DE2503247C2 - Stoß- bzw. Schwingungsdämpfer - Google Patents

Stoß- bzw. Schwingungsdämpfer

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DE2503247C2 DE2503247A DE2503247A DE2503247C2 DE 2503247 C2 DE2503247 C2 DE 2503247C2 DE 2503247 A DE2503247 A DE 2503247A DE 2503247 A DE2503247 A DE 2503247A DE 2503247 C2 DE2503247 C2 DE 2503247C2
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Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Stoß- bzw. Schwingungsdämpfer.
Die DE-PS 8 38 403 zeigt einen Stoß- bzw. Schwingungsdämpfer, mit einem mit Druckmittel gefüllten Zylinder, einer Kolbenanordnung, bestehend aus dem in diesem Zylinder axial bewegbaren Kolben mit einer Kolbenstange, wobei der Kolben eine Innenkammer aufweist, welche mit dem Zylinder in Verbindung steht und in der Kammer ein Gleitglied angeordnet ist, längs welchem das Druckmitte! während der Axialbev egung des Kolbens im Zylinder vorbeiströmen kann und das Gleitglied relativ zur Seitenwand der Kammer dann in axialer Richtung bewegt ist, wenn es einer Druckdifferenz des Druckmittels unterworfen ist und die Änderung der Menge des an dem Gleitglied vorbeiströn-enden Druckmittels in Abhängigkeit von der axialen Lage des Gleitgliedes in der Kammer erfolgt. Mit diesem bekannten Gerät kann eine vorbestimmte Charakteristik durch fachgerechtes Festlegen der Drosselquerschnittänderungen erzielt werden.
Die DE-PS 9 69 377 offenbart ein Gerät dieser Art mit einem getrennten Umgehungskanal in der Wand des Zylinders. Dabei ist die Menge des an dem Kolben vorbeiströmenden und den Kanal durchsetzenden Druckmittels von der axialen Lage des Kolbens in dem Zylinder abhängig. Die Ausbildung des Kanals kann so verändert werden, daß eine unterschiedliche Charakteristik hinsichtlich Q :r Stellung bzw. des Druckes verwirklicht wird.
Die DE-GM 73 46 104 zeigt einen Stoßdämpfer, bei welchem verschiedene Charakteristiken einstellbar, deren Verläufe jedoch nicht frei wählbar sind.
Die DE-OS 20 34 880 befaßt sich ebenfalls mit einem Stoßdämpfer, dessen Dämpfkraftcharakteristik über den Hub frei wählbar ist. Zum Erzielen von verschiedenen Dämpfkraftverläufen über den Hub muß dieser bekannte Stoßdämpfer zerlegt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es. einen Stoß- bzw. Schwingungsdämpfer der im Oberbegriff des Anspruches I näher beschriebenen Art so ν gestalten, daß er verschiedene Charakteristiken aufweisen soll, die in ihrem Verlauf frei wählbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß die Strömung des Druckmittels an dem Gleitglied vorbei über einen aus einer Vielzahl von getrennten Umgehungskanälen ausgewählten Umgehungskanal erfolgt, wobei ein jeder Ümgehungskanal unterschiedlich ausgebildet ist und /ur Auswahl des wirksam werdenden Umgehungskanals das Gleitglied und die Umgehungskanäle gegeneinander verdrehbar sind.
Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Stoßbzw Schwingungsdämpfers gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Stoß- bzw. Schwingungsdämpfers sind nachstehend anhand der Zeichnung etwas näher veranschaulicht. In dieser zeigt in rein schematischer Weise
F i g. 1 einen Teilschnitt in vergrößertem Maßstab des Stoß- bzw. .Schwingungsdämpfers gemäß der F.rfindung.
F 1 g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fi g. 1.
F 1 g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3- 3 in F 1 g. 1.
F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 44 in F i g. 1,
J FigiS eine perspektivische Darstellung einer Muffe, welche in dem Kolben des erfindungsgemäßen Stößbzw, Schwingurtgsdämpfers verwendet wird,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Ringes, welcher in dem Kolben des erfindungsgemäßen Stoß^ bzw. Schwingungsdämpfers zur Anwendung gelangt,
Fig.7 eine Draufsicht auf den ebenen Zuschnitt, aus
welchem die Muffe nach F i g. 5 hergestellt ist,
F i g. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 in F i g. I,
Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 1,
Fig. 10 einen Teilschnitt ähnlich der Fig. 1 durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoß- bzw. Schwingungsdämpfers.
Bei der Darstellung nach Fig. 1 besteht der Stoßbzw. Schwingungsdämpfer 20 aus einem Zylinder 22. einem zylinderförmigen Außenrohr 38 und einem zylinderförmigen Innenrohr 40, welche eine Innenkammer 42 für hohen Druck und eine Außenkammer 44 für niedrigen Druck bilden.
Es ist ein Kolben 34 mit einem Kolbenkörper 86 vorgesehen, welcher eine im allgemeinen zylinderförmige Wand 88 besitzt, die im wesentlichen der inneren Zylinderwand des zylinderförmigen Innenrohres 40 entspricht, wobei noch eine vordere Endwand 90 vorgesehen ist. Diese vordere Endwand 90 des Kolbenkörpers 86 ist in einem ringförmigen, abgesetz-.εη xgjj 92 einer Kolbenstange 32 drehbar gelagert Fine Verschlußplaite 94, welche in das hintere offer·. Ende 96 des Kolbenkörpers 86 eingepaßt ist. verschließt das hintere Ende des Kolbenkörpers 86 und ist ebenfalls in dem abgesetzten Teil 92 der Kolbenstange 32 drehbar gelagert, so daß der Kolbenkörper 86 auf der Kolbenstange 32 drehbar angeordnet ist und in dem abgesetzten Teil 92 mittels einer Ringschulter 98 an gegenüberliegenden Enden des abgesetzten Teiles 92 festgehalten wird. Um den Kolbenkörper 86 in einer der zahlreichen festen Winkelstellungen relativ zu der Kolbenstange 32 wahlweise festzuhalten, besitzt die innere Ringfläche 100 der vorderen Endwand 90 des Kolbenkörpers 86 Nuten 102 (F i g. 4). Diese Nuten 102 sind in bestimmten Intervallen am Umfang angeordnet, so daß eine V-förmige Feder 104. welche in einer Aussparung 106 in dem abgesetzten Teil 92 der Kolbenstange 32 liegt, sich in die am Umfang liegenden und mit Abstand zueinander angeordneten Nuten 102 oder Aussparungen umbiegt, so daß der Kolbenkorper 86 in einer vorgewählten Stellung festgehalten wird. Eine auf den Kolbenkorper 86 wirkende Drehkraft überwindet jedoch den Widerstand der Feder 104. so daß der Kolbenkorper 86 relativ /w der Kolbenstange 32 verdreht werden kann, bis die V-förmige Feder 104 in eine weitere Aussparung 102 in dem Kolbenkorper 86 einrastet b/w. einschnappt iJcr Sinn und Zweck für die Drehbarkeit des Kolben körpers 8f> relativ /u der Kolbenstange 32 wird spater noch erläutert werden.
Um auf den Kolbe η kor μ.τ 86 eine Dreh kr aft ausüben zu können, ist das hinlere Finde % des Kolbenkorpers86 mit einem \ ^springenden Ansatz 107 versehen, wobei eine Axialwand 72 eines Fndringcs 70 eine entsprechend ausgebildete, passende Aussparung 108 besitzt. Der Kolbenkorper 86 kann dabei nach rückwärts in den Zylinder 22 bewegt werden, bis der Ansät/ 107 in die Aussparung 108 eingreift, wobei die Bewegung des Kolbenkorpers relativ zu clem /slimier unterbunden wird- Anschließend daran kann die kolncnstange 32 relativ /u dem /vlinder veidrcht uerden, so daß der Kolbenkorper 86 sich relativ zu der Kolbenstange 32 verdrehen kann. Auf diese Weise kann dieaWinkelstel· lung des Koibenköfpers 86 relativ zu derjenigen der Kolbenstange 32 außerhalb des Zylinders 22 verändert werden, indem lediglich die Kolbenstange 32 verdreht wird, wenn der Ansatz 107 und die Aussparung Ϊ08 ineinanderpassen, so daß die Feder 104 zwischen die Aussparungen 102 bewegt wird. Diese verfügbaren Winkelstellungen können an der Außenfläche der vorderen Endkappe 60 des Zylinders 22 angedeutet werden. Die Anzahl dieser Stellungen wird selbstverständlich durch die Anzahl der Aussparungen 102 in der vorderen Endwand 90 des Kolbenkörpers 86 bestimmt. welche so ausgebildet sind, daß sie die V-förmige Feder 104 lösbar aufnehmen.
Bei der Ausführungsform nach Fig.! besitzt der Kolbenkörper 86 eine zylinderförmige Innenkammer 110 zwischen der vorderen Endwand 90 des Kolbenkörpers 86 und der kreisförmigen Platte 94 am hinteren Ende desselben. Die kreisförmige Platte 94 besitzt eine Vielzahl von am Umfang mit Abstand zueinanderliegenden Bohrungen 112, welche eine Fluidverbindung zwischen der Innenkammer 110 und demjenigen Teil der Innenkammer 42 bilden, welche hinter dem Kolbenkorper 86 liegt. In ähnlicher Weise hat die vordere Endwand 90 des Kolbenkorpers S6 in axialer Richtung sich erstreckende und am Umfang mit Abstand zueinanderliegende Öffnung"", 116, welche die Aussparungen 114 mit der !nnenlommer 110 des Kolbenkörpers 86 verbinden, so daß auf diese Weise zwischen der Innenkammer 110 und demjenigen Teil der Innenkammer 4Z welcher vordem Kolbenkörpor86 liegt, eine Fluidverbindung herstellbar ist. Auf diese Weise kann das Fluid, welches in der Innenkammer 42 zurückgehalten wird, durch die Bohrungen 112 in der kreisförmigen Platte 94 oder aber durch die Öffnungen 116 in der vorderen Endwand 90 des Kelbenkörpers 86 in Abhängigkeit von der Richtung der axialen Gleitbewegung des Kolbenkorpers 86 innerhalb der Innenkammer 42 hindurchströmen.
Um nach erfolgter Gleitbewegung des Kolbenkorpers 86 die Strömung des Fluides durch diesen hindurch zu überwachen, ist an der Stelle 122 mit der Kolbenstange 32 ein Gleitglied 120 durch eine Keilverbindung verbunden, so daß eine axiale Gleitbewegung längs der Kolbenstange 32 möglich ist. >vobei dieses Gleitglied 120 in einer vorgewählten Stellung innerhalb der Innenkammer 110 mittels eines Paares entgegengesetzt wirkenden Druckfedern 124 und 126 elastisch zurückgehalten wird. Diese Druckfedern 124 und 126 schlagen gegen das Gleitglied 120 in Ringnuten 128 an. welche an einander gegenüberliegenden Seiten desselben vorgesehen sind, b/w legen s.ch gegen die ringförmige Platte 94 und die vordere Endwand 90 des Kolbenkorpers 86 an im das Gleitglied 120 in der gewünschten Stellung lest/ulegen Es ist klar, daß die Druckfedern 124 und 126 der axialen Gleitbewegung des Glcitgliedes 120 relativ /u dem Kolbenkorper 86 in
5(1 entgegengesetzten, aoalen Richtungen elastisch nach geben.
[■ine Uiilse Π0. welche die F ι g. 5 in einer Stellung zeigt, in welcher sie von dem Ko'ben getrennt in der Kolbenanordnung eingeschlossen ist. wrd in üei
si Innenkammer 110 des Kolbenkorpers 86 von der ringförmigen Platte 94 festgehalten und legt sieh ringforn ig gegen die /ylinderformigc Innenfläche 132 des Koihenkorpers °f> an. so daß sie relativ /u diesem in einer festen Stellung verbleibt. Die Hülse Π0 hat eine
b0 Vielzahl von am Umfang angeordneten und mit Abstand zueiriahderliegenden Umgehüfigskarialen 134, von weichen eine jede einen unterschiedlichen Querschnitt besitzt. Die Umgehüngskanäle 134 sind so angeordnet, daß sie in radialer Richtung mit dem
b5 Gleitglied 120 fluchten und mit diesem in der Weise zusammenarbeiten, daß sie die Strömung des Fluides von der einen Kolbenseite auf die andere Kolbenseite kontrollieren, Nach einer bevorzugten AusfOhrungs-
form besitzt das in F i g. 6 dargestellte Gleitglied 120 ein Paar in axialer Richtung weisende Nuten 136 und 138 in der Außenfläche, wobei zwischen diesen beiden Nuten 136 und 138 ein am Umfang sich erstreckendes Trennglied 140 angeordnet ist. Diese Nuten 136 und 138 '> sind so ausgebildet, daß sie mit einem der Umgehungskanäle 134 in der Hülse 130 in radialer Richtung fluchten, so daß das Fluid in die eine Nut 136 über das Trennglied 140 in den fluchtenden Umgehungskanal 134 dsr Hülse 130 strömen kann, während es über die ι« andere Nut 138 von der einen Seite des Gleitgliedes 120 zu der anderen Seite desselben fließen kann. Während die Umgehungskanäle 134 in der Hülse 130 tatsächlich durch diese hindurchgeführt sind, bilden sie Aussparun-. gen oder Kammern in der Wand der Innenkammer 110.
j da die zylindrische Innenfläche 132 des Kolbengliedes
86 mit der Außenfläche der Hülse 130 bündig liegt. Die Fluidmenge. welche an dem Gleitglied 120 vorbeistromt. ist von der Anordnung und Größe des Umgehungskanals 134 in der Hülse 130 und von der Lage des Trenngüedes 140 relativ zu diesem abhängig. Das heißt mit anderen Worten: Wenn das Trennglied 140 mit einem Umgehungskanal fluchtet, so daß auf beiden Seiten des Trenngüedes 140 relativ breite Teile des Umgehungskanales bestehen, wird die Menge des Fluides. welches an dem Gleitglied 120 vorbeiströmt, optimiert, und wenn das Trennglied 140 mit einem Umgehungskanal fluchtet, so daß ein vergleichsweise schmaler Teil des Umgehungskanales auf der einen Seile des Trenngüedes 140 besteht, wird die Menge des strömenden Fluides durch die reduzierte Größe des Umgehungskanales beschränkt und die Anordnung und Ausbildung des Umgehungskanales 134 in dem Gleitglied 120 stellt das Verhältnis zwischen der auf den Kolben wirkenden Kraft und der resultierenden Geschwindigkeit des Kolbens innerhalb des Zylinders 22 her.
Wie aus F i g. 7 der Zeichnung ersichtlich, kann die Hülse 130 aus einem flachen Blech 142 rechteckigen Querschnittes hergestellt werden, wobei in dieses Blech die Umgehungskanäle 134 bestimmter Anordnung. Ausbildung und Größe eingearbeitet sind. Dieses Blechstück 142 kann leicht in eine Zylinderfnrm gebracht werden, wie dies die F i g. 5 der Zeichnung zeigt, so daß dieses Zylinderglied in die Innenkammer ^ des Kolbenkorpers 86 bündig eingreift.
Während des Betriebes wird die Kammer 142 des Zylinders 22 mit einem Fluid aufgefüllt, während die Kammer 144 mit dem gleichen Fluid teilweise gefüllt wird. Eine axiale Bewegung des Kolbengliedes 86 in Richtung des hinteren Endes 48 des zylinderförmigen Innengliedes drückt das Fluid in dem hinteren Ende der Kammer 142 zusammen, so daß das Fluid gezwungen wird durch die festen Bohrungen 112 in der kreisförmigen Platte 94 hindurch und in die Innenkammer 110 des Kolbenkörpers 86 zu strömen, so daß ein vorderer Axialdruck gegen das Gleitglied 120 erzeugt wird Die Folge dieses Axialdruckes ist, daß dieses Gleitglied 120 entgegen der elastischen Widerstandskraft der Druckfeder 126 nach vorne bewegt wird Diese m Vorwärtsbewegung des Gleitgliedes 120 schiebt das Trennglied 140 längs des fluchtenden Umgehungskanales 134 in oer Hülse 130 nach vorne, so daß das Fluid durch die hintere Nut 136, das Trennglied 140, den Uir.gehungskanai 134 in der Hülse 130 und nachfolgend ^ durch die vordere Nut 138 in das Gleitglied 120 strömt b*;vor das Fluid durch die Öffnungen 116 in dem vorderen Ende 90 des Kolbenkorpers 86 und in den vor diesem liegenden Zylinder strömt. Auf diese Weise wird die Menge des strömenden Fluides durch die Anördnung, Ausbildung und Größe der Umgehungskariäle 134 in der Hülse 130 und durch die Stellung des Gleitgliedes 120 relativ zu dem flüchtenden Umgehürigskanäi 134 in der Hülse 130 kontrolliert. Die Bewegung des Gleitgliedes 120 wird von dem auf dieses ausgeübten Druck sowie von der vorgewählten Einstellung oder Stärke der Druckfedern 124 Und 126 kontrolliert. Da das Fluid durch die festen Bohrungen i 12 hindufchströrhen muß. um auf diese Weise in die Innenkammer IiO zu gelangen, wird &- Kontrolle der Kolbenbewegung durch die Anordnung. Größe und Ausbildung der Umgehungskanäle durchgeführt. Die Stärke der Druckfedern 124, 126 ergänzt tatsächlich die Kontrolle der Kolbenbewegung, wie sie mit herkömmlichen Einrichtungen durchgeführt wird.
Wenn sich der Kolben nach vorne bewegt, strömt das Fluid in entgegengesetzter Richtung durch diesen hindurch und kann darüber hinaus auch durch die Öffnung 82 am hinteren Ende des zylinderförmigen innenrohres 40 strömen, und zwar entgegen der Kraft des geschlitzten Ringes 84. um auf diese Weise die gewünschte Druckverteilung aufrechtzuerhalten.
Es ist nicht erforderlich, daß zwischen der Außenfläche des Kolbenkorpers 86 und der Innenfläche des zylinderförmigen Innenrohres 40 eine vollkommen arbeitende Dichtung vorgesehen ist, da jedwedes Fluid, welches längs dieser Zwischenfläche strömen würde, keineswegs die durch das Gleitglied 120 vorgenommene Fluidmengenregelung verändern oder beeinflussen würde, ausgenommen wenn hohe Leckverluste zu verzeichnen wären, wobei noch zu bemerken ist, daß die durch das Gleitglied bewirkte Ftuidmengenregelung verzögert werden könnte, so daß mit einem höheren Druckniveau gearbeitet wird. Da die Dichtung längs der Fläche zwischen dem Kolben 34 einerseits und dem zylinderförmigen Innenrohr 40 andererseits nicht gefährdet ist, kann dieser so konstruiert werden, daß der vordere Teil 144 der Außenfläche des Kolbenkorpers sich nach vorne und nach hinten verjüngt, während sich der hintere Teil 146 der Außenfläche des Kolbenkorpers nach hinten und nach innen verjüngt. Durch diese konstruktive Ausbildung wird die Gleitbewegung erleichtert, so daß die erforderlichen Toleranzen herabgesetzt werden können.
Beider in Fig. 10 dargestellten zweiten Ausführungsform ist der Kolbenkörper 150 in einer Aussparung 152 der Kolbenstange 154 drehbar gelagert, so daß er sich zwischen zwei festen Winkelstellungen bewegen kann. Mit dem Kolbenkörper 150 ist an der Stelle 158 ein Gleitglied 156 verkeilt, so daß eine gemeinsame Drehbewegung und eine relative axiale Gleitbewegung möglich isL Anstelle von axial und mit Abstand zueinander angeordneten Nuten in der äußeren Umfangsfiäche ist das Gleitglied 156 mit vorne und hinten axial fluchtenden Nuten 160 und 162 ausgestattet, weiche über ein Trennglied 164 in der inneren Umfangsfiäche 166 voneinander getrennt sind. In der Aussparung 152 der Kolbenstange 154 sind in der gewünschten Anordnung und Ausbildung am Umfang und mit Abstand zueinanderiiegende Umgehungskanäle eingearbeitet, welche so ausgebildet sind daß sie in radialer Richtung mit dem Gleitglied 156 fluchten, wobei das Fluid von der einen Seite des Gleitgfiedes 156 zu der gegenüberliegenden Seite desselben dadurch strömen kann, daß es durch eine der Nuten 160 bzw. 162 in dem Gleitglied 156 um das Trennglied 164 herum
strömen kann; ßas Fluid strömt ferner durch den fluchtenden Umgehufigskanal 168 in der Kolbenstange 154 Und durch die andere Nut 162; Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist im wesentlichen die gleiche wie diejenige der ersteh Vefwirklichuhgsforrri. ί
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Ά v

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Stoß- bzw. Schwingungsdämpfer, mit einem mit Druckmittel gefüllten Zylinder, einer Kolbenanordnung, bestehend aus dem in diesem Zylinder axial bewegbaren Kolben mit einer Kolbenstange, wobei der Kolben eine Innenkammer aufweist, welche mit dem Zylinder in Verbindung steht und in der Kammer ein Gleitglied angeordnet ist, längs welchem das Druckmittel während der Axialbewegung des Kolbens im Zylinder vorbeiströmen kann und das Gleitglied relativ zur Seitenwand der Kammer dann in axialer Richtung bewegt ist, wenn es einer Druckdifferenz des Druckmittels unterworfen ist und die Änderung der Menge des an dem Gleitglied vorbeiströmenden Druckmittels in Abhängigkeit von der axialen Lage des Gleitgliedes in der Kammer erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung des Druckmittels an dem Gleitglied (HO; 156) vorbei über einen aus einer Vielzahl von getrennten Umgehungskanälen (134: 168) ausgewählten Umgehungskanal erfolgt, daß ein jeder Umgehungskanal (134; 168) unterschiedlich ausgebildet ist und daß zur Auswahl des wirksam werdenden Umgehungskanals das Gleitglied (120; 156) und die Umgehungskanäle (134; 168) gegeneinander verdrehbar sind.
2. Stoß- bzw. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitglied (120) eine durch ein Trennglied (140) unterbrochenp. sich in axialer Richtung erstreckende Nut (136; 138) und die Seitenwand der Kammer, die im Winkel zueinander zersetzte,1 Umgehungskanäle
(134) aufweist, und daß da- Gleitglied (120) relativ zu den Umgehungskanälen (134) dre oar ist derart, daß die Nut (136; 138) mit einem der Umgehungskanäle (134) in Übereinstimmung bringbar ist.
3. Stoß- bzw. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand der Kammer eine Hülse (130) ist. in deren Mantelfläche die Umgehungskanäle (134) durch Öffnungen gebildet sind
4. Stoß- bzw. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß lösbare Verriegelungsmittel (102, 104) vorgese 4ΐ hen sind, welche das Gleitglied (120; 156) in der ausgewählten Winkelstellung relativ /u den Umgehungikanälen (1J4; 108) festhalten und daß die Winkelstellung des Gleitgliedes (120; 156) durch Verdrehung der Kolbenstange (32; 154) relativ /u dem Zylinder (22) veränderbar ist. während der Kolbenkorper (86; 150) gegen eine Drehbewegung relativ zu dem Zylinder (22) gesichert ist.
5. Stoß- bzw Schwingungsdämpfer nach An Spruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das Gleit « glied (156) eine durch ein frennglied (164) unterbrochene, sich in axialer Richtung erstreckende Nut (160; 162) und die Kolbenstange (154). die im Winkel zueinander versetzte I Imgehungskanäle (168) aufweist, und daß das Gleitglied (156) relativ /u bo den Umgehungskanälen (168) drehbar ist derart, daß
4dic NUli(i60; 162) mit einem der Ufrigehürigskähäfe ; (168) in Übereinstimmung bringbar ist
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