DE19741266A1 - Stoßdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer in Form eines Ver­ dränger-Aggregates mit einem relativ beweglichen und einem relativ stationären Bauteil, bei dem zur Dämpfung bei Ver­ drängerhüben ein Fluid gedrosselt zwischen zwei Kammern aus­ getauscht wird.

Derartige Stoßdämpfer werden in vielen Bereichen der Technik verwendet. Beispielsweise werden viele Sportgeräte mit Stoß­ dämpfern ausgerüstet, um einerseits deren Verschleiß zu re­ duzieren und um andererseits den Sportler vor Extrembela­ stungen zu bewahren. So finden sich derartige Stoßdämpfer z. B. bei hochwertigen Fahrrädern und Ski- oder Snowboardbin­ dungen.

Ein solcher Stoßdämpfer wird beispielsweise in der DE 37 43 966 C2 bei einem Schuhhalteraggregat einer Skibin­ dung verwendet. Der Stoßdämpfer ist dabei parallel zu einer Federung angeordnet, die ein Schuhhalterelement nachgiebig am Schuhhalteraggregat haltert. Dazu ist ein mit auslösbaren Schuhhalterelementen gekoppeltes Federwiderlager zusätzlich mit einem Ende eines parallel zur Schraubendruckfeder ange­ ordneten hydraulischen Stoßdämpfers verbunden. Das andere Widerlager der Feder wird durch einen normalerweise an einem stationären Gehäuseteil abgestützten Arm eines um eine ge­ häusefeste Achse schwenkbaren Hebels gebildet, dessen ande­ rer Arm mit dem anderen Ende des Stoßdämpfers verbunden ist. Wenn stoßartige Kräfte auf die Schuhhalterelemente einwir­ ken, wird das erstgenannte Federwiderlager stoßartig bewegt. Dies hat zur Folge, daß der Stoßdämpfer einen Stoß auf den doppelarmigen Hebel ausübt, wodurch dieser zunächst entgegen der Kraft der Schraubendruckfeder geschwenkt wird und die Spannung der Schraubendruckfeder vorübergehend deutlich er­ höht. Erst mit einer gewissen Verzögerung wird die Nachgie­ bigkeit des Stoßdämpfers wirksam, so daß der doppelarmige Hebel zurückschwenken und sich mit seinem die Schrauben­ druckfeder abstützenden Arm wieder an das stationäre Gehäu­ seelement anlegen kann.

Aus der DE 39 35 551 A1 ist eine funktional ähnliche Bindung bekannt, bei der der Stoßdämpfer gleichachsig zur Schrauben­ druckfeder innerhalb der Federwindungen angeordnet ist.

Bislang haben sich Skibindungen, bei denen Schuhhalterele­ mente mit hydraulischen Stoßdämpfern gekoppelt sind, nicht durchsetzen können. Dies dürfte in erster Linie darauf beru­ hen, daß als Verdränger-Aggregate und insbesondere als Kol­ ben-Zylinder-Aggregate ausgebildete Stoßdämpfer bei überlan­ gen Nichtgebrauchsphasen verhältnismäßig leicht undicht und damit weitestgehend unbrauchbar werden. Ski werden in der Regel nur während einer kurzen Zeitspanne des Jahres be­ nutzt. Überwiegend stehen Ski in irgendwelchen Abstellräu­ men, wobei sie oftmals extremen Temperaturen und Temperatur­ schwankungen ausgesetzt sind. Entsprechendes gilt für die auf dem Ski montierten Bindungen.

Diese bei längeren Nichtgebrauchsphasen auftretende Proble­ matik ist auch bei anderen saisonabhängig betriebenen Sport­ arten anzutreffen. Beispielsweise werden Fahrräder im Winter regelmäßig selten benutzt, so daß auch dort die Gefahr be­ steht, daß die Stoßdämpfer undicht und unbrauchbar werden.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für Stoßdämpfer der eingangs genannten Art mit Hilfe einfa­ cher konstruktiver Maßnahmen eine erhöhte Standzeit bzw. Le­ bensdauer zu erzielen.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kammern, zwischen denen zur Dämpfung der gedrosselte Flui­ daustausch stattfindet, beide nach außen hermetisch abge­ schlossen sind, wobei wenigstens eine der Kammern von einem Balg umhüllt ist, der einerseits am beweglichen und anderer­ seits am stationären Bauteil des Verdränger-Aggregates abge­ dichtet befestigt ist.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das Ver­ dränger-Aggregat so auszugestalten, daß keine Bauteile ge­ geneinander abgedichtet werden müssen, die sich relativ zu­ einander bewegen. Zu diesem Zweck wird wenigstens eine der Kammern mit Hilfe eines in seiner Form veränderlichen Balgs ausgebildet. Dieser an seinen Enden am beweglichen bzw. am stationären Bauteil des Verdränger-Aggregates befestigte Balg kann aufgrund seiner Verformbarkeit den Verdrängerhüben folgen, ohne daß Relativbewegungen zwischen dem Balg und dem beweglichen Bauteil bzw. zwischen dem Balg und dem stationä­ ren Bauteil auftreten. Da zwischen den genannten Bauteilen keine Relativbewegungen stattfinden, kann der Balg sowohl am beweglichen Bauteil als auch am stationären Bauteil in höch­ stem Maße abgedichtet befestigt werden, so daß das Verdrän­ ger-Aggregat bzw. dessen Kammern nach außen hermetisch ab­ dichtbar oder abschließbar sind. Dabei ist die Dichtheit dieser Verbindungen unabhängig von der Aktivität des Ver­ dränger-Aggregates, so daß ein auf diese Weise ausgebildeter Stoßdämpfer eine sehr hohe Lebenszeit oder Standzeit be­ sitzt. Die Verwendung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers beispielsweise in einem Schuhhalteraggregat einer an einem Ski montierten Bindung gewährleistet, daß die Bindung auch nach sehr langen Nichtgebrauchsphasen des Skis ohne Quali­ tätsverlust und bei unveränderter Dämpfungseigenschaft voll funktionsfähig arbeitet.

Ein erfindungsgemäß ausgestalteter Stoßdämpfer läßt sich be­ sonders leicht raumsparend ausbilden und kann daher beson­ ders vielseitig verwendet werden. Er zeichnet sich durch ei­ ne effiziente Wirkungsweise bei kleinem Bauraum aus.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoß­ dämpfers kann die Merkmale des Anspruches 2 aufweisen. Ein derartiger Stoßdämpfer ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Einbaulage, Anordnung bzw. die Verwendung des Ver­ dränger-Aggregates so gewählt ist, daß die auf den Stoßdämp­ fer einwirkenden Stöße nur in einer Richtung des Verdränger­ hubes gedämpft werden müssen, während in der anderen Rich­ tung des Verdrängerhubes im wesentlichen nur die Rückstel­ lung des Verdrängers erfolgen muß. Entsprechend der vorge­ schlagenen Ausführungsform ist die sich zwischen dem Grund des Sackloches und der diesem zugeordneten Stirnseite des Verdrängers ausgebildete Kammer - abgesehen von der Verdrän­ gerstirnseite - starrwandig bzw. unverformbar, so daß der unter Verkleinerung des Kammervolumens in das Sackloch ein­ dringende Verdränger das in der Kammer enthaltene Fluid über eine Drosselstelle in die andere Kammer verdrängt, wodurch eine definierte Dämpfung in dieser Hubrichtung erfolgt. Beim Zurückstellen des Verdrängers bildet dieser unter Vergröße­ rung des Kammervolumens im Zylinder einen Unterdruck aus, der das Fluid aus der anderen Kammer zurücksaugt. Die andere Kammer wird dabei durch den Balg gebildet, der verformbar und insbesondere dehnbar ausgestaltet sein kann, so daß die Rückführung des Fluids aus der Kammer des Balgs in die Kam­ mer des Zylinders mit einer anderen Dämpfung erfolgen kann. Ein nachgiebig ausgestalteter Balg kann in vorteilhafter Weise Wärmeausdehnungen des Fluids ausgleichen. Der Balg kann jedoch auch mit Hilfe von Armierungen, wie z. B. Kohle- oder Glasfasern, Stahldrähte od. dgl., so ausgestaltet sein, daß sich auch beim Rückstellhub des Verdrängers, bei dem Zugkräfte unter Verkleinerung des Kammervolumens auf den Balg übertragen werden, die gleiche oder eine vergleichbare Dämpfung ergibt.

Bei einer anderen Ausführungsform mit den Merkmalen des An­ spruches 3 kann die im Zylinder enthaltene Kammer geöffnet werden, auch wenn Verdränger und Balg montiert sind, um bei­ spielsweise das Verdränger-Aggregat bzw. den Stoßdämpfer erstmals mit dem Verdränger- oder Dämpfungsfluid zu befüllen oder um das Verdränger-Fluid auszutauschen.

Mit Hilfe der Merkmale des Anspruches 4 läßt sich eine kom­ pakte und somit platzsparende Bauweise erzielen.

Um möglichst rasch die für die Dämpfung eines Stoßes optima­ le Stellung - Ausgangsstellung - des Verdrängers, in der sich das Fluid nahezu vollständig in der Kammer des Zylin­ ders befindet, zu erreichen, kann der erfindungsgemäße Stoß­ dämpfer die Merkmale des Anspruches 5 aufweisen.

Eine andere Ausführungsform des Stoßdämpfers nach der Erfin­ dung weist aufgrund der Merkmale des Anspruches 6 in beiden Richtungen des Verdrängerhubes identische Dämpfungswirkung auf.

Damit die in der letztgenannten Ausführungsform verwendeten Balge während der Verdrängerhübe auf eine definierte Art und Weise ihre Form verändern und um eine Formänderung der Balge aufgrund eines darin ansteigenden Druckes zu verhindern, kann der genannte Stoßdämpfer mit den Merkmalen des Anspru­ ches 7 ausgestattet sein.

Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform des er­ findungsgemäßen Stoßdämpfers kann die Merkmale des Anspru­ ches 8 und insbesondere die Merkmale des Anspruches 9 oder des Anspruches 10 aufweisen. Hierbei wird die Drosselung beim Fluidaustausch zwischen den beiden Kammern und somit die Dämpfung des Verdrängerhubes mit konstruktiv besonders einfachen Maßnahmen erreicht.

Da die Befestigung des Balgs wie gezeigt in hohem Maße abge­ dichtet durchführbar ist, können als Medium, das zwischen den Kammern zur Dämpfung ausgetauscht wird, gasförmige, flüssige oder entsprechend Anspruch 11 auch pastöse Fluide verwendet werden. Die Verwendung eines pastösen Verdränger-Me­ diums ermöglicht eine effektive Dämpfung bei sehr geringen Volumenströmen. Das bedeutet, daß ein erfindungsgemäß aufge­ bauter Stoßdämpfer schon bei relativ kleinen Einbaumaßen ei­ ne hochwirksame Dämpfung gewährleisten kann.

Weitere wesentliche Merkmale und wichtige Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Figu­ renbeschreibung eines Ausführungsbeispieles. Es zeigen, je­ weils schematisch,

Fig. 1 eine teilgeschnittene Draufsicht auf einen Bereich eines Schuhhalteraggregates, in dem ein erfindungsgemäßer Stoßdämpfer angeordnet ist,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Stoßdämpfer, bei dem der Verdränger in einer Ausgangsstellung mit minimaler Verdrängung ist,

Fig. 3 einen Längsschnitt wie in Fig. 2, jedoch mit dem Verdränger in einer Endstellung mit maximaler Verdrängung, und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungs­ form des Stoßdämpfers nach der Erfindung.

Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer ist wie oben angeführt auf vielfältige Art und Weise verwendbar. Da sich mit dem erfin­ dungsgemäß vorgeschlagenen Aufbau besonders kleine Stoßdämp­ fer mit hochwirksamen Dämpfungseigenschaften realisieren lassen, eignet sich der Stoßdämpfer insbesondere für eine Verwendung bei Sportgeräten wie z. B. Ski, Fahrräder. Bei­ spielhaft ist daher in der nachfolgenden Beschreibung zu Fig. 1 die Verwendung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers in einer Skibindung wiedergegeben.

Die auf einen Schuhhalter eines Schuhhalteraggregates einer Skibindung einwirkenden Kräfte oder Störkräfte werden von einem in diesem Schuhhalteraggregat enthaltenen, in Fig. 1 dargestellten kombinierten Feder-Dämpfer-Aggregat aufgenom­ men. Dieses Feder-Dämpfer-Aggregat besitzt ein Gehäuse 1, mit zwei über eine Stirnwand U-förmig verbundenen Längssei­ tenwänden, die an ihren von der Stirnwand abgewandten Endbe­ reichen nach schräg außen abgewinkelt und mit nach einwärts gerichteten Flanschen 2 versehen sind, welche sich in einer zu den Längsseitenwänden senkrechten Ebene erstrecken und jeweils eine im dargestellten Beispiel ovale Öffnung 3 zur Aufnahme eines nicht dargestellten, bezüglich des Schuhhal­ teraggregates ortsfesten Stiftes aufweisen.

Die Stirnwand des Gehäuses 1 besitzt eine zentrale Öffnung, durch die ein mit stirnseitigen Kreuzschlitzen versehenes Ende eines Zylinders 4 des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers 5 hindurchragt, der in diesem Fall ein als Kolben-Zylinder-Ag­ gregat ausgebildetes Verdränger-Aggregat ist. Im Zylinder 4 ist eine Kolbenstange 8 des Stoßdämpfers 5 axial verstell­ bar. Dabei ist der Zylinder 4 ein relativ zum Schuhhalterag­ gregat stationäres Bauteil, während die Kolbenstange 8 ein relativ zum Schuhhalteraggregat bewegliches Bauteil ist. Ei­ ne kinematisch umgekehrte Bauweise ist ebenso durchführbar.

Am Zylinder 4 des Stoßdämpfers 5 ist ein Flansch 6 ange­ formt, mit dem sich der Zylinder 4 des Stoßdämpfers 5 auf der Innenseite der Gehäusestirnwand axial abstützt. An den Flansch 6 schließt sich auf dem Zylinder 4 des Stoßdämpfers bzw. des Verdränger-Aggregates 5 ein Außengewinde an, auf dem nach Art einer Mutter ein durch Schraubbewegungen axial verstellbares Federwiderlager 7 angeordnet ist. Dieses Fe­ derwiderlager 7 wird im dargestellten Beispiel durch ein plattenähnliches Teil gebildet, das mit seinen Seitenkanten an den Längsinnenwänden des Gehäuses 1 axial geführt und da­ mit relativ zum Gehäuse 1 undrehbar gehalten wird.

Die Kolbenstange 8 des Kolben-Zylinder-Aggregates bzw. des Stoßdämpfers 5 haltert ein weiteres Federwiderlager 9, des­ sen Form einem Stempel ähnelt. Zwischen den Federwiderlagern 7 und 9 ist eine zum Stoßdämpfer 5 konzentrische Schrauben­ druckfeder 10 eingespannt. Diese Schraubendruckfeder 10 spannt das Federwiderlager 9 gegen ein T-förmiges Ende eines Kipphebels 11, der mit zwei hakenförmigen seitlichen Fort­ sätzen 12 versehen ist, welche die obengenannten Stifte auf deren dem Federwiderlager 9 zugewandten Seite umgreifen, wenn der Kipphebel 11 seine in Fig. 1 dargestellte Normalla­ ge einnimmt.

Der Kipphebel 11 wird in einem stirnseitigen Schlitz 13 des stempelartigen Federwiderlagers 9 aufgenommen, d. h. das Fe­ derwiderlager 9 überlappt den Kipphebel 11 mit sich seitlich des Kipphebels 11 erstreckenden Fortsätzen. Diese Fortsätze sind ihrerseits mit einem quer zum stirnseitigen Schlitz 13 verlaufenden Bolzen 14 miteinander verbunden, der eine ent­ sprechende Öffnung im Kipphebel 11 zwischen den Fortsätzen durchsetzt. Durch diesen Bolzen 14 wird eine scharnierartige Gelenkverbindung zwischen dem Federwiderlager 9 und dem Kipphebel 11 mit zu den vorgenannten, nicht dargestellten Stiften paralleler Gelenkachse gebildet.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung funktioniert wie folgt:
Die über das Federwiderlager 9 sowie den Zylinder 4 des Stoßdämpfers 5 auf den Flansch 6 an der Stirnwand des Gehäu­ ses 1 abgestützte Schraubendruckfeder 10 spannt das Federwi­ derlager 9 gegen den Bolzen 14 und drängt damit den Kipphe­ bel 11 mit seinen hakenartigen Fortsätzen 12 in Eingriff mit den sich durch die Öffnungen 3 erstreckenden, nicht darge­ stellten Stiften. Die Federspannung der Schraubendruckfeder 10 kann dabei durch Schraubverstellung des Federwiderlagers 7 auf dem Zylinder 4 des Stoßdämpfers 5 verändert werden. Dazu wird der Zylinder 4 des Stoßdämpfers 5 durch Eingriff mit einem Werkzeug in die Kreuzschlitze an dem aus der Stirnwand des Gehäuses 1 herausragenden Ende des Zylinders 4 entsprechend gedreht.

Wirkt auf den Kipphebel 11 eine Seitenkraft bzw. ein Drehmo­ ment, welches zu einer Schwenkung des Kipphebels 11 um einen der nicht dargestellten Stifte in der Öffnung 3 führt, so wird das Federwiderlager 9 gegen die Kraft der Schrauben­ druckfeder 10 sowie gegen den Widerstand des dazu parallel wirkenden Stoßdämpfers 5 in Richtung des Federwiderlagers 7 verschoben. Dabei wird der Widerstand des Stoßdämpfers 5 um so wirksamer, je stoßartiger, d. h. je schneller die Schwenk­ bewegung des Kipphebels 11 erfolgt. Dies bedeutet, daß star­ ke dynamische Kraftspitzen in erster Linie vom Stoßdämpfer 5 aufgenommen werden, während die Schraubendruckfeder 10 einen von der Schwenkgeschwindigkeit des Kipphebels 11 unabhängi­ gen Widerstand sowie eine Rückstellkraft bewirkt.

Wenn das Gehäuse 1 innerhalb des Schuhhalteraggregates auf einem Ski fest angeordnet ist, sind beispielsweise der Stoß­ dämpfer 5 und die Schraubendruckfeder 10 etwa parallel zur Skilängsrichtung ausgerichtet. Der Kipphebel 11 kann einen nicht dargestellten Schuhhalter des Schuhhalteraggregates tragen, welcher ein Ende einer Sohle eines Skischuhes in Mittelage von oben und seitwärts umfaßt und den Schuh frei­ gibt, wenn auf den Schuh eine Störkraft einwirkt, die den Schuh unter Verschwenkung des Schuhhalters und somit des Kippnebels 11 hinreichend weit zur Seite drängt. Durch das erfindungsgemäße Feder-Dämpfer-Aggregat werden diese, eine Verschwenkung des Schuhhalters bzw. des damit gekoppelten Kipphebels 11 bewirkenden Störkräfte abgefedert bzw. ge­ dämpft.

In Fig. 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform des als Ver­ dränger-Aggregat ausgebildeten erfindungsgemäßen Stoßdämp­ fers dargestellt. Dabei ist die Plunger- oder Kolbenstange 8 in einer sacklochartigen Zylinderbohrung 15 axial verschieb­ lich angeordnet, die auf der entsprechend Fig. 2 linken Sei­ te mit Hilfe eines Pfropfens 16, der als Schraubverschluß ausgebildet sein kann, dicht verschlossen ist. Die Zylinder­ bohrung 15 kann jedoch auch selbst als Sackloch hergestellt sein, wobei dann der Grund des Sackloches 15 von einem Ab­ schnitt des Zylinders 4 gebildet ist, so daß der Pfropfen 16 entfallen kann.

Zwischen dem Grund der Sacklochbohrung bzw. zwischen dem der Zylinderbohrung 15 zugewandten Ende des Pfropfens 16 und ei­ ner dem Sackloch bzw. dem Pfropfen 16 zugewandten Stirnseite 17 der Kolbenstange 8 ist eine Kammer 18 ausgebildet, in der sich das Dämpfungsfluid, z. B. ein gasförmiges, flüssiges oder pastöses Medium, befindet. Dabei weist die erste Kammer 18 in der in Fig. 2 dargestellten Ausgangsstellung der Kol­ benstange 8 ihr maximales Volumen auf.

Der aus dem Zylinder 4 herausragende Abschnitt der Kolben­ stange 8 ist zwischen dem Federwiderlager 9 und dem diesen gegenüberliegenden Ende des Zylinders 4 von einem Balg 19 ummantelt. Der Balg 19 liegt dabei in der Ausgangsstellung im wesentlichen auf der Außenseite der Kolbenstange 8 auf.

An seinen Enden ist der Balg 19 einerseits außen an der Kol­ benstange 8 befestigt, wozu er beispielsweise in eine Ring­ nut 20 eingreift und von einer Hülse 21 überdeckt und darin gehalten ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Balg 19 an diesem Ende auch von einer entsprechenden Ausge­ staltung des Widerlagers 9 gehalten bzw. überdeckt sein. An­ dererseits ist der Balg 19 außen an der Stirnseite des Zy­ linders 4 befestigt, beispielsweise mit Hilfe einer ringför­ migen Klammer 22, die an einem Ende den Balg 19 übergreift und am anderen Ende in eine Ringnut 23 in der Außenseite des Zylinders 4 eingreift.

Damit die Klammer 22 zur Unterstützung der Abdichtung zwi­ schen Balg 19 und Zylinder 4 hohe, radial nach innen wirken­ de Andruckkräfte auf den Balg 19 übertragen kann, ist die Stirnseite des Zylinders 4 mit einem hülsenartigen Fortsatz 31 axial verlängert, der im Bereich des den Balg 19 über­ greifenden Endes der Klammer 22 die Kolbenstange 8 umgibt und den Balg 19 unterstützt. Außerdem gewährleistet der Fortsatz 31, daß der Balg 19 an einem an den Zylinder 4 an­ grenzenden Bereich nicht auf der Kolbenstange 8 aufliegt, so daß an dieser Stelle das Eindringen von Dämpfermedium zwi­ schen Balg 19 und Kolbenstange 8 erleichtert wird.

Die Befestigungen des Balgs 19 sind durch Verpressen, Ver­ klemmen od. dgl. so ausgebildet, daß sie in hohem Maße die Balginnenseite nach außen abdichten. Dadurch ist der erfin­ dungsgemäße Stoßdämpfer 5 nach außen hermetisch abgedichtet bzw. abgeschlossen.

Tritt am erfindungsgemäßen Stoßdämpfer 5 eine stoßartige Störkraft auf, wird die Kolbenstange 8 aus ihrer Ausgangsla­ ge in den Zylinder 4 hineinbewegt. Dabei verkleinert sich das Volumen der ersten Kammer 18 und das darin enthaltene Fluid wird verdrängt. Um dies zu ermöglichen, ist zwischen der Kolbenstangenaußenseite und der Zylinderinnenseite ein Austauschkanal 24 vorgesehen, durch den das Fluid aus der ersten Kammer 18 in eine zweite Kammer 25 entweichen kann, die sich zwischen der Kolbenstangenaußenseite und der Bal­ ginnenseite ausgebildet hat. Der Balg 19 besteht zu diesem Zweck aus einem Material, das zumindest in radialer Richtung bezüglich der Kolbenstange 8 eine entsprechende Flexibilität und Elastizität aufweist.

Die Durchströmung des Austauschkanals 24 erfolgt gedrosselt. Dazu kann beispielsweise der Austauschkanal 24 mit einem entsprechenden Durchströmungsquerschnitt versehen sein. Durch das Eintauchen oder Eindringen der Kolbenstange 8 in den Zylinder 4 wird der Austauschkanal 24 verlängert, wo­ durch der Strömungswiderstand und somit die Dämpfungs- bzw. Drosselwirkung zunimmt. Folglich weist der erfindungsgemäße Dämpfer ein progressives Dämpferverhalten auf.

Zur Erzielung einer geeigneten Drosselwirkung kann der Aus­ tauschkanal 24 in Form einer oder mehrerer Längsnuten ausge­ bildet sein, die auf der Zylinderinnenseite oder auf der Kolbenstangenaußenseite ausgespart ist bzw. sind. Als Aus­ tauschkanal 24 kann auch eine spezielle Bohrung vorgesehen sein; ebenso kann ein Ringkanal zum Fluidaustausch dienen, der sich bei entsprechend gewähltem Außen- bzw. Innendurch­ messer zwischen der Kolbenstangenaußenseite und der Zylinde­ rinnenseite ausbildet. Um eine geführte Axialbewegung zu ge­ währleisten, können gegebenenfalls Führungsringe 26 vorgese­ hen sein, die beispielsweise während den Verdrängerhüben bei einem als Ringkanal ausgebildeten Austauschkanal 24 die Kol­ benstange 8 in der Zylinderbohrung 15 des Zylinders 4 zen­ trierend führen.

Beim Einschieben der Kolbenstange 8 in den Zylinder 4 bewe­ gen sich die an der Stirnseite des Zylinders 4 bzw. an der Kolbenstange 8 befestigten Enden des Balgs 19 aufeinander zu, wobei dieser sich entsprechend Fig. 3 radial nach außen ausbeult oder ausbaucht. Gleichzeitig wird die sich vergrö­ ßernde zweite Kammer 25 durch den Austauschkanal 24 mit dem aus der ersten Kammer 18 verdrängten Fluid befüllt, wodurch ebenfalls die Ausbauchung oder Ausbeulung des Balgs 19 be­ wirkt bzw. unterstützt wird. Dabei zeigt Fig. 3 eine maxima­ le Endstellung für die Kolbenstange 8, bei der die erste Kammer 18 ein minimales Volumen und die zweite Kammer 25 ein maximales Volumen aufweist. Eine derartig große Verstellung der Kolbenstange 8 in der Zylinderbohrung 15 wird jedoch bei den in der Regel auftretenden Stößen bzw. Störkräften nicht eintreten.

Nachdem ein Stoß gedämpft abgefangen wurde, bewirkt bei­ spielsweise eine Feder (wie in Fig. 1 die Schraubendruckfe­ der 10) eine Rückstellung der Kolbenstange 8 in ihre Aus­ gangslage. Dabei wird der Balg 19 unter Verkleinerung des Volumens seiner Kammer 25 wieder gestreckt. Das Fluid kann dann aus der zweiten Kammer 25 über den Austauschkanal 24 wieder in die erste Kammer 18 zurückströmen. Die Rückström­ bewegung wird dabei durch den sich in der ersten Kammer 18 ausbildenden Unterdruck und die radial nach innen wirkende Elastizität des Balgs 19 bewirkt. Um die Rückströmbewegung zu unterstützen bzw. zu beschleunigen, können entsprechende Feder- oder Rückstellmittel vorgesehen sein, die von außen auf den Balg 19 einwirken und diesen radial nach innen zur Anlage an die Kolbenstange 8 antreiben. Die Rückstellung kann auch dadurch bewirkt bzw. unterstützt werden, daß ein Balg 19 verwendet wird, dessen Material in Achsrichtung der Kolbenstange 8 relativ unflexibel, undehnbar ist, so daß der Balg 19 an der Kolbenstange 8 zur Anlage kommt bzw. seine Kammer 25 ihr minimales Volumen aufweist, wenn die Kolben­ stange 8 ihre Ausgangslage erreicht. Eine derartige Ausrich­ tung der Materialelastizität kann insbesondere mit in Achs­ richtung der Kolbenstange 8 verlaufenden Armierungen, wie z. B. Karbon-, Glasfasern oder Stahlseilen erzielt werden.

Um die Rückstellbewegung zu beschleunigen, kann bei einer besonderen Ausführungsform auch ein Ventil, z. B. ein Rück­ schlagventil, vorgesehen sein.

Zur Wartung oder Befüllung mit Dämpfungsfluid kann der Pfropfen 16 aus dem Zylinder 4 herausgeschraubt werden, so daß die erste Kammer 18 offenliegt und z. B. mit einem neuen Fluid befüllt werden kann.

Während des Fluidaustausches von Kammer 18 nach Kammer 25 bewirkt die federnde Rückstellkraft des aufzuweitenden Balgs 19 eine Verstärkung der durch den Strömungswiderstand vorge­ gebenen Dämpfung. Bei der Rückstellbewegung, wenn ein Flui­ daustausch von Kammer 25 zu Kammer 18 stattfindet, bewirkt die federnde Rückstellkraft des Balgs 19 eine Verringerung der durch den Strömungswiderstand vorgegebenen Dämpfung. Schon aus diesem Grund kann der erfindungsgemäße Stoßdämpfer 5 eine richtungsabhängige Dämpfungswirkung aufweisen.

Entsprechend Fig. 4 ist bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers 5 die Kolbenstange 8 durch eine zentrische Öffnung einer zylindrischen Trennwand 27 durchgeführt. Auf beiden Seiten der Trennwand 27 ist je­ weils ein Balg 29 angeordnet, der an einem seiner Enden an der Trennwand 27 und an seinem anderen Ende an der Außensei­ te der Kolbenstange 8 befestigt ist. Dabei sind die Befesti­ gungspunkte der Balge 29 an der Kolbenstange 8 so gewählt, daß sie eine Verschiebebewegung entsprechend dem Doppelpfeil a in axialer Richtung der Kolbenstange 8 ermöglichen, bei der die Balge 29 auf der Kolbenstangenaußenseite abrollen, wobei sich wechselseitig der eine Balg 29 bzw. eine darin ausgebildete Kammer 30 vergrößert während sich der andere Balg 29 bzw. die andere Kammer 30 im selben Maße verklei­ nert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird dabei der Aus­ tauschkanal 24 durch einen Ringraum gebildet, der sich auf­ grund des gegenüber dem Kolbenstangenaußendurchmesser ver­ größerten Innendurchmessers der Öffnung in der Trennwand 27 ausbildet.

Zweckmäßigerweise ist die Trennwand 27 mit einer zylindri­ schen, rohrförmigen Hülse 28 versehen, in der die Balge 29 untergebracht sind. Die Balge 29 sind an der Trennwand 27 entsprechend Fig. 4 radial so weit außen befestigt, daß sie entlang der Innenseite der Hülse 28 abrollen können. Durch die Anlage der Balge 29 sowohl an der Hülseninnenseite als auch an der Kolbenstangenaußenseite können sämtliche radial auf die Balge 29 wirkenden (Druck-)Kräfte von der Kolben­ stange 8 bzw. von der Hülse 28 aufgenommen werden.

Ein entsprechend Fig. 4 ausgebildeter Stoßdämpfer weist in beiden Verstellrichtungen der Kolbenstange 8 dieselbe Dämp­ fungseigenschaft auf, während ein entsprechend den Fig. 2 und 3 ausgebildeter Stoßdämpfer in der Regel eine Hauptdämp­ fungsrichtung aufweist.

Um dem erfindungsgemäßen Stoßdämpfer 5 eine besonders hohe Dämpfungswirkung und/oder besonders kleine Abmessungen geben zu können, wird vorzugsweise ein pastöses Fluid als Verdrän­ ger-Medium verwendet. Ein derartiges, pastöses Dämpfer-Fluid zeichnet sich durch seine hohe Viskosität aus.

Claims (11)

1. Stoßdämpfer in Form eines Verdränger-Aggregates mit einem relativ beweglichen und einem relativ stationären Bauteil, bei dem zur Dämpfung bei Verdrängerhüben ein Fluid gedros­ selt zwischen zwei Kammern ausgetauscht wird, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kammern (18, 25; 30) nach außen hermetisch abge­ schlossen sind, wobei wenigstens eine der Kammern (25; 30) von einem Balg (19; 29) umhüllt ist, der einerseits am beweg­ lichen und andererseits am stationären Bauteil (8) bzw. (4; 27) des Verdränger-Aggregates (5) abgedichtet befestigt ist.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das stationäre Bauteil als Zylinder (4) ausgebildet ist, der ein Sackloch (15) aufweist, in dem das als kolben- oder plungerartiger Verdränger (8) ausgebildete bewegliche Bau­ teil verstellbar ist, wobei zwischen dem Grund des Sacklo­ ches (15) und der diesem zugeordneten Stirnseite (17) des Verdrängers (8) eine der Kammern (18) ausgebildet ist.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sackloch (15) mit einem Pfropfen (16) dicht ver­ schlossen ist, der insbesondere an der dem Verdränger (8) gegenüberliegenden Seite mit dem Zylinder (4) verschraubt ist.

4. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg (19) bei minimalem Volumen seiner Kammer (25) eng an dem Verdränger (8) anliegt und mit zunehmendem Volu­ men seiner Kammer (25) radial nach außen ausbaucht.

5. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Balg (19) Vorspannmittel zugeordnet sind, die so auf den Balg (19) einwirken, daß das in seiner Kammer (25) ent­ haltene Fluid in Richtung auf die andere Kammer (18) ange­ trieben ist.

6. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das stationäre Bauteil als Trennwand (27) ausgebildet ist, die von dem als plunger- oder kolbenartigen Verdränger (8) ausgebildeten beweglichen Bauteil durchdrungen ist, wo­ bei auf beiden Seiten der Trennwand (27) jeweils ein eine Kammer (30) bildender Balg (29) an der Trennwand (27) und am Verdränger (8) abgedichtet befestigt ist.

7. Stoßdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (27) in einer zylindrischen Hülse (28) an­ geordnet ist, wobei jeder Balg (29) bei Verdrängerhüben ei­ nerseits auf der Außenseite des Verdrängers (8) und anderer­ seits auf der Innenseite der Hülse (28) abrollend zur Anlage kommt.

8. Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kammern (18, 25; 30) über wenigstens einen Aus­ tauschkanal (24) kommunizierend miteinander verbunden sind, dessen Querschnittsfläche einen gedrosselten Fluidaustausch zwischen den beiden Kammern (18, 25; 30) bewirkt.

9. Stoßdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Austauschkanal (24) in Form einer Nut, Rille, Boh­ rung od. dgl. im Zylinder (4) bzw. in der Trennwand (27) oder im Verdränger (8) ausgebildet ist.

10. Stoßdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Austauschkanal (24) durch einen Ringspalt gebildet ist, der sich zwischen der Zylinder- bzw. Trennwandinnensei­ te und der Verdrängeraußenseite ausbildet, wenn der Verdrän­ geraußendurchmesser entsprechend kleiner als der Zylinder- bzw. Trennwandinnendurchmesser gewählt ist.

11. Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein pastöses Verdrängerfluid oder Dämpfermedium verwen­ det wird.