DE2352803A1

DE2352803A1 - Stossdaempfer

Info

Publication number: DE2352803A1
Application number: DE19732352803
Authority: DE
Inventors: Fernand Michel Allinquant; Allinquant Jacques Gabriel
Original assignee: ALLINQUANT SA
Current assignee: ALLINQUANT SA
Priority date: 1972-10-30
Filing date: 1973-10-20
Publication date: 1974-05-09
Also published as: IT996338B; ES420345A1; JPS4995089A; US3904182A; FR2205150A5; GB1446438A; BE806314A

Description

Patentanwälte ,' ', ' , °, ' ' aq in 1QV^

blpUng. Helmut Mleeling ^³ Gies8©n

j ^p « L ι Blameretotraaee

jDIpi.-Ing. Richard Schlee 2352803 Tatefon: (084J) 71019

br.-lng. Joachim Boecker Mi/Ba 11.813

Fernand. Michel ALLINQÖANT. 92-SCEAUX/Frankrei oh.. Avenue Le NBtre 55

Jacques, Gabriel ALUNQUANT, 92-SCEAM/Frantereich, Avenue Arouet 12

Stoßdämpfer Die Erfindung betrifft einen Ölpneumatla.eh@s& Stoßdämpfer.

Stoßdämpfer haben die Aufgabe, beim Aufprall zweier relativ zueinander in Bewegung befindlicher Körper Energie zu vernichten, um so Verformungen der Körper su verhindern. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen !^pneumatischen Stoßdämpfer so auszubilden, daß er einfach iia Aufbau ist und sicher wenigstens einen solchen Teil der Stoßeaergle absorbieren kann, daß bleibende Verformungen der betreffenden Körper verringert oder ganz vermieden werden»

Ein ölpneumatischer Stoßdämpfer gemäß der Erfindung 1st dadurch

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gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer aus einen ersten an seinen beiden Enden geschlossenen Rohr besteht, das etwas Hydraulikflüssigkeit und Druckgas enthält, teleskopisch in einem zweiten Rohr verschiebbar ist und in diesem einen eit Hydraulikflüssigkeit gefüllten.Druckraum abschließt» und daß vom Druckraum ein enger Durchlaß zum Inneren des ersten Rohres führt, der unterhalb des Niveaus der Hydraulikflüssigkeit im ersten Rohr mündet.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Befestigung der Stoßstangen von Automobilen zu verbessern. Diese Stoßstangen aollen sich bei einer Kollision verformen, w& so den Hauptaufbau der Fahrzeuge zu schützen, g_oB_o das Chassis und die Karosserie. Es ist indessen \#!Hmeeh@n3w@rt_£ daß die Stoßetangen selbst nicht bereits dureh klsin© Stöße beschädigt oder verfonnt werden, wie sie beim Aufprall des Fahrzeuges mit geringer.Geschwindigkeit auf ©in Hindernis oder auf @ins Stoßstange eines andren Automobils entstehen_e

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind zu diesem Zweck die Stoßstangen federnd *ad mit DämpfTang befestigt, and zwar eit Hilfe einer Vorrichtung, die eine dureh ein© gedrosselte hydraulische Strömung gedämpfte pneumatische Feder enthält. Man erreicht so

daß ein kleiner Stoß ein Einziehen der Stoßstange bewirkt und. diese anschließend unter der Wirkung der genannten Feder ihre Ausgangslage wieder einnimmt.

Die gedämpfte pneumatische Feder ist vorteilhaft ein ölpneumatischer Stoßdämpfer, wie er zuvor beschrieben ist.

Wenn der ©"!pneumatische Stoßdämpfer gemäß der Erfindung horizontal angeordnet wird - dies ist insbesondere dann der Fall, wenn er zur Befestigung von Stoßstangen von Automobilen dient - muß der enge Durchlaß, der von dem Druckraum ausgeht an der unteren Mantellinie des ersten Rohres mündsn, vorteilhaft verläuft er quer durch eine Trennwand, die nahe dem Ende des vom Inneren des zweiten Rohres aufgenommenen Rohres angeordnet ist. In einer Ausführungsforu der Erfindung hat diese Trennwand einen geringen Abstand van einem Boden, der das angrenzende Ende des ersten Rohres verschließt* Der zwischen der Trennwand und dem Bod©a gebildet© Zwischen-'¹ raum ist mit dem Druckraum über eine oder mehrere Öffnungen mit sehr geringem Querschnitt verbunden und mit dem Inneren des ersten Rohres über einen Schlitz mit einem geringon Querschnitt, der am unteren Ende der genannten Sennwand angebracht ist und weiter über eine oder mehrere öffnungen in der genann-

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ten Trennwand, die über Rückschlagklappen betätigt werden, die lediglich ein Entweichen der Flüssigkeit aus dem genannten Zwischenraum in das Innere des ersten Rohres gestatten.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben, die einen Längsschnitt durch einen Ölpneumatisehen Stoßdämpfer gemäß der Erfindung zeigt, der für die Befestigung von Stoßstangen an Automobilen bestimmt ist.

Für die Montage einer Stoßstange an einem Automobil benötigt man zwei der in der Figur gezeigten Stoßdämpfer.

Der Stoßdämpfer besteht aus zwei Rohren 1 und 2. Das erste Rohr 1 kann teleskopisch in dem zweiten Rohr 2 gleiten. Ein Teil 2a des Rohres 2 ist etwa über die Hälfte seiner Länge auf den äußeren Durchmesser des Rohres 1 aufgebohrt, um dieses teleskopisch zu führen, während das Restteil 2b auf einen etwas größeren Durchmesser auf gebohrt ist. Das äußere Ende des aufgebohrten Teiles 2b ist durch einen Stopfen 3 verschlossen, an dem nach außen hin ein mit Gewinde versehener Zapfen 3a angebracht ist, der zur Befestigung des Stoßdämpfers am Cßassis eines nicht gezeigten Automobiles dient· Der Stopfen

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3 trägt in einer Ringnut eine Dichtung 4 und ist im Rohr 2 durch einen Ring 5 gehalten, der in.zwei sich ergänzenden Ausnehmungen des Stopfens und d@r Wand des Rohres 1 angeordnet sind. Die Dichtung 4 dichtet gleichfalls das Innere des Rohres 2 gegenüber der Atmosphäre ab.

Das äußere Ende des Rohres 1 ist durch einen Stopfen 6 verschlossen, dessen äußeres Ende ein Befestigungsteil 6a trägt, das für die Aufnahme eines Befestigungsteiles einer Stoßstange (nicht gezeigt) bestimmt ist. Die Dichtheit des Ab-' schlußes wird durch eine ringförmige Dichtung 7 gewährleistet, die in einer Nut 6b des Stopfens 6 li@gt. Dies© Dichtung 7 isoliert vollständig das Innere des R©hr©s ί von der äußeen Atmosphäre. Ein Verrisgelungsbolzen 8 hält den Stopfen 6 an seinem Platz. Das innere Ende des Rohres 1 ist durch einen Stopfen 9 verschlossen, der mit Hilfe ©ines nicht gezeigten Werkzeuges eingezogen ist, das in einen mit Gewinde versehenen Sackloch 9a eingeschraubt und anschll©8@ad wieder entfernt wird. Der Stopfen 9 könnte auch in dem Rohr 1 durch Schweißnähte befestigt sein_e

Im Innerei des Rohres 1 ist nahe dem Stopfen 9 eine m@tallische Scheibe 10, z.B. durch Schweißen, befestigt, di© eine Trennwand bildet und im Innern dieses'Robes einen Zwischen-

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ratlin 11 zwischen sich und dem Stopfen 9 begrenzt. Diese Scheibe 10 hat an ihrem Umfang einen Schlitz 12 und ihrer Mitte ein Loch 13. Dieses Loch durchsetzt ein Nitt 13 a, der auf der dsm Stopfen 9 abgewandten Seite der Fläche der Scheibe eine Klappe 14 trägt, die eine groß· Öffnung 45 der Scheibe 10 verschließt. Hervorzuheben ist, daß der Schlitz 12 sich praktisch am unteren Ende der Scheibe 10 befindet, d.h. an der unteren Mantellinie des Rohres 1 schließt und nach der Montage nicht verdreht werden! kann, da der Dorn 8 eine Verdrehung relativ zum Stopfen 6, der an einer nicht gezeigten Stoßstang© befestigt ist, verhindert. Der Schlitz 12 befindet sich daher imaer am unteren Teil des Stoßdämpfers* Die Wand d©s R©feres 1 ist zum Stopfen 9 hin durch eine Öffnung 16 mit s©fer klaia©© Durchmesser durchbrochen, die in den Zwischenraum 11 mündet.

Auf der äußeren Fläche des Rohres 1, im wesentlichen der Trennwand 10 gegenüberliegend, ist ©ine Nut 17 ausgearbeitet, in der ein Ring 17 a angeordnet ist, der in der Bohrung 2b gleiten kann, aber die Verschiebung des Rohres 1 aus dem Rohr 2 heraus begrenzt, wenn er gegen die Schulter 2c anstößt, die zwischen der Bohrung 2b und der Bohrung 2a liegt. Man erkennt aus der Zeichnung, daß das Rohr 1 in dem

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Rohr 2 einen Drückraum 18 begrenzt, der mit dem Zwischenraum 11 über definierte Öffnungen 16 in Verbindung steht. In dem Stopfen 3 ist ein Block 3b aus elastischem Material eingesetzt, gegen den der Stopfen 9 zur Anlage kommt, wenn der teleskopische Stoßdämpfer vollständig eingeschoben ist.

In der Nähe der beiden Enden der Bohrung 2a sind zwei Nuten 19, 20 ausgeformt, in denen zwei Dichtungen 19 a,20 a angeordnet sind» An dem äußeren Ende der Bohrung 2a ist das Rohr 2 mit einer ringförmigen Ausnehmimg 21 versehen, in der eine Lippendichtung 21a angeordnet ist, die von einer Halterung 21b gehalten wird und zur Reinigung der äußeren Oberfläche des Rohres 1 dient.

In dem Teil der äußeren Oberfläche des Rohres 1, das immer zwischen den Dichtungen 19 a und 20 a während des teleskopischen Gleitens des Rohres 1 liegt, ist eine ringförmige Nut 22 angebracht, die mit dem Inneren des Rohres 1 über ein kleines, die Wand des Rohres durehsetzgnd.es Loch 22a in Verbindung steht.

Der Druckraum 18 ist mit einer jtostbestäntigeii hydraulischen Flüssigkeit gefüllt, die gleichfalls den Zwischenraum 11 ausfüllt xand von der ein Teil über den Schlitz 12 in den inneren Raum 23 fließt, um in diesen eine Elüssigkeitsmenge 24 zu bil-

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den, deren freie Oberfläche 24a oberhalb des Niveaus des Schlitzes 12 liegt, wenn der Stoßdämpfer vollständig ausgezogen 1st. Diese Stellung ist in der Zeichnung dargestellt. Auf der freien Oberfläche 24a dieser Flüssigkeit befindet sich ein sublimierbarer Stoff 25 wie Kohlensäureschnee, so daß der Teil des Raumes 23, der sich oberhalb dieser freien Oberfläche befindet mit einem Druckgas gefüllt ist, das auf die hydraulische Flüssigkeit einwirkt. Der Druck dieses Gases ist vorteilhaft höher oder gleich 10 bar in der dargestellten Stellung des Stoßdämpfers»

Die Wirkungsweise des Stoßdämpfers ist folgende: Der Druck des auf die hydraulische Flüssigkeit einwirkenden Gases hält den Stoßdämpfer in der gezeigten vollständig ausgezogenen Stellung, in der der Ring 17a gegen die Schulter 2c stößt* Die Stoßstange ist an dem Befestigungsteil 6a des Stopfens 6 befestigt, während der Stopfen 3 des Rohres 2 am Fahrzeug über seinen Gewindebolzen 3a befestigt ist. Wenn ©in Stoß auf die Stoßstange einwirkt, verschwindet das Rohr 1 teleskopisch in dem Rohr 2 und bewirkt ein Überströmen der feyctr&uligelien Flüssigkeit aus dem Druckraum 18 in den. Eataa 23 «n€ einen erhöhten Druck des in diesem Raum eingeschlossenen Gases_β Di© Strömung der hydraulischen Flüs-

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sigkeit aus dem Raum 18 in den Zwischenräum 11 führt über definierte öffnungen 16, die eine Bremsung der Strömung bewirken, um den notwendigen Druckabfall für die Verteilung der Stoßenergie zu erhalten, und von dem Zwischenraum 11 in den Raum 23 durch den Schlitz 12 und vor allem durch die Öffnung· 15. Die Klappe 14 öffnet sich unter dem in dem Zwischenraum 11 erzeugten Überdruck, um zu verhindern, daß dieser Überdruck einen gefährlichen Wert ereicht. Dieser Überdruck wird erzeugt durch die in den Zwischenraum 11 aus dem Raum 18 über die öffnungen 16 mit großer Geschwindigkeit und hohem Druck einströmende hydraulische Flüssigkeit. Diese Flüssigkeit dringt so in den Raum 23 ein und komprimiert das in diesen enthaltene Gas, so daß das Gas die Rolle einer pneumatischen Feder spielt.

Wenn der Stoß absorbiert ist und das Fahrzeug sich von dem Hindernis freigemacht hat, wirkt der erhöhte Druck des Gases in dem Raum 23 auf die Oberfläch® 24a der hydraulischen Flüssigkeit 24 ein und zwingt diese durch den Schlitz 12 in den Zwischenraum 11 und von diesem über die öffnung 16 in den Druckraum" 18 zu strömen. Hierdurch wird das teleskopische Gleiten des Rohres 1 aus dem Rohr 2 hinaus bewirkt und zwar soweit, bis J8XJ8 der Ring 17a von neuem an der Schulter

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2c anliegt. Diese Bewegung ist sehr langsam, da die Strömung der hydraulischen Flüssigkeit durch den Schlitz 12 und durch die Öffnung 16 gebremst wird, jedoch stellt dies keinen Nachteil dar, denn im allgemeinen wiederholt sich ein Zusammenstoß zwischen Fahrzeugen nicht sofort.wieder.

Die Dichtungen 4 und 7 sind statische Dichtungen, die leicht gegenüber hohen Drücken abdichten. Was die Dichtungen 19 a und 20a betrifft, die gleitende Dichtungen sind, so kann mit beiden Dichtungen eine befriedigende Abdichtung gegenüber dem erhöhten Druck erreicht werden„ der sich in dem Raum 18 während der Funktion des Stoßdämpfers einstellt«, Der Teil des Zwischenräumes der Führungsbohrung 2a und dem Rohr 1, der zwischen den beiden Dichtungen 19a und 20a liegt, steht mit der hydraulisdin Flüssigkeit 24 üfe@r eine Öffnung 22a in Verbindung, so daß während d@® Betriebes des Stoßdämpfers unter der Einwirkung eines Stoßes eich zwischen diesen beiden Dichtungen ein mittlerer Broek einstellt _s der niedriger ist als der hohe Di¹UCk in dem Rains 18· Die Dichtung 19 a arbeitet so zwischen einem höhen Braek uad einem mittleren Druck und die Dichtung 20 a zwischen diesem mittleren Druck und dem Druck der Atmosphäre.

Weiter ist hervorzuheben, daß ein StoB zwar einen hohen Druck

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in der hydraulischen Flüssigkeit in dem Raum 18 erzeugt, daß aber dieser in dem Raum 18 erzeugte hohe Druck weder in den Zwischenraum 11 noch in den Raum 23 übertragen wird, da die definierte öffnung 16 einen sehr großen Druckabfall bewirkt, der die Stoßenergie abbaut.

Um eine Beschädigung des Gerätes durch sehr heftige Stöße zu verhindern, kann man in dem Stopfen 9 ein Sicherheitsventil anordnen (nicht gezeigt), daß durch eine Feder belastet ist und sich öffnet, wenn der Druck in dem Raum 18 einen vorbestimmten Wert überschreitet, um die hydraulische Flüssigkeit in den Zwischenraum 11 strömen zu lassen. Dank dieser Vorrichtung entleert sich die durch einen heftigen Stoß in dem Raum 18 komprimierte Flüssigkeit schnell über das Sicherheitsventil und die große Öffnung 15 in den Raum 23 f wdsi sie an der kalibrierten öffniing 16 und dem Schlitz 12 vorbeifließt.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel stellt nur eine Lösung der Erfindung dar, die durch equivalente technische Mittel verändert werden kann, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Insbesondere kann der Raum 18 über mehrere kalibriarfce öffnungen 16 oder Düsen mit dem Zwischenraum 11 in Verbindung stehen, weiter könnte auch die öffnung 15 durch

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mehrere öffnungen ersetzt werden· Es ist auch denkbar den Druckraum 23 mit anderen Mitteln als den beschriebenen zu versehen, z.B. mit einem Verbindungsventil.

Um den Plätzbedarf des Stoßdämpfers in der Längsrichtung zu vermindern,, kann man die kalibrierten Öffnungen oder Düsen 16 weglassen und diese durch eine oder mehrere große öffnungen ersetzen, die z.B. in dem Stopfen 9 angeordnet sein können. Die Öffnung oder die Öffnungen 15 und ihre Rückschlagklappe 14 können gleichfalls weggelassen werden, wobei dann die Bremsung und der Abbau der Energie von dem. Schlitz 12 bewirkt wird·

Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer kann auch für andere Anwendungen als für die beschriebene verwendet werden· Insbesondere könnte er auch senkrecht montiert werden, wobei der Raum 23 oben und der Raum 18 unten ist· Die Trennwand 10 kann dann weggelassen werden·

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Claims

Patentansprüche: .

Iy ölpneumatischer Stoßdämpfer, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer aus einem ersten an seinen beiden Enden geschlossenen Rohr (1) besteht, das etwas hydraulische Flüssigkeit (24) und Druckgas enthält und teleskopisch in einem zweiten Rohr (2) verschiebbar ist und in diesem einen mit Hydraulikflüssigkeit > gefüllten Druckraum (18) abschließt, und daß vom Druckraum (18) ein enger Durchlaß (12) zum Inneren des ersten Rohres (1) führt, der unterhalb des Niveaus der Hydraulikflüssigkeit (24ε) im ersten. Rohr (1) mündet. .
2. Stoßdämpfer für eine horizontale Montage, insbesondere für die Befestigung von Stoßstangen von Automobilen nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß der enge Durchlaß (12) nahe der unteren Mantelliriie des' ersten Rohres (1) mündet.
3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der enge Durchlaß aus einem Sehlitz (12) besteht, der eine Trennwand (10) durchsetzt, die nah© einem Ende des ersten Rohres (1) angeordnet ist, wobei der Schlitz in das

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Innere des zweiten Rohres mündet.
4. Stoßdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (10) mit geringem Abstand von einem Boden (9) angeordnet ist, der ein angranz end® s Ende des ersten Rohres (1) abschließt, daß der Zwischenraum (11) zwischen der Trennwand (10) und dem Boden (9) mit den Druckraum (18) über eine oder mehrere öffnungen (16) in Verbindung steht, und daß die Trennwand (10) von einem oder mehreren öffnungen (15) durchsetzt ist, die von einer Rückschlagklappe (14) verschlossen sind, die lediglich ein Ausströmen der Flüssigkeit aus dem genannten Zwischenraum (11) ins Innere (23) des ersten Rohres (1) gestattet·
5. Stoßdämpfer nach Anspruch 4* dadurch gekennzeichnet» daß die öffnung oder die öffnungen (16) @in@n bestimmten Durchmesser mit sehr geringem Querschnitt haben und die Wand des ersten Rohres (1) durchsetzen.
6. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurdi gekennzeichnet, daß das zweite Rohr (2) einen FUhrungsteil $b) mit einem Durchmesser entsprechend d@m äußeren Durchmesser des ersten Rohres (1) aufweist _t der liber eine Schulter (2e) mit einem zweiten Teil (2Is) mit'einem größeren Durchmesser

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verbunden ist, in dem der Druckraum (18) angeordnet ist, und daß das erste Rohr (1) mit einem vorstehenden Teil,wie z.B. einem Ring (17) versehen ist, der in dem zweiten Teil (2b) des zweiten Rohres (2) gleitet und das Ausziehen des Stoßdämpfers dadurch begrenzt,, daß er gegen die genannte Schulter (2c) zur Anlage kommt.
7. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur teleskopischen Führung des ersten Rohres (1) ein durch zwei ringförmige Dichtungen (19a, 20a) begrenzter Teil (2a) des zweiten Rohres (2a) dient, und daß der Spalt zwischen dem genannten Teil und dem ersten Rohr (1) mit der im Rohr (1) enthaltenen hydraulischen Flüssigkeit (24) durch einen Kanal (22a) in Verbindung steht, der von der Außenfläche des ersten Rohres ausgeht und in jeder Stellung des Rohres (1) zwischen den Dichtungen (19a, 20a) bleibt.

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