge unter Aufweitung des Hohlkörpers ein. Da sich der Hohlkörper in gefülltem Zustand gegen die Zylinderwand abstützt, ist eine Beschädigung durch zu starke Verformung ausgeschaltet.
Geht der Kolben aus der Stellung der F i g. 2 wieder in die Stellung nach F i g. 1 zurück, so treten jetzt die entgegengesetzten Verhältnisse ein. Die Volumenvergrößerung im Raum A steigt stärker an als die Volumenverkleinerung im Raum B. Im Raum A entsteht ein Unterdruck, der sich über den Drosselspalt 6 in den Raum B fortpflanzt. Das führt dazu, daß der Hohlkörper 10 die von ihm zunächst aufgenommene Flüssigkeitsmenge unter Zusammenziehung wieder abgibt.
Beim Auffüllen des Hohlkörpers war im abgedichteten Raum 13 ein gewisser Druckanstieg entstanden. Dieser Druck unterstützt die Rückströmung aus dem Hohlkörper für sein Entleeren.

Claims

Patentansprüche: 1. Hydraulischer Einrohr-Stoßdämpfer, bei dem die Räume oberhalb und unterhalb des Dämpferkolbens mit Öl gefüllt sind, die Kolbenstange in einer langen Büchse geführt und einseitig aus dem Dämpferrohr herausgeführt ist, sowie mit einem Ausgleichsraum im Bereich der Führungsbüchse, der mit dem Raum unterhalb des Kolbens über ventillose Bohrungen in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsraum durch einen in den Raum zwischen Führungsbüchse (7) und Dämpferrohr (1) eingesetzten und einen Luftraum (13) gegenüber dem Zylinderraum (B) an der Innenwand des Dämpferrohres abdichtenden elastisch verformbaren, im wesentlichen zylindrischen Hohlkörper (10) gebildet ist, der unter Aufweitung das Verdrängervolumen der Kolbenstange (3) aufnimmt.
2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verformbare Hohlkörper (10) kopfseitig mit einem Ringkragen (12) zur Abdichtung gegenüber dem Dämpferrohr (1) versehen ist.
3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den kopfseitigen Ringkragen (12) ein Ring (15) mit ventillosen Bohrungen (16) eingesetzt ist.
4. Stoßdämpfer nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10) fußseitig mit einem Ringkragen (11) zur Abdichtung gegenüber dem Dämpferrohr (1) versehen ist, der gegen einen den Abschluß des Dämpferrohres bildenden Ring (9) dichtend verklammert ist (14). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 701817, 858 612; deutsche Auslegeschriften Nr. 1029 690, 1038 927; britische Patentschriften Nr. 561925, 825 094; USA.-Patentschriften Nr. 2 571279, 2 781869, 2939696.