DE1904668C3 - Langgestreckter Dämpfer zur Aufnahme von In seiner Längsrichtung wirkenden Kräften - Google Patents

Description

zwei weiteren elastischen Körpern (4) hindurchge steckt und fest mit zwei als Kolben ausgebildeter Abschlußkörpern (36) verbunden sind, welche ij den Verlängerungen des Grundrohres (1) geführ sind (F ig. 10).

7. Langgestreckter Dämpfer nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß der erste elastische Kör per (2) innerhalb des nach entgegengesetzten Rieh tungen hin verlängerten Grundrohres (1) an beider Enden von Kolben (7) beaufschlagt ist, von dener nach entgegengesetzten Richtungen hin zwei KoI benstangen (6) ausgehen, die hindurchgesteckt sine durch Bohrungen von zwei fest in den Verlängerungen des Grundrohres (1) sitzenden Wänden (8) durch öffnungen in zwei weiteren elastischen Kör pern (4) und durch Bohrungen von Stirnwänden (37J zweier die Abschlußkörper bildender, allseits geschlossener Zylinder (38), die in den Verlängerun gen des Grundrohres geführt sind, und daß an der Kolbenstangen (6) zwei in diesen Zylindern geführte Kolben (40) sitzen, weiche zwei dritte elastische Körper (39) beaufschlagen (Fig. 11).

8. Langgestreckter Dämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zylinder (30) das Grundrohr (1) mit radialem Abstand umschließt und mit einem Ende durch eine Stirnwand mit dem GrunJrohr (1) fest verbunden ist und daß der so gebildete Ringraum einen dritten elastischen Körper (31) enthält, der von einem in den Ringraum eintauchenden Ringkolben (32) beaufschlagt ist, welcher an dem Teleskoprohr (3) sitzt (F i g. 7,8).

9. Langgestreckter Dämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Zylinder (33) das Teleskoprohr (3) mit radialem Abstand umschließt und mit einem Ende durch eine Stirnwand fest mit dem Teleskoprohr (3) verbunden ist und daß der so gebildete Ringraum einen vierten elastischen Körper (35) enthält, der von einem in diesen Ringraum eintauchenden Ringkolben (34) beaufschlagt ist, welcher an dem ersten Zylinder (30) sitzt (F i £. 8).

Die Erfindung bezieht sich auf einen langgestreckten Dämpfer zur Aufnahme von in seiner Längsrichtung wirkenden Kräften mit einem elastischen Körper, der sich in einem Grundrohr befindet und von einem in diesem geführten Kolben beaufschlagt ist, welcher unter Vermittlung einer Kolbenstange mit einem gegenüber dem Grundrohr schiebbar geführten Abschlußkörper kraftübertragend verbunden ist.

Ein solcher Körper aus Fig. 2 der britischen Patentschrift 10 66193 bekannt. Sein Abschlußkörper wird durch ein Teleskoprohr gebildet, das von oben her über das Grundrohr greift und an dessen oberer Stirnwand die Kolbenstange befestigt ist. Der elastische Körper besteht aus einer Gummi-Säule, die innerhalb des Grundrohres mit einem großen radialen Spiel untergebracht ist. Dieses Spiel ist erforderlich, weil der Gummi nicht volumenelastisch ist und daher die Gummi-Säule nur in dem Maße zusammengedrückt werden kann, in dem sie in radialer Richtung ausweicht. Das würde die Gefahr einer unregelmäßigen seitlichen Deformation der Gummi-Säule innerhalb des Grundrohres mit sich bringen, wenn nicht die Gummi-Säule eng von einer Schraubenfeder umschlossen wäre. Früher hatte man

— nach Fig. 1 derselben Patentschrift — die Gummi-Säule mit der Schraubenfeder aus dem Grundrohr heraus bis zu der oberen Stirnwand des Teleskoprohres reichen lassen. Doch war hiermit die Gefahr verbunden, daß dann, wenn der aus dem Grandrohr herausragende Teil der Gummi-Säule sich unter einer Last in radialer Richtung ausdehnte, diejenigen Windungen der Schraubenfeder, welche diesen oberen Teil der Gummi-Säule umschlossen, über den oberen Rand des Grundrohres hinaustraten und folglich beim Niederdrücken der oberen Stirnwand des Teleskoprohres mit dem Grundrohr kollidierten. Das ist der Grund, weshalb man nach Fig. 2 der Patentschrift darauf verzichtet hat, die Gummi-Säule und die Schraubenfeder nach oben aus dem Grundrohr herausragen zu lassen, was den in dem Grundrohr geführten Kolben und die diesen mit der oberen Stirnwand des Teleskoprohres verbindende Kolbenstange erforderlich machte. Diese Gestaltung ist überdies mit dem Nachte^:l verbunden, daß das Arbeitsaufnahmevermögen der elastischen Teile der Stütze entsprechend der Verkürzung der Gummi-Säule und der Schraubenfeder verringert worden ist.

Demgegenüber liegt der in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen langgestreckten Körper der eingangs genannten Art als Puffer geeignet zu machen, der Stoßbelastungen ausgesetzt ist und zu diesem Zweck ein möglichst großes Arbeitsaufnahmevermögen, eine gute Dämpfung und Sicherheit gegen seitliches Ausknicken aufweist.

Die Erfindung bringt den Fortschritt, daß zur Aufnähme heftiger Pufferstöße wenigstens zwei aus geschäumtem Kunststoff bestehende elastische Körper, die also volumenelastisch sind, gleichzeitig zusammengedrückt werden und somit eine große Stoßenergie ohne Gefahr des Ausknickens des Puffers aufgenommen werden kann. Hierbei wird auch eine erwünschte, große Dämpfung durch die Reibung der verschiedenen ineinander geführten Metallteile sowie durch die Reibung der Schaumstoffkörper im Inneren des Puffers erzielt.

Es sind zwar aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 19 48 218 Puffer bekannt, bei denen in einem Zylinder Schaumstoff durch einen die Pufferstöße aufnehmenden Kolben zusammengedrückt wird. Doch wird hierbei jeweils nur Schaumstoff in einem Teil des Zylinders wirksam, so daß das Arbeitsaufnahmevermögen und die Dämpfung beschränkt sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt; und zwar zeigen

Fig. 1, 3, 5 und 7 bis 11 Puffer nach verschiedenen Ausführungsbeispielen in axialen Schnitten im unbelasteten Zustand, während die

F i g. 2, 4 und 6 die Puffer nach F i g. 1, 3 bzw. 5 im Zustand der weitestgehenden Zusammendrückung in Axialschnitten zeigen.

Die Darstellung der Zeichnung ist schematisch. Statt zylindrischer Pufferteile können auch prismenförmige Hohlkörper, z. B. mit quadratischem oder ungleichseitigem Querschnitt, verwendet werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 ist ein Zylinder 1, der einen Schaumstoffkörper 2, z. B. aus geschäumtem Polyurethan, enthält, in einem Zylinder 3 geführt, innerhalb dessen sich ein weiterer Schaumstoffkörper 4 befindet. An der von dem Zylinder 1 abgewandten Stirnwand 5 des Zylinders 3 sitzt achsmittig eine Stange 6, an deren von der Stirnwand 5 abgewandtem Ende ein in dem Zylinder 1 geführter Kolben 7 befestigt ist. Die Stange 6 ist durch eine Bohrung in einer am inneren Ende des Zylinders 1 sitzenden Stirnwand 8 hindurchgeführL Diese Stirnwand wirkt als Kolben auf den in dem Zylinder 3 befindlichen Schaumstoffkörper 4. Dieser hat eine Durchtrittsöffnung für die Stange 6. Die Schaumstoffkörper 2 und 4 stehen vorzugsweise im unbelasteten Zustand des Puffers unter Vorspannungen. Demzufolge werden die beiden Zylinder 1 und 3 soweit wie möglich auseinandergeschoben. Die Ausschiebebewegung wird begrenzt durch Anschläge 9, die auf der Rückseite des Kolbens 7 sitzen und sich im Ausgangszustand nach F i g. 1 gegen die Stirnwand 8 legen.

Wenn der Puffer durch einen Stoß belastet wird, werden die Zylinder 1 und 3 gegeneinander verschoben. Der Verschiebeweg wird z, B. dadurch begrenzt, daß sich der Zylinder 3, wie es F i g. 2 zeigt, gegen den überstehenden Rand 10 der äußeren Stirnwand 11 des Zylinders 1 legt. Beim Zusammenschieben der Zylinder 1 und 3 werden die Schaumstoffkörper 2 und 4 durch den Kolben 7 bzw. die Stirnwand 8 zusammengedrückt. Es wirken daher die von diesen beiden Kolben gleichzeitig ausgeübten Kräfte parallel zueinander, so daß sich bei gegebenem Puffer-Hub eine entsprechend große Arbeitsaufnahme des Puffers ergibt. Die von dem Kolben 7 und der Stirnwand 8 ausgeübten Kräfte sind größer als die Kräfte, die lediglich zur Verkleinerung der Volumina der Schaumstoffkörper 2 und 4 aufgewendet werden müssen. Denn außerdem müssen die Reibungskräfte überwunden werden, die einerseits beim Zusammendrücken der Schaumstoffkörper 2 und 4 zwischen diesen und den Wandungen der Zylinder 1 und 3 sowie zwischen dem Schaumstoffkörper 4 und der Stange 6 auftreten und die andererseits durch die Reibung zwischen den Zylindern 1 und 3 bedingt sind. Man hat es in der Hand, die Puffer-Charakteristik zu ändern, indem man verschiedene Werkstoffe für die Schaumstoffkörper 2 und 4, verschiedene Längen-Abmessungen der Zylinder 1 und 3 und verschiedene Durchmesser der Stange 6 sowie verschiedene Vorspannungen der Schaumstoffkörper 2 und 4 wählt. Auch können unterschiedliche Werte der Reibungskräfte zwischen dem Schaumstoff und den Zylinder-Wandungen sowie der Stange 6 verwirklicht werden, indem die Zylinder-Wandungen bzw. die Kolbenstange mit unterschiedlich rauhen Oberflächen ausgeführt oder die Zylinder mit Einschnürungen versehen werden. Zwischen die einander gleitenden Flächen der Zylinder 1 und 3 wird zweckmäßig ein Schmiermittel eingebracht. Die Verwendung selbstschmierender Kunststoff- oder Metallteile ist auch möglich. Die Ansch'äge 9 können beispielsweise ebenfal's aus geschäumtem Kunststoff bestehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 und 4 ist zwischen den Zylinder 1 und den Zylinder 3, der mit einer größeren Länge ausgeführt ist als der Zylinder 3 nach F i g. 1 und 2, ein dritter elastischer Körper 12 eingefügt, der ebenfalls aus geschäumtem Kunststoff besteht. Er befindet sich innerhalb des Zylinders 3 zwischen der Stirnwand 8 des Zylinders 1 und einem Kolben 13, der an dem Schaumstoffkörper 4 anliegt. Die Kolbenstange 6 des in dem Zylinder 1 geführten Kolbens 7 ist hierbei nicht bis zu der Stirnwand 5 des Zylinders 3 durchgeführt, sondern sie endet schon an dem Kolben 13, an dem sie befestigt ist. Sie ist einerseits durch die Bohrung in der Stirnwand 8 des Zylinders 1 und andererseits durch eine sich in Längsrichtung durch den dritten elastischen Körper 12 erstreckende Öffnung hindurch gesteckt. Die Kolben 7 und 13 mit

iy

der Stange 6 bilden sonach einen innerhalb der Zylinder I und 3 schwimmend gelagerten Körper.

Der dritte elastische Körper 12 steht bei unbelastetem Puffer nach F i g. 3 unter einer Vorspannung. Er liegt daher mit einem gewissen anfänglichen radialen Druck an der Wandung des Zylinders 3 sowie an der Stange 6 an. Auch die Schaumstoff körper 2 und 4 stehen unter Vorspannung.

Die Zylinder 1 und 3 haben daher das Bestreben, soweit wie möglich auseinander zu fahren. Die entsprechende Längsbewegung zwischen ihnen wird begrenzt durch Anschläge 14 am Ende des Zylinders 3 auf dessen Innenseite sowie durch Anschläge 15, die außen auf dem Zylinder 1 sitzen. Die Vorspannung des dritten Richtung beaufschlagte Ringquerschnitt des dritten elastischen Körpers 17 erheblich kleiner ist als die von den Kolben 7 und 13 beaufschagten Flächen der Schaumstoffkörper 2 bzw. 4, ergibt sich eine Druckübersetzung, so daß bei Stoßbelastung des Puffers die Spannung in dem dritten elastischen Körper 17 stark gegenüber den Spannungen in den Schaumstoffkörpern 2 und 4 ansteigt.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, wenn mehr als ίο zwei Schaumstoffkörper in einem Puffer hintereinander angewendet werden, wobei unter Umständen auch mehrere dritte elastische Körper verwendet werden. Beispiele hierfür zeigen die F i g. 7 bis 11.

F i g. 7 zeigt, daß ein Puffer gemäß F i g. 1 durch

elastischen Körpers 12 ist im allgemeinen größer als 15 einen weiteren Zylinder 30 ergänzt werden kann, der die der Schaumstoffkörper 2 und 4, sie ist aber durch außen an den Zylinder 1 angesetzt ist und einen weiteren, ringförmigen elastischen Körper 31 aus Schaumstoff enthält. Auf diesen wirkt ein in den Zylinder 30

das Erfordernis begrenzt, daß die Zylinder 1 und 3 je weils nach dem Fortfall einer Stoßwirkung von selbst in die Ausgangslage nach F i g. 3 zurückkehren müssen.

eingreifender, kolbenartiger Flansch 32 des Zylinders 3.

Fie. 4 zeigt den Puffer, wenn der Zylinder 1 unter 20 Hierbei werden sonach unter der Wirkung eines Puf

ferstoßes drei Schaumstoffkörper 2, 4, 31 gleichzeitig zusammengedrückt.

Der Puffer nach F i g. 7 kann gemäß F i g. 8 noch durch einen weiteren Zylinder 33 ergänzt werden, der

durch den letzteren wird beim Einfahren des Zylinders 25 an dem Zylinder 3 sitzt und in den ein Flansch 34 des 1 ein erheblicher Reibungswiderstand erzeugt. Die Zu- Zylinders 30 kolbenartig eingreift. In dem Zylinder 33 sammendrückung des dritten elastischen Körpers 12 in ist ebenfalls ein Schaumstoffkörper 35 untergebracht, axialer Richtung wird begrenzt durch ein Rohr 16. das so daß unter der Wirkung eines Pufferstoßes vier über die Stange 6 geschoben ist und an dem Kolben 13 Schaumstoffkörper 2, 4. 31. 35 gleichzeitig zusammenanliegt und an dem die Stirnwand 8 gemäß F i g. 4 zur 30 gedruckt werden.
Anlage kommt ^D'^e Ausführung nach F i g. 9 ist gegenüber der nach

. . - F 1 g. 1 insofern abgewandelt, als die Kolbenstange 6

nicht an einer von dem Zylinder 1 abgewandten Zylinderstirnwand sitzt, sondern einen zweiten Kolben 36 trägt, der in dem entsprechene verlängerten Zylinder 1 geführt ist. wobei der die Kolbenstange 6 umschließende Schaumstoffkörper 4 innerhalb des Zylinders 1 zwischen dessen Stirnwand 8 und dem zweiten Kolben 36 untergebracht ist.

Die Ausführung nach F 1 g. 10 ist eine Verdoppelung derjenigen nach F i g. 9. wobei unter der Wirkung eines Pufferstoßes drei Schaumstoffkörper 4.2. 4 gleichzeitig zusammengedrückt wenden.

Bei der Ausführung nach F i g. 11 befindet sich der

ben 7 — gegebenenfalls unter Vermittlung von An- 45 elastische Körper 2 innerhalb des Zylinders 1. der nach schlagen — legt, dienen diesem Zweck bei dem Ausfüh- beiden Seiten hm verlängert ist. zwischen zwei Kolben rungsbeispiel nach F i g. 5 und 6 Anschläge 19. die sich 7. Von diesen erstrecken sich nach entgegengesetzten bei größter axialer Ausdehnung des dritten elastischen Richtungen zwei Kolbenstangen 6, die durch Bohrun-Körpers 17 gemäß F i g. 5 gegen die Stirnwand 8 legt gen zweier fest im Zylinder 1 sitzender Stirnwände 8. Hierbei bilden sonach der Kolben 13 und der Zylinder 50 durch öffnungen zweier in den Verlängerungen des 18 einen innerhalb des Zylinders 3 schwimmend gela- Zylinders 1 befindlicher weiterer elastischer Körper 4

und durch Bohrungen von Stirnwänden 37 zweier Zylinder 38 hindurchgesteckt sind. Die Zylinder 38 taueben in die Verlängerungen des Zylinders 1 em. Se ent-SS halten dritte elastische Körper 39 «us Schaumstoff-Diese werden von Kolben 40 beaufschlagt, die an den Stangen 6 sitzen. Bei dieser Ausführung werden unter der Wirkung eines Pufferstoßes fünf Schanmstoffkörper 39.4.2.4.39 gleichzeitig zusammengedrückt.

Stoßbelastung bis zum Anschlag des Randes 10 an dem Zylinder 3 in diesen eingefahren ist. Hierbei sind sowohl die Schaumstoffkörper 2 und 4 als auch der dritte elastische Körper 12 zusammengepreßt Vor allem

Nach F i g. 5 und 6 ist ein dritter elastischer Körper 17 aus geschäumtem Kunststoff mit einem ringförmigen Querschnitt vorgesehen, der einen verhältnismäßig großen Innendurchmesser hat Abweichend von der Ausführung nach F i g. 2 und 4 sitzt er nicht auf der Stange 6, sondern — unter Vermittlung eines Hubbegrenzungsrohres 16 — auf einem Zylinder 18, der an den Kolben 13 angeschweißt ist und durch eine entsprechend große öffnung in der Stirnwand 8 des Zylinders 1 hindurchtritt Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 und 4 die Ausdehnung des dritten elastischen Körpers 12 in axialer Richtung dadurch begrenzt wird, daß sich die Stirnwand 8 gegen den KoI-

gerten Körper. Die Stange 6, die von dem Kolben 7 ausgeht ist mit großem radialen Spiel durch den Zylinder 18 und anschäeßeöd «torch eine Bohrung in dem Koben 13 and due Mitlenoffnnng in dem Schaumstoffkörper 4 hindurchgesteckt. Sie ist ebenso wie bei dem AnsEBhrußgsbetspiel nach Fig.1 aid 2 an der Stirnwand 5 des Zylinders 3 befestigt Da bei diesem AnsfSbruBgsbi

spiel der in axialer

Hierzu 3 Blatt Zeidiiningei

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   19

   •I. Langgestreckter Dämpfer zur Aufnahme von in seiner Längsrichtung wirkenden Kräften mit einem elastischen Körper, der sich in einem Grundrohr befindet und von einem in diesem geführten Kolben beaufschlagt ist, welcher unter Vermittlung einer Kolbenstange mit einem gegenüber dem Grundrohr schiebbar geführten AbschluDkörper kraftübertragend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein weiterer elastischer Körper (4), der ebenso wie der im Grundrohr (1) befindliche elastische Körper (2) aus geschäumtem Kunststoff besteht, in einem Raum befindet, der von dem als Teleskoprohr ausgebildeten Abschlußkörper (3, 5) oder von einer Verlängerung des Gnjndrohres (1) umschlossen und in axialer Richtung einerseits von dem Abschlußkörper (5, 36, 37) und andererseits von einer Wand (8,13) abgeschlossen ist, die sich in axialer Richtung auf das Grundrohr (1) oder auf die Kolbenstange (6) stützt (F i g. 1 bis 11).
2. 2. Langgestreckter Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (8) fest am inneren Rand des Grundrohres (1) sitzt und die Kolbenstange (6) durch eine Bohrung der Wand (8) und durch eine öffnung des weiteren elastischen Körpers (4) hindurchgesteckt sowie fest mit einer Stirnwand (5) des als Teleskoprohr ausgebildeten Abschlußkörpers (3) verbunden ist (F i g. 1, 2, 7,8).
3. 3. Langgestreckter Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß d>e Wand (13) in dem als Teleskoprohr ausgebildeten Abschlußkörper (3) schiebbar geführt ist und fest an der Kolbenstange (6) sitzt, die durch eine Bohrung einer am inneren Ende des Grundrohres (1) sitzenden Stirnplatte (8) hindurchgesteckt ist, wobei zwischen die Wand (13) und die Stirnplatte (8) ein dritter elastischer Körper (12) eingefügt ist (F ig. 3.4).
4. 4. Langgestreckter Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (13) in dem als Teleskoprohr (3) ausgebildeten Abschlußköiper schiebbar geführt ist und sich in axialer Richtung über einen dritten elastischen Körper (17) auf das Grundrohr (1) stützt, wobei die Kolbenstange (6) durch eine Bohrung der Wand (13) und durch eine öffnung des weiteren elastischen Körpers (4) hindurchgesteckt sowie fest mit einer Stirnwand (5) des Abschlußkörpers (3) verbunden ist (F i g. 5, 6).
5. 5. Langgestreckter Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (8) in einer Verlängerung des Grundrohres (1) an diesem befestigt und die Kolbenstange (6) durch eine Bohrung der Wand (8) und durch eine öffnung des weiteren ;s elastischen Körpers (4) hindurchgesteckt und fest mit dem als Kolben ausgebildeten Abschlußkörper (36) verbunden ist, der in der Verlängerung des Grumdrohres (1) geführt ist (F i g. 9,10).
6. 6. Langgestreckter Dämpfer nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der erste elastische Körper (2) innerhalb des nach entgegengesetzten Richtungen hin verlängerten Grundrohres (1) an beiden Enden von Kolben (7) beaufschlagt ist, von denen nach entgegengesetzten Richtungen hin zwei KoI-benstangen (6) ausgehen, die durch Bohrungen von zwei fest in den Verlängerungen des Grundrohres [I) sitzenden Wänden (8) und durch Öffnungen in 668