DE19729288A1 - Pralldämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Pralldämpfer zum Abbremsen eines auf ein Hindernis prallenden Fahrzeugs, welcher aus zwei teleskopartig ineinander ver­ schiebbaren Rohren besteht, wobei das Innenrohr durch einen Boden nach au­ ßen abgeschlossen ist und einen unter hohem Druck stehenden Gasraum und einen ersten Flüssigkeitsraum aufweist, während ein zweiter Flüssigkeitsraum im Außenrohr angeordnet ist und über eine Drosselstelle, die von einer Dros­ selöffnung in einer im Innenrohr befestigten Zwischenwand gebildet ist, mit dem ersten Flüssigkeitsraum hydraulisch in Verbindung steht.

Pralldämpfer dieser Art sind z. B. durch die DE 34 19 165 C2 oder die DE 38 22 322 C2 bekannt, bei denen zwei ineinander verschiebbare Rohre verwen­ det werden, wobei ein nach außen abgeschlossenes Innenrohr einen Gasraum aufweist, der mit einer unter hohem Druck stehenden Gasfüllung versehen ist. Ein erster Flüssigkeitsraum befindet sich ebenfalls in dem Innenrohr und ist durch einen Trennkolben vom Gasraum getrennt, während eine im Innenrohr befestigte Drosselscheibe mit einer Drosselöffnung versehen ist und damit den ersten Flüssigkeitsraum mit einem zweiten Flüssigkeitsraum hydraulisch verbin­ det. Beim Auffahren eines Fahrzeugs auf ein Hindernis mit einer Geschwindig­ keit bis zu 8 km/h wird vom Pralldämpfer die Aufprallenergie aufgenommen, wo­ bei das Innenrohr in das Außenrohr eintaucht. Hierbei wird die im zweiten Flüs­ sigkeitsraum befindliche Dämpfflüssigkeit durch die Drosselstelle in den ersten Flüssigkeitsraum verdrängt, so daß über den Trennkolben das im Gasraum be­ findliche Gaspolster zusammengedrückt wird. Die Volumenzunahme im ersten Flüssigkeitsraum erfolgt entgegen der Kraft des eine Gasfeder bildenden Gas­ raums, während diese Gasfeder auch das Rückführen des Pralldämpfers in die Grundposition bewirkt. Bei hoher Aufprallgeschwindigkeit wirkt ein solcher Prall­ dämpfer, der üblicherweise an steifen Fahrzeugträgerteilen befestigt ist, auf­ grund der geschwindigkeitsabhängig wirkenden Dämpfkraft nahezu als starres Gebilde. Damit die Knautschzone eines Fahrzeugs in diesem Falle wirksam wird, ist eine Sollbruchstelle am Pralldämpfer vorgesehen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Pralldämpfer so weiterzubilden, daß dieser im Falle eines Fahrzeugbrandes nicht explodiert und weiterhin einen er­ höhten Energie-Absorptions-Wirkungsgrad aufweist und eine kostengünstige Herstellung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Außenrohr im äußeren stirnseitigen Bereich eine Kunststoffscheibe aufweist, die bei einer vor­ bestimmten Temperatur schmilzt und gegenüber der Innenwand des Außenroh­ res vorzugsweise mittels eines Dichtrings abgedichtet ist. Eine derartige Kunst­ stoffscheibe ist ein einfach herstell- und montierbares Bauteil, wobei auch die Dichtung beispielsweise als Lippendichtung ausgebildet und einstückig mit der Kunststoffscheibe hergestellt sein kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wirkt die Drosselöffnung mit einem vor­ zugsweise konischen und im Außenrohr angeordneten Steuerstift zusammen, wobei dieser Steuerstift fest mit der Kunststoffscheibe verbunden ist. Eine ko­ stengünstige Ausführung wird dadurch erhalten, daß der Steuerstift aus Kunst­ stoff besteht und einteilig mit der Kunststoffscheibe ausgebildet ist. Die Herstel­ lung dieses Kunststoffbauteils ist mit relativ engen Toleranzen im Spritzgußver­ fahren preiswert möglich, wodurch auch ein erhöhter Energie-Absorptions- Wirkungsgrad erzielt werden kann. Somit wird durch das kombinierte Kunststoff­ teil erstens die Abdichtung des zweiten Flüssigkeitsraum nach außen im Brandfall, zweitens ein genau hergestellter Steuerstift und drittens ein Berst­ schutzelement geschaffen, welches im Brandfall schmilzt und den Innenraum des Pralldämpfers nach außen öffnet.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung wird gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung dadurch erhalten, daß in dem zwischen dem Gasraum und dem er­ sten Flüssigkeitsraum angeordnetem Trennkolben in einer Ringnut ein bei einer vorgegebenen Temperatur schmelzender und aus Kunststoff bestehender Dich­ tring angeordnet ist, damit der Druck im Gasraum im Brandfall abgebaut wird, wobei es vorteilhaft ist, wenn der Trennkolben mit wenigstens einer axial und gegebenenfalls radial verlaufenden Nut versehen ist, welche einerseits in die Ringnut und andererseits in die Drosselöffnung mündet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer zeichnerisch dargestellten Aus­ führungsform näher erläutert.

Die Figur zeigt einen Pralldämpfer im Längsschnitt, bei dem ein Innenrohr 1 nach außen durch einen Boden 2 verschlossen ist. Im Innenrohr 1 ist ein mit einer unter hohem Druck stehenden Gasfüllung versehener Gasraum 3 ange­ ordnet, welcher von einem axial beweglichen Trennkolben 4 zu einem ersten Flüssigkeitsraum 6 abgetrennt ist und der Trennkolben 4 mittels eines Dichtrings 5 gegen die Innenwand des Innenrohres 1 abgedichtet ist. Der erste mit Dämpf­ flüssigkeit gefüllte Flüssigkeitsraum 6 wird in axialer Richtung einerseits von dem Trennkolben 4 und andererseits von einer mit dem Innenrohr verbundenen Zwischenwand 7 begrenzt, wobei die Zwischenwand 7 eine Drosselöffnung 8 aufweist.

Das Innenrohr 1 ist in einem Außenrohr 10 axial beweglich geführt und wird durch einen Dichtring 11 nach außen abgedichtet. Am stirnseitigen Ende des Außenrohres 10 ist eine Metallscheibe 15 befestigt, die mit einer Öffnung 16 versehen ist, während eine durch einen Dichtring 13 gegen die Innenwand des Außenrohres 10 abgedichtete Kunststoffscheibe 12 einen zweiten Flüssigkeits­ raum 9 nach außen abdichtet. Dieser im Außenrohr 10 befindliche zweite Flüs­ sigkeitsraum 9 steht über die Drosselöffnung 8 hydraulisch mit dem ersten Flüssigkeitsraum 6 in Verbindung, wobei zur Veränderung des Drosselquer­ schnitts ein mit der Kunststoffscheibe 12 verbundener konischer Steuerstift 14 vorgesehen ist. Dieser Steuerstift 14 ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt und einstückig mit der Kunststoffscheibe 12 ausgebildet. Dieses Bauteil kann in engen Toleranzen sehr genau und preiswert im Spritzgußverfahren hergestellt werden, wodurch ein hoher Energie-Absorptions-Wirkungsgrad ermöglicht wird.

Beim Auffahren des Fahrzeugs auf ein Hindernis wird durch Einschieben des Innenrohrs 1 in das Außenrohr 10 Dämpfflüssigkeit aus dem zweiten Flüssig­ keitsraum 9 über den von der Drosselöffnung 8 und dem Steuerstift 14 gebilde­ ten Drosselquerschnitt in den ersten Flüssigkeitsraum 6 gedrückt. Durch die Volumenvergrößerung im ersten Flüssigkeitsraum 6 wird der Trennkolben 4 entgegen der Federkraft des Gasraums 3 verschoben und diese Gasfeder wei­ ter vorgespannt. Anschließend wird der Pralldämpfer durch die Federkraft der Gasfeder wieder in die Ausgangsstellung gedrückt.

Um im Falle eines Brandes ein Explodieren des Pralldämpfers im wesentlichen durch Druckerhöhung im Innenraum zu vermeiden, ist ein Schmelzen der Kunststoffscheibe 12 bei einer vorgegebenen Temperatur vorgesehen, was durch Auswahl eines hierzu geeigneten Kunststoffs geschieht. Beim Schmelzen dieser Kunststoffscheibe 12 wird die Öffnung 16 der Metallscheibe 15 und auch die Drosselöffnung 8 freigegeben und die Dämpfflüssigkeit kann nach außen gedrückt werden. Da beim Schmelzen der Kunststoffscheibe 12 auch der Steu­ erstift 14 aus der Drosselöffnung 8 austritt ist ein sehr schneller Abbau des In­ nendrucks gewährleistet. Dies wird noch unterstützt, wenn der in der Ringnut 17 angeordnete Dichtring 5 des Trennkolbens 4 ebenfalls aus einem solchen Kunststoff hergestellt ist und schmilzt. In diesem Fall kann auch das unter Druck stehende Gas aus dem Gasraum 3 entweichen, wozu es vorteilhaft ist, wenn der Trennkolben 4 mit wenigstens einer Nut 18 versehen ist, die einerseits in die Ringnut 17 mündet und bei anliegendem Trennkolben 4 an der Zwischenwand 7 auch die Verbindung zur Drosselöffnung 8 herstellt.

Bezugszeichenliste

1

Innenrohr

2

Boden

3

Gasraum

4

Trennkolben

5

Dichtring

6

erster Flüssigkeitsraum

7

Zwischenwand

8

Drosselöffnung

9

zweiter Flüssigkeitsraum

10

Außenrohr

11

Dichtring

12

Kunststoffscheibe

13

Dichtring

14

Steuerstift

15

Metallscheibe

16

Öffnung

17

Ringnut

18

Nut

Claims (6)

1. Pralldämpfer zum Abbremsen eines auf ein Hindernis prallenden Fahrzeugs, welcher aus zwei teleskopartig ineinander verschiebbaren Rohren besteht wobei das Innenrohr durch einen Boden nach außen abgeschlossen ist und einen unter hohem Druck stehenden Gasraum und einen ersten Flüssigkeits­ raum aufweist, während ein zweiter Flüssigkeitsraum im Außenrohr angeord­ net ist und über eine Drosselstelle, die von einer Drosselöffnung in einer im Innenrohr befestigten Zwischenwand gebildet ist, mit dem ersten Flüssigkeits­ raum hydraulisch in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (10) im stirnseitigen Bereich eine Kunststoffscheibe (12) aufweist, die bei einer vorbestimmten Temperatur schmilzt und gegenüber der Innenwand des Außenrohres (10) vorzugsweise mittels eines Dichtrings (13) abgedichtet ist.

2. Pralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffscheibe (12) vom Innendruck des zweiten Flüssigkeits­ raums (9) gegen eine fest mit dem Außenrohr (10) verbundene und mit we­ nigstens einer Öffnung (16) versehenen Metallscheibe (15) gedrückt ist.

3. Pralldämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselöffnung (8) mit einem vorzugsweise konischen und im Außen­ rohr (10) angeordneten Steuerstift (14) zusammenwirkt, wobei der Steuerstift (14) fest mit der Kunststoffscheibe (12) verbunden ist.

4. Pralldämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerstift (14) aus Kunststoff besteht und einteilig mit der Kunst­ stoffscheibe (12) ausgebildet ist.

5. Pralldämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Gasraum und dem ersten Flüssigkeitsraum ein Trennkolben angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkolben (4) in einer Ringnut (17) einen bei einer vorgegebenen Temperatur schmelzenden und aus Kunststoff bestehenden Dichtring (5) aufweist.

6. Pralldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkolben (4) mit wenigstens einer axial und gegebenenfalls radial verlaufenden Nut (18) versehen ist, welche einerseits in die Ringnut (17) und andererseits in die Drosselöffnung (8) mündet.