DE1951777A1

DE1951777A1 - Hydraulische Teleskopstossdaempfer fuer eine Anhaengerkupplung

Info

Publication number: DE1951777A1
Application number: DE19691951777
Authority: DE
Inventors: Nicholls Lawrence George
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1968-10-14
Filing date: 1969-10-14
Publication date: 1970-06-18
Also published as: NL162182B; FR2020617A1; SE365593B; NL162182C; DK126169B; NL6915308A; US3616881A; ES372501A1; BE740031A

Description

Hydraulischer Teleskopstossdämpfer für eine Anhängerkupplung

Die Erfindung "betrifft einen hydraulischen Teleskop-Stossdämpfer für eine Anhängerkupplung mit Zugstange mit einem Zylinder, in dem ein Kolben arbeitet, dessen Kolbenstange sich durch das eine Ende des Zylinders erstreckt, einem Kolbenventil, welches der Strömung von Dämpferflüssigkeit aus dem anderen kolbenstirnseitigen Ende des Zylinders zu dem kolbenstangenseitigen Ende einen vorbestimmten Strömungswiderstand entgegengesetzt und die Strömung in entgegengesetzter Richtung abschliesst oder wenigstens stark drosselt, einem Flüssigkeitsbehälter und einer Drosselverbindung zwischen dem kolbenstirnseitigen Zylinderende und dem Behälter, wobei die Drosselverbindung einen grössen Strömungswiderstand aufweist als das Kolbenventil.

Derartige Kupplungen umfassen gewöhnlich eine Betätigungsvorrichtung zum Betätigen der Bremsen des Anhängers bei einem Auflaufen des Anhängers, mit einem auf das Zusammendrücken des Dämpfers ansprechenden Schwellwiderstand, unterhalb dessen die Anhängerbremsen unbetätigt bleiben, um die wiederholte Betätigung der Anhängerbremsen aufgrund geringer Verzögerungen des Zugfahrzeuges zu vermeiden. Dieser Schwellwiderstand ermöglicht ferner das Lösen der Anhängerbremsen, sobald wieder ein Zug auf den Anhänger ausgeübt wird.

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Es ist bekannt, eine mechanische Verriegelungsanordnung zu verwenden, um den erwünschten Schwellwiderstand zu erzeugen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dämpfer der eingangs genannten Art für eine Anhängerkupplung zu schaffen, bei dem der Schwellwiderstand auf hydraulischem Wege hergestellt wird. Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäss der Erfindung vorgesehen, dass die Kolbenstange eine Kolbenstangenöffnung aufweist, welche ausschliesslich die Verbindung zwischen dem Kolbenventil und dem einen, kolbenstangenseitigen Ende des Zylinders herstellt, und dass mit dem Zylinder eine die Kolbenstange umgebende Ummantelung fest verbunden ist, welche die Kolbenstangenöffnung abschliesst, wenn die Kolbenstange ausgefahren ist.

Bei dieser Anordnung bleibt die Kolbenstangenöffnung während des ersten Abschnitts der Dämpferkontraktion aus der voll ausgefahrenen Zugstellung des Dämpfers verschlossen. Solange diese Öffnung verschlossen ist, kann kein Druckmittel durch das Kolbenventil hindurchströmen, so dass die Ventilöffnung am vollen Bohrungsende des Zylinders der einzige Strömungskanal bleibt, durch .welchen Druckmittel aus diesem Ende des Zylinders entweichen kann. Der in diesem Strömungskanal herrschende Strömungswiderstand ist vergleichsweise hoch und bildet den Schwellwiderstand. Nach Vollendung des ersten Abschnittes des Kolbenhubes wird die Kolbenstangenöffnung frei, um Druckmittel unter vergleichsweise geringem Widerstand durch das Kolbenventil strömen zu lassen und ein Auflaufen des Anhängers mit nachfolgender Betätigung der Anhängerbremsen zuzulassen. Die Anordnung nach der Erfindung hat also zwei spezielle Vorteile. Zunächst ist mit ihr eine gesonderte mechanische Verriegelungsvorrichtung zum Erzeugen des Schwellwiderstandes vermieden. Ferner ist diese Anordnung ausschliesslich ausschlage- bzw. stellungsabhängig anstatt lastabhängig, wodurch eine verbesserte Regelung des Auflaufens des Anhängers erreicht wird.

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Der die Kolbenstangenöffnung zeitweilig verschliessende Mantel 1st vorzugsweise von einer rohrförmigen Verlängerung einer Kolbenstangenführung gebildet, welche das ringförmige Ende des Dämpferzylinders abschliesst. Dadurch ist eine billige und einfache Konstruktion geschaffen.

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Steueröffnung vorgesehen, um eine gedrosselte Strömung von Druckmittel aus dem ringförmigen Ende des Zylinders zu ermöglichen und dadurch das Auslenken des Dämpfers aus der zusammengedrückten Ruhestellung zu dämpfen und auf diese Weise ein Rucken an der Zugstange zu verhindern, wenn sich das Zugfahrzeug in Bewegung setzt.

Diese Steueröffnung kann dauernd einerseits mit dem Ringraumende des Zylinders und andererseits mit dem Druckmittelreservoir in Verbindung stehen, um eine gedrosselte Strömung von Druckflüssigkeit aus dem Ringraum über den ganzen Bereich. der Dämpferbewegung zu ermöglichen. Bei einer anderen Ausführung ist die Steueröffnung zur Verbindung des Zylinderraumes oberhalb des Kolbens mit einer Stelle zwischen dem Kolbenventil und der Kolbenstangenöffnung vorgesehen. In diesem Fall wird die Strömung durch die Steueröffnung gesp'errt, wenn die Kolbenstangenöffnung im letzten Abschnitt der Dämpferbewegung in den Mantel eintritt. Diese Anordnung ermöglicht es, den vom Bremsen herrührenden Auflaufdruck bei einer Beschleunigung schneller abzubauen und sieht ein hydraulisches Polster vor, welches ein Rucken vor dem Ende der Hubbewegung des Dämpfers verhindert.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

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- 4 Pig. 1 einen Dämpfer im Axialschnitt;

Pig. 2 einen axialen Teilschnitt des Dämpfers nach Pig. in vergrössertem Maßstab;

Pig. 3 und 4 Diagramme, welche die Arbeitsbedingungen des Dämpfers nach der Erfindung charakterisieren;

Pig. 5 einen Axialschnitt eines anderen Dämpfers und

Pig. 6 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Anhängerkupplung mit einem Dämpfer nach der Erfindung.

Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Dämpfer ist ein Doppelrohr-Dämpfer mit einem inneren Druckrohr P, einem äusseren Behälterrohr R und einer Gaskammer G in dem Raum zwischen den beiden Rohren. Das innere Rohr kommuniziert mit dem äusseren Rohr über eine Ventilanordnung 7, welche ein Vorlaufventil für eine verhältnismässig unbehinderte Strömung von Dämpferflüssigkeit aus dem Behälterrohr zum Druckrohr beim Auseinanderziehen des Dämpfers und einen Drosselkanal für die Strömung der Dämpferflüssigkeit unter Druck in der umgekehrten Richtung bei Dämpferzusammendrückung umfasst.

An ihrem kolbenstangenseitigen Ende ist das Druckrohr P mit einer Kolbenstangenführung 4 für eine Kolbenstange 3 versehen, welche mit einem Kolben 5 verbunden ist. Der Kolben 5 weist ein federbelastetes, als Einweg-Ventil ausgebildetes Kolbenventil 6 auf. Die Kolbenstange 3 hat einen axialen Kanal 2,der einerseits mit der stromabwärts gelegenen Seite des Kolbenventils und andererseits mit einer radialen Öffnung 1 in Verbindung steht.

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Die Kolbenstangenführung 4- hat Kanäle 11 und 11A und ist mit einem ringförmigen Einwege-Ventilglied 8 versehen, das gegen eine Fläche 9 an der Führung mittels einer Feder 10 vorgespannt ist, um die Öffnung des Kanals 11 zu schliessen. Auch in Schließstellung sorgt jedoch eine stets offene Steueröffnung 12 im Ventilglied 8 für eine gedrosselte Strömung unter Druck aus dem Ringraumende des Druckrohres in den Kanal 11.

ist

Im Betrieb/der Dämpfer unter Zugbedingungen voll auseinandergezogen, so dass die Kolbenstangenöffnung 1 abgedeckt und durch die Kolbenstangenführung 4 verschlossen ist. Wenn das Zugfahrzeug verzögert wird, wird der Dämpfer zusammengedrückt, und trotz Öffnen des Kolbenventils 6 findet keine Strömung durch den Kolben statt (aufgrund des Abschliessens der Kolbenstangenöffnung 1 durch die Führung 4). Auf .. der Kolbenstirnseite befindliche Dämpferflüssigkeit kann daher nur über die Drosselöffnung des Ventils 7 verdrängt werden. Gleichzeitig öffnet das ringförmige Ventilglied 8, um Dämpferflüssigkeit aus dem Behälterrohr durch die Kanäle 11A und 11 in den Ringraum des Druckrohres einströmen zu lassen, welches dadurch stets mit Dämpferflüssigkeit gefüllt bleibt.

Sobald die Kolbenstangenöffnung 1 aus der Kolbenstangenführung auftaucht,kann die Flüssigkeit durch den Kolben strömen, um den anwachsenden Raum hinter dem vorrückenden Kolben zu füllen. Die durch das Ventil 7 strömende Flüssigkeitsmenge fällt im Verhältnis der Kolbenstirnfläche zur Kolbenstangenfläche ab, wobei die Dämpfung im gleichen Verhältnis abfällt, wie in Fig. 3 gezeigt ist, welche die Dämpfung in Abhängigkeit vom Kolbenweg ausgehend vom voll ausgefahrenen Kolben zeigt. Die Stelle, an welcher der Schwellhub erreicht ist, hängt natürlich von der Lage der Öffnung 1 auf der Kolbenstange gegenüber der Kolbenstangenführung ab.

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Wenn sich das Zugfahrzeug wieder in Bewegung setzt, wird der im Ruhezustand zusammengedrückte Dämpfer fortschreitend auseinandergezogen, wobei die Ventile 6 und 8 verschlossen sind und Dämpferflüssigkeit hinter dem Kolben durch die Steueröffnung 12 gedrückt wird, um das Ausdehnen zu dämpfen und dadurch ein Rucken an der Zugstange zu verhindern. Durch das Ventil 7 strömt Flüssigkeit nach. Die Dämpfung.der Öffnung 12 ist in Fig. 4 dargestellt.

in einigen Fällen kann es erwünscht sein, eine Steueröffnung 12A in dem Ventil 6 anstatt der Öffnung 12 in dem Ventil 8 vorzusehen, um dadurch das Dämpfungsmass beim Auseinanderziehen zu vergrössern, wenn die Kolbenstangenöffnung 1 wieder in die Kolbenstangenführung einiritt. Dadurch kann der beim Bremsen entstehende Auflaufdruck bei erneuter Beschleunigung schneller wieder abgebaut werden, wobei jedoch ein hydraulisches Kissen ein Rucken- der Zugstange vor dem vollen Auseinanderziehen des Dämpfers verhindert.

Selbstverständlich sind auch andere Ausführungen und Abwandlungen im-Rahmen der Erfindung möglich. Z. B. können andere Mittel zum Trennen des Gases im Behälter von der Dämpferflüssigkeit verwendet werden, wenn sich der Dämpfer in seiner horizontalen Arbeitsstellung befindet, z. B. ein exzentrisch angeordnetes Druckrohr oder ein gesonderter Aussenbehälter.

Der Dämpfer nach Fig. 5 unterscheidet sich von demjenigen nach den Fig. 1 und 2 in Konstruktion und Anordnung seiner Kolbenstange und des dazugehörigen Einweg-Ventils.

Bei dieser Ausführung umfasst die Kolbenstangenführung Bauteile 4 und 4A, die als Zapfen und Hülse mit Paßsitz ineinander gesteckt sind und zwischen sich einen O-Ring 14 zur Abdichtung der Kolbenstange einklemmen.

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Die Führungsbauteile 4A und 4B schliessen zwischen sich einen Ringraum ein, in welchem das tellerförmige Ventilglied 5ufgenommen ist und mittels eines gewellten Pederrings 10 in seiner Schließstellung gehalten ist. Die Teile 4A und 4B bilden ferner einen inneren Ringraum zur Aufnahme der Hauptdichtung der Kolbenstange. Die Steueröffnung 12 bei der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 hat hier die Form eines engen Ringspaltes zwischen dem äusseren Umfang des Federgliedes 8 und eines diesem Umfang umgebenden ringförmigen Wandabschnitts des
Führungsbauteils 4A.-

Bei einer Abwandlung kann das Ventilglied 8 abdichtend mit der Begrenzungsfläche des ringförmigen Wandabschnitts zusammenwirken, wobei dann eine Steueröffnung 12A in dem
Kolbenventil 6 vorgesehen ist.

Der Dämpfer nach dieser zweiten Ausführung arbeitet ebenso wie derjenige nach der ersten Ausführung, wobei
Dämpferflüssigkeit aus dem Behälterohr über den Kanal 11A und das geöffnete Ventil 8 bei der Dämpferkompression zurückgewonnen Wird.

Fig. 6 stellt eten in eine übliche Anhängerkupplung
eingebauten Dämpfer nach der Erfindung dar, wobei die
Kupplung eine Muffe 20 zum lösbaren Eingriff mit einem
Kugelkörper 21 umfaßt , welcher an ein Zugfahrzeug angebracht ist. Die Muffe 20 ist am Ende einer Zugstange
22 vorgesehen,* welche gleitend in einem am Anhänger vorgesehenen Träger 23 gelagert ist. Der Kolben des Dämpfers, der durch einen Schmutzmantel S geschützt ist, ist mit dem Träger verbunden, während der Dämpferzylinder mit der Zugstange verbunden ist.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen kann der Dämpfer unter Druck stehen oder drucklos sein.

- Ansprüche 009825/1173

Claims

ANS P. EU CHE

1·) Hydraulischer Teleskop-Stossdämpfer für eine Anhängerkupp-Cung mit Zugstange mit einem Zylinder, in dem ein Kolben arbeitet, dessen Kolbenstange sich durch das eine Ende des Zylinders erstreckt, einem Kolbenventil, welches der Strömung von Dämpferflüssigkeit aus dem anderen kolbenstirnseitigen Ende des Zylinders zu dem kolbenstangenseitigen Ende einen vorbestimmten Strömungswiderstand entgegengesetzt und die Strömung in entgegengesetzter Richtung abschliesst oder wenigstens stark drosselt, einem Flüssigkeitsbehälter und einer Drosselverbindung zwischen dem kolbenstirnseitigen Zylinderende und dem Behälter, wobei die Drosselverbindung einen grösseren Strömungswiderstand aufweist als das Kolbenventil, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (3) eine Kolbenstangenöffnung (1) aufweist, welche ausschliesslich die Verbindung zwischen dem Kolbenventil 6 und dem einen kolbenstangenseitigen Ende des Zylinders (P) herstellt, und dass mit dem Zylinder (P) eine die Kolbenstange (3) umgebende Ummantelung (4) fest verbunden ist, welche die Kolbenstangenöffnung (1) abschliesst, wenn die Kolbenstange (3) ausgefahren ist.
2. Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t , dass die Ummantelung (4) von einem Rohransatz an der Kolbenstangenführung (4,4A; 4B) gebildet ist, welche das kolbenstangenseitige Ende des Zylinders (P) abschliesst.
3· Dämpfer nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine stets geöffnete Steueröffnung (12; 12A) zur gedrosselten Verbindung des kolbenstangenseitigen Endes des Dämpferzylinders mit dem Flüssigkeitsbehälter.

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4· Dämpfer nach Anspruch. 3, dadurch gekennzeichnet , dass/Steueröffnung (12A) eine Verbindung zwischen dem stirnseitigen Ende des Dämpferzylinders (P) und der Kolbenstangenöffnung (1) jenseits des Kolbenventils (6) herstellt.
5. Dämpfer nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch e±i Rückströmventil 8, welches bei Zusammendrückung des Dämpfers eine Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsbehälter (E) und dem kolbenstangenseitigen Ende des Zylinders (P) herstellt und in dem die Steueröffnung (12) vorgesehen ist,
6. Dämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass das Rückströmventil ein durch Federkraft in seine. Schließstellung vorgespanntes Ventilglied (8) umfasst, welches eine zu dem Flüssigkeitsbehälter (R) führenden Kanal (11) absperrt, und dass die Steueröffnung (12) in dem Ventilglied (8) vorgesehen ist, um eine stets aufrechterhaltene Drosselverbindung zwischen dem kolbenstangenseitigen Ende des Dämpferzylinders und dem Kanal (11) zu bilden«
7. Dämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass das Rückströmventil ein flexibles, ringförmiges Ventilglied(8)umfasst, welches an seinem inneren Umfang gegenüber der das kolbenstangenseitige Ende des Dämpferzylinders (P) abschliessenden Kolbenstangenführung (4) abgedichtet ist und an seinem äusseren Umfang einen geringfügigen .Abstand von einer Ringfläche hat, wodurch ein enger, die Steueröffnung (12) bildender Ringspalt hergestellt ist.

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8. Dämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekenrizeichn e t , dass die Kolbenstangenführung (4) zwei Bauteile (4A; 4B) umfasst, die nach Art von Zapfen und Hülse passend koaxial ineinandergesteckt sind und einerseits einen Ringraum zwischen sich "bilden, um das Ventilglied (8) auf zunehmen, und andererseits einen inneren Ringspalt zur Aufnahme einer Kolbenstangendichtung (14).

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