DE2162966A1

DE2162966A1 - Pneumatischer stossdaempfer, insbesondere fuer fahrzeugsitze

Info

Publication number: DE2162966A1
Application number: DE19712162966
Authority: DE
Inventors: Heinz Daunderer; Ludwig Hartmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-12-18
Filing date: 1971-12-18
Publication date: 1973-06-20

Description

Pneumatischer Stoßdämpfer, insbesondere für Bahrzeugsitze Bekannte Stoßdämpfer bestehen aus einem Dämpferzylinder, in dem ein Kolben gleitend geführt ist. Das Ende der Kolbenstange und ein Ende des Dämpferzylinders sind mit zwei relativ zueinander unter Kraftwirkung beweglichen Punkten, beispielsweise eines Fahrzeugrahmens und- eines Sitzes, verbunden. In dem Dämpferzylinder oder dem Kolben ist eine Drosselbohrung angeordnet, die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, mit der die zwei Punkte relativ zueinander bewegt werden, eine mehr oder minder große Drosselung des durchströmenden Dämpfermediums hervorruft.
Die bekannten Stoßdämpfer dieser Art besitzen ein relativ kleines Hubverhältnis, d.h. das Verhältnis der ganz ausgefahrenen länge zur ganz eingefahrenen Länge, das maximal 2 betragen kann. Darüberhinaus sind sie gegenüber äußeren Beanspruchungen, wie Schlägen, Verbiegungen u.dgl. sehr empfindlich. So kann bereits eine kleine Eindellung des Stoßdämpferzylinders die Funktionsunfähigkeit bedeuten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein@ pneumatischen Stoßdämpfer vorzuschlagen, der ein hoh@@ Hubverhältnis mit Unempfindlichkeit gegen äußere Ein sse, Schläge und Stöße, vereinigt. Erfindungsgemäß rd zur Lösung dieser Aufgabe ein pneumatischer Stoßdämp vorgeschlagen, der gekennzeichnet ist durch einen n f;iets en, gegen Außendruck ausgesteiften Faltenbalg, dessen beide Enden dicht mit je einem Befestigungselement sind und der und/oder mindestens eines der Be tigungselemente eine ins Innere des Faltenbalges führ@uue Drosselöffnung und ein bei Ausdehnung des Faltenbalg schließendes Rückschlagventil enthält.
Infolge der Verwendung eines Faltenbalges ist @ erfindungsgemäße pneumatische Stoßdämpfer gegen von @ußen her wirkende Schläge nahezu unempfindlich, da der ltenbalg nachgiebig ist und keinerlei Ansprüche an die @@@baltigkeit stellt. Weiterhin läßt sich je nach der Ti fe der Falten ein Hubverhältnis bis zu 4 erreichen. Die Dämpfungswirkung setzt dann ein, wenn der Faltenbalg unter der Einwirkung der Relativbewegung zwischen den beiden Darkten, zwischen denen er aufgespannt ist, verlängert rd. Sobald von außerhalb nach innerhalb des Faltenbalges ein Druckge--fälle auftritt, schließt das Rückschlagventil und bei weiterer Längsdeiinung des Faltenbalges kann Luft rtr noch durch die Drosselöffnung einströmen. Die umgekehrte Bewegung der beiden Punkte gegeneinander erfolgt dagegen nahezu völlig kräftefrei, da einerseits der Faltenbalg kaum eine Gegenkraft entwickelt und darüberhinaus durch das Rückschlagventil der praktisch ungedrosselte Zhstrom von Luft aus dem Inneren des Faltenbalges freigegeben wird.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Faltenbalg schraubenförmig gefaltet und in sein Inneres eine die Falten aussteifende Spiralfeder eingesetzt. Diese Ausführungsform ist deshalb von Vorteil, weil sich bei der Herstellung des Faltenbalges im Spritzgießverfahren die Feaer unmittelbar auf den Formkern aufwickeln läßt und damit eIne einstückige Fertigung möglich ist. In einer anderen Ausführungsform sind die Falten des Faltenbalges ringförmig, liegen zueinander parallel und sind durch eingesetzte Ringe ausgesteift.
Für die Anordnung des Rückschlagventiles und der Drosselbohrung bestehen mehrere Möglichkeiten. EinE zweckmäßige Ausführungsform sicht ver. daß eines der Befestigungselemente eine von einem beweglichen Ventilkörper verschließbare Bohrung besitzt und der Ventilkörper selbst die Drosselöffnung aufweist. Der Ventilkörper kann dabei unter Schwerkraft- oder Federwirkung stehen. Wenn der Ventilkörper als Platte mit einem senkrecht zur Plattenebene verspringenden, durchbrochenen Rand ausgebildet ist, mit dem er sich auf dem Rand der Bohrungsmündung abstützt, dann bilden die Durchbrechungen des Plattenrandes die Drosselöffnung.
In einer anderen Ausführungsform ist das Rückschlagventil durch mindestens eine in dem Befestigungselement vorgesehene Bohrung und eine die Mündung der Bohrung von außen her überdeckende elastische Klappe gebildet. Zweckmäßigerweise bildet der Rand der letzten, das Befestigungselement übergreifenden Falte des Faltenbalges diese Klappe.
Die Drosselöffnung kann auch durch eine Vielzahl kleinster Bohrungen im-Faltenbalg selbst, z.B. durch dessen Ausbildung aus einem porösen Werkstoff, ersetzt sein. Außerdem ist daran gedacht, die Charakteristik des Stoßdämpfers durch eine Einstellbarkeit des Drosselöffnungsquerschnittes verandern zu können.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sowie aus weiteren Unteransprüchen.
Es zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer mit einem schraubenförmig gestalteten Faltenbalg und Fig. 2 eine modifizierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfers mit einem herkömmlichen Faltenbalg und einer anderen Ausbildung der Befestigungselemente.
Gemäß der Darstellung in Fig. 1 besteht ein erfindungsgemäßer Stoßdämpfer im wesentlichen aus einem Faltenbalg 1, zwei die Enden des Faltenbalges 1 abschließenden und dicht damit verbundenen Befestigungselementen 2 und 3 und einem in dem Befestigungselement 3 angeordneten kombinierten Drossel-Rückschlag-Ventil 4. Der Faltenbalg 1 besteht zweckmäßigerweise aus einem elastisch nachgiebigen Kunststoff, z.B. weich eingestelltes Nylon, PVC, Polyurethan od.dgl.. Die Befestigungselemente 2 und 3 können aus dem gleichen Werkstoff wie der Faltenbalg 1 bestehen und weisen eine Ringnut 5 auf, in die entsprechende Befestigungselemente an einem Fahrzeugsitz bzw. an dem Chassis des Sitzes eingesetzt werden können.
Der Faltenbalg besitzt eine schraubenförmige, über seine ganze Länge verlaufende Falte, die durch eine innen liegende Spiralfeder 6 radial nach außen gespannt wird. Dadurch wird verhindert, daß der Faltenbalg 1 bei Auftreten eines Druckgefälles von außen nach innen zusammenklatscht.
Das Befestigungselement 3 besitzt im wesentlichen die Form eines Hohlzylinders mit einer Innenbohrung 7, die in eine koaxial dazu liegende Kammer 8 mündet. Innerhalb der Kammer 8, die durch eine Öffnung 9 mit der Umgebung in Verbindung steht, ist ein Ventilkörper 10 freibeweglich angeordnet. Der Ventilkörper 10 besitzt im wesentlichen die Form einer Platte, deren Außenrand einige radiale Vorsprünge 11- aufweist, die ais Führung an den Wänden der Kammer 8 dienen. Der Rand des Ventilkörpers 10 ist senkrecht zu der Plattenebene bei 12 hochgezogen und stützt sich auf dem Rand der Mündung der Bohrung 7 ab. Zentral in dem Ventilkörper 10 ist eine Drosselbohrung 13 vorgesehen.
Im Betrieb wird der Stoßdämpfer so angeordnet, daß die Ventilanordnung 4 oben liegt und die Zylinderachse des Befestigungselementes 3 im wesentlichen vertikal steht.
Dadurch liegt der Ventilkörper 10 unter dem Einfluß der Schwerkraft ständig auf der Mündung der Bohrung 7 auf, d.h. die Bohrung 7 ist im wesentlichen verschlossen.
Soll nun auf Grund einer vertikalen Bewegung, z.B. einer Schwingbewegung des RFahrzeugsitzes, eine Verlängerung des Faltenbalges 1 erfolgen, so ist diese nur gegen den Widerstand des sich augenblicklich einstellenden Druckgefälles zwischen Umgebung und Innenraum des Faltenbalges 1 und im Maße des Einströmens von Luft durch die Drosselbohrung 13 möglich. Soll dagegen der Faltenbalg 1 durch eine entgegengesetzte Bewegung verkürzt werden, so ist diese ohne weiteres dadurch möglich, daß der Ventilkörper 10 augenblicklich von der Mündung der Bohrung 7 durch das entstehende umgekehrt gerichtete Druckgefälle abgehoben wird.
Anstelle der Drosselbohrung 13 kann auch der von dem Ventilkörper 10 axial vorstehende, sich auf dem Rand der Bohrung 7 abstützende Rand 12 Durchbrechungen aufweisen, die die Drosselung bewirken.
Soll der Stoßdämpfereffekt bei umgekehrter Bewegung der Punkte, zwischen denen der Stoßdämpfer aufgespannt ist, eintreten, so muß durch eine Richtungsumlenkung dafür gesorgt werden, daß die Längsdehnung des Faltenbalges 1 bei dieser Bewegung erfolgt.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 besitzt der Faltenbalg 21 zueinander parallel liegende Falten und ist mit den Befestigungselementen 22 und 23 und deren darin angeordneten Ringnuten 25 einstückig hergestellt. Im Inneren des Faltenbalges sind die einzelnen Falten aussteifende Ringe 26 eingesetzt.
Während das Befestigungselement 22 stirnseitig geschlossen ist, weist das Befestigungselement 23 eine weitere Ringfalte 27 auf, die'eine zentrale Öffnung 28 besitzt.
Innerhalb der Ringfalte 27 ist eine Ventilplatte 29 eingesetzt, die eine mit der Faltenöffnung 28 korrespondierende Drosselbohrung 30 sowie zwei radial nach -außen versetzte, diametral gegenüberliegende Bohrungen 31 größeren Querschnitts enthält. Die Bohrungen 31 werden von der die Ventilplatte 29 übergreifenden Falte 27 überdeckt. Zweckmäßigerweise ist diese Falte 27 beidseits jeder Bohrung 31 radial eingeschnitten, so daß dadurch elastische Klappen-Rückschagventile geschaffen werden. Die Ventilplatte 29 nimmt in ihrer Dicke nach außen zu ab; dementsprechend liegt die Falte 27 schräg zur Balglängsachse und die Bohrungen 31 bilden mit letzterer einen spitzen Winkel.
Im Betrieb kann wieder bei einer Längsdehnung des Faltenbalges 2.1 Luft nur durch die Drosselbohrung 30 einströmen, da die von der Falte 27 gebildeten Lappen die Bohrungen 31 unter der Wirkung des zwischen Umgebung und Faltenbalginnenraum bestehenden Druckgefälles. verschließen. Erfolgt dagegen eine Zusammendrückung des Balges, so kann die darin enthaltene Luft jederzeit praktisch ohne Drosselung durch die Bohrungen 31 entweichen, da sich infolge des nunmehr. umgckchrt wirkenden Druckgefälles die Lappen der Falte 27 von den Bohrungen 31 abheben.
Der erfindungsgemäße pneumatische Stoßdämpfer kann ohne weiteres auch so befestigt werden, daß die Längsachse des Faltenbalges keine gerade Linie bildet, ohne daß dadurch die Funktionsfähigkeit ernsthaft gefährdet wird.
Es kann daher auf die bei starren Dämpfergehäusen notwendige gelenkige Verbindung des Stoßdämpfers verzichtet werden, da die Nachgiebigkeit des Paltenbalges bei dem erfindungsgemäßen Stoßdämpfer gegenseitige Achsverschiebungen der miteinander zu verbindenden Teile ausgleicht.

Claims

Patent - (Schutz-)' Ansprüche

1. Pneumatischer Stoßdämpfer, insbesondere für Fahrzeugsitze, gekennzeichnet durch einen nachgiebigen, gegen Außendruck ausgesteiften Faltenbalg (1, 21), dessen beide Enden dicht mit je einem Befestigungselement (2, 3; 22, 23) verbunden sind und der und/oder mindestens eines der Befestigungselemente (2, 22) eine ins Innere des Faltenbalges (1, 21) führende, 21) führende Drosselöffnung (13, 30) und ein bei Ausdehnung des Faltenbalges (1, 21) schließendes Rückschlagventil (4, 31) enthält.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (1) schraubenförmig gefaltet ist und in sein Inneres eine die Falten aussteifende Spiralfeder (6)- eingesetzt ist.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Falten des Faltenbalges (21) ringförmig sind, zueinander parallel liegen und durch eingesetzte Ringe (26) ausgesteift sind.

4e Stoßdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Befestigungselemente (3) eine von einem beweglichen Ventilkörper (10) verschließbare Bohrung (7) besitzt und der Ventilkörper (10) die Drosselöffnung (13) aufweist.

5. Stoßdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeidhnet, daß der Ventilkörper (10) unter Schwerkraft- oder Federwirkung die Bohrung (7) verschließt.

6. Stoßdämpfer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (10) eine Platte mit einem senkrecht zur Plattenebene vorspringenden durchbrochenen Rand (12) ist, mit dem er sich auf dem Rand der Bohrungsmündung abstützt.

7. Stoßdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (10) radiale Führungsvorsprünge (11) besitzt.

8. Stoßdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Rückschlagventil durch mindestens eine in dem Befestigungselement (23, 29) vorgesehene Bohrung (31) und eine die Mündung der Bohrung (31) von außen her überdeckende elastische Klappe gebildet ist.

9. Stoßdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Klappe durch den Rand der letzten, das Befestigungselement (23) bildenden oder übergreifenden Falte (27) des Paltenbalges (21) Gebildet ist.

10. Stoßdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Falte (27) radial eingeschnitten ist.

11. Stoßdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß--der Querschnitt der Drosselöffnung (13, 30), z.B. mittels einer radialen Madenschraube, einstellbar ist.

-12. Stoßdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (1, 21) aus einem porösen Werkstoff hergestellt ist.

L e e r s e i t e