DE19524716C2 - Nach dem Interferenzprinzip arbeitender Schwingungsdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen nach dem Interferenzprinzip arbeitenden Schwingungsdämpfer für in einer hydraulischen Leitung auftretende Druckschwingungen gemäß dem Oberbe­ griff das Patentanspruches 1.

Ein Schwingungsdämpfer der vorstehenden Art ist Gegen­ stand der DE 14 75 701. Die in dieser Schrift erläuterten Schwingungsdämpfer haben alle jeweils einen Hauptkanal, welcher ohne wesentliche Querschnittsverengung einen Druckmitteleinlaß mit einem Druckmittelauslaß verbindet. Von diesem Hauptkanal zweigt ein Nebenkanal ab, welcher eine Interferenzschwingung erzeugt.

Schwingungen in hydraulischen Systemen machen sich immer dann unangenehm bemerkbar, wenn Einrichtungen hydraulisch über einen Handhebel oder ein Pedal betätigt werden. Bei einer hydraulischen Kupplungsbetätigung führen beispiels­ weise die von der Brennkraftmaschine erzeugten Axial­ schwingungen zu erheblichen Pedalvibrationen, welche eine feinfühlige Kupplungsbetätigung erschweren und den Ein­ druck mangelnder Qualität des Kraftfahrzeugs vermitteln.

Versuche mit einer hydraulischen Kupplungsbetätigung zeigten, daß sich die auftretenden Pedalvibrationen durch einen nach dem Interferenzprinzip arbeitenden Schwin­ gungsdämpfer deutlich verringern lassen. Diese Verringe­ rung ist in der Praxis jedoch immer noch nicht befriedi­ gend, insbesondere dann, wenn es sich bei der Brennkraft­ maschine des Kraftfahrzeugs um einen Dieselmotor handelt. Üblicherweise würde man Vibrationen in hydraulischen Sy­ stemen dadurch verringern, daß man Elastizitäten vorsehen würde, beispielsweise eine Hydraulikleitung elastisch ausbildete. Dieser bewährte Weg ist jedoch bei Kupplungs­ betätigungen und zahlreichen anderen Anwendungsfällen nicht begehbar, weil dann die Betätigungswege unerwünscht lang würden.

Mit DE 88 05 088 U1 ist eine Leitung für eine unter Druck stehende Flüssigkeit, insbesondere für hydraulische Kupp­ lungs- oder Bremsanlagen in Kraftfahrzeugen, beschrieben, bei der zumindest an einem Leitungsende eine den Strö­ mungsquerschnitt vermindernde Blende angeordnet ist. Die­ se Blende kann, wie für den Fachmann erkennbar, auch als Scherrohr ausgebildet sein.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß allein die Anordnung sol­ cher Blenden nicht zum gewünschten Erfolg führt.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Schwin­ gungsdämpfer der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Druckschwingungen möglichst weitgehend gedämpft wer­ den, ohne daß das zu einer Erhöhung der Betätigungswege führt.

Die Erfindung löst dieses Problem mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es zeigte sich überraschenderweise, daß gemäß der Erfin­ dung ausgebildete Scherrohre am Druckmitteleinlaß und Druckmittelauslaß Kupplungspedalvibrationen stark verrin­ gern, ohne daß sich der Systemwirkungsgrad verschlechter­ te und ohne daß der Pedalweg für die Kupplungsbetätigung zunimmt. Es wird vermutet, daß dieser Effekt durch die schlagartige Beschleunigung und Verzögerung der Flüssig­ keitssäulen und Druckwellen in den Scherrohren eintritt, weil hierdurch dem System Energie entzogen wird. Das führt auch dazu, daß das System "langsamer" wird, daß also unerwünschte Druckpulsationen schlechter übertragen werden. Es ist nicht zuverlässig bekannt, weshalb die er­ findungsgemäßen Mittel wirken; Versuche zeigten jedoch, daß sich der Effekt mit Blenden oder gleichartigen Scher­ rohren im Druckmitteleinlaß und Druckmittelauslaß nicht erreichen läßt. Wichtig ist für die Erfindung jedenfalls eine definierte Länge der Verengung und daß die Verengung sowohl im Einlaß als auch im Auslaß vorgesehen ist. Der Schwingungsdämpfer ist zur Betätigung einer Kraftfahr­ zeugkupplung besonders optimal gestaltet, wenn die Veren­ gung des Querschnittes des Scherrohres auf der Seite des Druckmitteleinlasses etwa 50% länger ist als die des Scherrohres auf der Seite des Druckmittelauslasses.

Die Längen der Verengungen sind optimal bemessen, wenn die Verengung des Scherrohres auf der Seite des Druckmit­ teleinlasses eine Länge von 25 mm und die des Scherrohres auf der Seite des Druckmittelauslasses eine Länge von 15 mm hat.

Der Durchmesser der Verengung der Scherrohre beträgt am günstigsten beim einlaßseitigen Scherrohr 1,5 mm und beim auslaßseitigen Scherrohr 2 mm.

Die Erfindung läßt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da­ von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs mit hydrau­ lischer Betätigung und dem erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Schwingungsdämp­ fer, gegenüber Fig. 1 im Maßstab stark vergrö­ ßert.

Die Fig. 1 zeigt eine hydraulisch betätigbare Kupplung 1, welche über eine Druckmittelleitung 2 mit einem Geber­ zylinder 3 verbunden ist. Dieser Geberzylinder 3 läßt sich mittels eines Kupplungspedals 4 betätigen, welches auf übliche Weise im Kraftfahrzeug im Bereich einer Spritzwand 5 angeordnet ist. Die Druckmittelversorgung des Geberzylinders 3 erfolgt durch einen Bremsflüssig­ keitsbehälter 6 eines Hauptzylinders 7 der ansonsten nicht gezeigten Bremsanlage des Kraftfahrzeugs. Wichtig für die Erfindung ist ein Schwingungsdämpfer 8, welcher in die Druckmittelleitung 2 zwischen Geberzylinder 3 und Kupplung 1 geschaltet ist und nachfolgend anhand der Fig. 2 näher beschrieben wird.

Der Schwingungsdämpfer 8 hat einen Druckmitteleinlaß 9 und einen Druckmittelauslaß 10. Ein Hauptkanal 11 verbin­ det den Druckmitteleinlaß 9 mit dem Druckmittelauslaß 10. Ein Nebenkanal 12 dient der Erzeugung einer Interferenz­ schwingung nach dem beispielsweise in der eingangs ge­ nannten DE 14 75 701 gezeigten Prinzip.

Eingangsseitig und auslaßseitig hat der Schwingungsdämp­ fer 8 jeweils ein Scherrohr 13, 14 mit einem gegenüber dem Querschnitt des Hauptkanals 11 wesentlich verengten Druckmitteldurchlaß 15, 16. Wichtig ist, daß diese Druck­ mitteldurchlässe 15, 16 nicht nur einen geringen Quer­ schnitt, sondern auch eine definierte Länge haben. Als optimal hat sich eine Länge von 25 mm für den einlaßsei­ tigen Druckmitteldurchlaß 15 im Scherrohr 13 und eine Länge von 15 mm für den auslaßseitigen Druckmitteldurch­ laß 16 im Scherrohr 14 herausgestellt, wobei der Durch­ messer der Druckmitteldurchlässe eingangsseitig 1,5 mm und ausgangsseitig 2 mm beträgt.

Eine Entlüfterschraube 17 ermöglicht die Entlüftung des Systems.

Claims (3)

1. Nach dem Interferenzprinzip arbeitender Schwingungs­ dämpfer für in einer hydraulischen Leitung auftre­ tende Druckschwingungen, insbesondere in einer von einem Geberzylinder zu einer hydraulisch betätigba­ ren Kupplung eines Kraftfahrzeugs führenden Druck­ leitung, wobei der Schwingungsdämpfer einen Druck­ mitteleinlaß zum Verbinden mit einem einen Betäti­ gungsdruck erzeugenden Bauteil und einen Druckmit­ telauslaß für das zu betätigende Bauteil und in sei­ nem Inneren einen Hauptkanal und zur Erzeugung von Interferenzschwingungen einen Nebenkanal aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß am Druckmitteleinlaß (9) und Druckmittelauslaß (10) des Schwingungsdämpfers (8) jeweils ein Scherrohr (13, 14) angeordnet ist, welches jeweils einen Druckmitteldurchlaß (15, 16) mit einem gegenüber dem Hauptkanal (11) über eine definierte Länge einen wesentlich herabgesetzten Strömungsquerschnitt hat, wobei die Verengung des Querschnittes des Scherrohres (13) auf der Seite des Druckmitteleinlasses (9) etwa 50% länger ist als die des Scherrohres (14) auf der Seite des Druckmit­ telauslasses (10).

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verengung des Scherrohres (13) auf der Seite des Druckmitteleinlasses (9) eine Länge von 25 mm und die des Scherrohres (14) auf der Seite des Druckmittelauslasses (10) eine Länge von 15 mm hat.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser der Druckmitteldurch­ lässe (15, 16) der Scherrohre (13, 14) beim einlaß­ seitigen Scherrohr (13) 1,5 mm und beim auslaßseiti­ gen Scherrohr (14) 2 mm beträgt.