DE2912902C2 - Hydropneumatischer Zweirohr-Schwingungsdämpfer, insbesondere als Vorderachsbein für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

dämpfer der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der mit einfachen Mitteln am Kolbenstangen-Durchtrittsende eine wesentlich verbesserte Dichtwirkung und auch Schmierung der Kolbenstangen-Führungsbüchse ermöglicht und dennoch eine dauerhafte, zuverlässige Entlüftung des Innen- bzw. Arbeitszylinders gewährleistet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Aufnahmetaste eine die Lippe des Abstreiferringes umgreifende, gas- und flüssigkeitsdurchlässige Sinterringscheibe von hinreichendem Durchflußwiderstfciid vorgesehen ist und daß der Entlüftungskanal außer- und oberhalb der Sinterringscheibe von der Aufnahmetasche abzweigt. Auf diese Weise kann in der die Sinterringscheibe enthaltenden Aufnahmetasche ein sowohl den unmittelbar darüber gelegenen Kolbenstangen-Dichtring als auch die darunter gelegene Führungsbüchse ständig benetzender Dämpfungsflüssigkeitvorrat gehalten und zugleich über die Sinterringscheibe und den dahinter liegenden, entsprechend hoch von der Aufnahmetasche abzweigenden Entlüftungskanal eine wirksame Entlüftung des Innen- bzw. Arbeitszylinders erzielt werden. Dabei ist wesentlich, daß die Sit)it:rringscheibe in Verbindung mit dem unmittelbar unterhalb ihres Innenumfangs gelegenen Abstreiferring einen Gas- und Flüssigkeitsdurchtritt praktisch allein in der gewünschten einsinnigen Richtung, also während der jeweiligen Kolbenstangen-Ausfahrbewegungen ermöglicht. Die von dem in der Aufnahmetasche vorhandenen Dämpfungsflüssigkeitsvorrat ständig umgebene Sinterringscheibe wird dabei also jeweils immer nur von innen nach außen durchströmt, so daß eine entsprechend einsinnige Umpumpwirkung von Dämpfungsflüssigkeit und darin vorhandenen Gasblasen zustandekommt, mithin der Arbeitszylinder bis hin zu seiner oben gelegenen Kolbenstangen-Führungsbüchse und darüber hinaus auch der unterhalb des Dichtringes gelegene Raum praktisch gasblasenfrei zu halten sind.

Die die Sinterringscheibe und den Abstreiferring enthaltende Aufnahmelasche ist vorteilhaft auf der Oberseite einer unteren Verschlußpaketscheibe vorgesehen, oberhalb derer in geringem Abstand ein L-förmig profilierter Verschlußring angeordnet ist. der mit der Verschlußpaketscheibe einen deren Aufnahmetasche nach oben fortsetzenden und zum abzweigenden Entlüftungskanal führenden. L-förmig profilierten Ringkanal einschließt, außen über einen Dichtungsring auf der Verschluiipaketscheibe aufliegt und mit seinem inneren, axial nach unten abgewinkelten Teil den Külbenstangen-Dichtring umgreift und stirnseitig auf der Sinterringscheibe aufliegt. Hierdurch kommt man zu einer sehr einfachen Bauart des Kolbenstangen-Verschlußpakets, insbesondere auch zu einer einfachen Montage unü Halterung der Sinterringscheibe bei gleichzeitiger Gewährleistung ihrer gewünschten einsinnigen, radial von innen nach außen erfolgenden Gasbzw. Flüssigkeitsdurchströmung.

In der Zeichnung sind zwei Ausfiihrungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Dabei zeigt

F ι g. 1 einen entsprechend beschaffenen bydropneumatischen Zweirohrschwingungsdämpfer in senkrechtem Längsschnitt und

Fig,2 einen entsprechenden Schnitt durch eine zweite Ausführungsform,

Der in Fig. 1 abgebildete, als Vorderachsbein für Kraftfahrzeuge dienende Zweirohr-Schwingüngsdämpfetbesitzt ein mit der Radachsaufhängung 1 fest verbundenes, mit einem Böden 2 versehenes äußeres

Zylinderrohr 3, an dessen oberem Ende ein Federteller 4 für die sich daran abstützende, nicht dargestellte Tragfeder angeschweißt ist. Konzentrisch zum Außenzylinderrohr 3 ist das im vorliegenden Fall zweigeteilte

Innenzylinderrohr 5 angeordnet, das aus dem unteren Rohrabschnitt 5' und dem damit über den im äußeren Rohr 3 eingebauten Ringsteg 6 fest verbundenen oberen Rohrabschnitt 5" besteht, der einen geringeren Durchmesser als der untere Rohrabschnitt 5' aufweist und die Kolbenstange 7 in geringem Abstand umgreift. Zu deren Führung dient die in das obere Ende des Innenzylinderrohrabschnitts 5" eingesetzte Führungsbüchse 8 aus entsprechend gleitreibungsminderndeni Werkstoff. Am unteren Ende der Kolbenstange 7 iu der Arbeitskolben 9 befestigt, der im unteren Teil 5' des Innenzylinderrohres 5 geführt ist. Dieser Arbeitskolben 9 ist in bekannter Weise mit durch Ventilfederscheiben 9', 9" gesteuerten Dämpfungsflüssigkeitsbohrungen versehen, wobei die Ventilscheiben 9' während des jeweiligen Einfahrhubes der Kolbenstange 7 und die Ventilscheiben 9" während der jeweiligen Ausfahrbewegungen der Kolbenstange wirksam ν -rden, ά. h. sich dabei jeweils von den durch sie gesteuerten Kolbenbohrungsmündungen abheben.

In das untere Ende des Innenzylinderrohrteiles 5' ist das Bodenventil IO eingebaut, das Ventilbohrungen 30' sowie eine oder mehrere letztere abdeckende Ventilfederscheiben 10" mit Permanentdurchlässen 10'" besitzt. Dieses Bodenventil 10 verbindet den mit Dämpfungsflüssigkeit, insbesondere Dämpfungsö! gefüllten inneren Arbeitszylinder 11 mit dem zwischen den beiden Zylinderrohren 3, 5 gelegenen ringförmigen Außenzylinder 12. der in seinem unteren Teil ebenfalls mit Dämpfungsflüssigkeit, dagegen in seinem obertn Teil 12' mit Druckgas, insbesondere Druckluft oder Stickstoff von beispielsweise 5 bar Druck, gefüllt ist. das mit der Dämpfungsflüssigkeit eine freie Grenzfläche 13 besitzt.

Am oberen, den Kolbenstangendurchtritt aufweisenden Ende ist der Zweirohr-Schwingungsdämpfer mit einem generell mit 14 bezeichneten Verschlußpaket versehen, das aus der unteren, die beiden Enden der Zylinc'jrrohre 3, 5" fest miteinander verbindenden Verschlußpaketscheibe 15, dem L-förmig profilierten Verschlußring 16. dem die Kolbenstangenabdichtung bildenden Dichtlippenring 17 und der Verschlußkappe 18 besteht, die die Kolbenstangendurchtritljbohrung 18' aufweist und das obere Ende des Außenrohres 3 umgreift sowie damit verschraubt ist.

Die untere Verschlußpaketscheibe 15 ist mit einer Aufnahmetasche 15' versehen, in die die aus Sintereisen bestehende Ringscheibe 19 eingelegt ist. Diese befindet sich unmittelbar unterhalb des Dichtlippenringes 17 und wird durcli den inneren, axial nach unten verlaufenden Teil 16' Hes Verschlußringes 16 gehalten, der sich außen über den Dichtungsring 20 auf der Verschlußpaketscheibe 15 abstüt/t. Zwischen der Paketscheibe und dem Verschlußring 16 entsteht dadurch e'n L-förmig profilierter Ringkanal 21, der gleichsam die Fortsetzung der Aufnahmetasche 15' bildet. Vom oberen Teil 21' dieses Ringkanals zu .-igt die zum Druckgasraum 12' des Außenzylmdcs führende Rücklaufbohrung 22 ab. in deren oberen Teil noch eine den Durchtrittquerschnitt mindernde Lochblende 22' eingesetzt ist. D/ir Üichtlippenring 17 wird oben durch einen Stützring 23 gehalten. Vor allem nach längerer Nichlgebrauchsdauer des Schwingungsdämpfers kommt es regelmäßig zu Gasabsonderungen der mit dem Druckgas in unmittelbarem

Verbindungsauslausch stehenden Dämpfungsflüssigkeit auch innerhalb des Arbeitszylinder 11, wobei sich das Gas im oberen Raum unterhalb der Kolbenstangendichtung 17 ansammelt. Sobald aber der Schwingungsdämpfer bzw. das Fahrzeug in Betrieb genommen wird, j kommt es bei der jeweiligen Ausfahrbewegung der Kolbenstange 7 zu einem entsprechenden Gas- und Flüssigkeilsdurchlritt durch die Sinlerringscheibe 19, wobei zunächst regelmäßig nur ein entsprechender Gasdurchtritt erfolgt. Über den Ringkanal 21 und den in Rückflußkanal 22 gelangt dieses Gas direkt in den Druckgasraum 12', bis der unterhalb der Dichtung 17 vorhandene Ringraum praktisch gasfrei ist, so daß dann nur noch Dämpfungsflüssigkeit über die Sinterringscheibe 19, den Ringkanal 21 und die Bohrung 22 in geringem Umfang in den Außenzylinder umgepumpt wird. Auf diese Weise wird der Dichtlippenring 17 ständig von Dämpfungsflüssigkeit beaufschlagt, so daß über ihr, kein Druckgas nach außen entu/pirhpn L-.inη Zugleich wird über die vorerwähnte, beim jeweiligen 21) Ausfahrhub der Kolbenstange 7 auftretende Pumpwirkung die Schmierung des Führungsringes 8 für die Kolbenstange 7 verbessert. Der Arbeitszylinder i! bleibt in seinem oberen wie unteren Teil gasblasenfrei, wodurch der Schwingungsdämpfer bzw. sein Arbeitskolben 9 seine volle Dämpfungswirkung beibehält. Das gilt gleichermaßen auch für das Bodenventil, das zufolge seiner in beiden Richtungen unterschiedlichen Dämpfungswirkung dem bei der jeweiligen Einfahrbewegung der Kolbenstange 7 erfolgenden Flüssigkeitsdurchlaß wesentlich größeren Widerstand entgegensetzt als in der umgekehrten Strömungsrichtung. Wie sich gezeigt hat, wird die Sinterringscheibe 19 jeweils nur während der jeweiligen Ausfahrbewegungen der Kolbenstange 7 vom Gas bzw. der Flüssigkeit durchströmt, also jeweils in radialer Richtung nach außen zum Ringkanal 21 hin. der im Bereich der Sinterringscheibe 19 praktisch stets mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist, da die Rücklaufbohrung 22 gleichsam als Überlauf wirkt, also einen entsprechenden Flüssigkeitsvorrat in der Aufnahmetasehe 15'zurückhält.

Der in Fig.2 lediglich in seinem oberen Bereich dargestellte Zweirohr-Schwingungsdämpfer ist von grundsätzlich gleicher Bauart und Wirkungsweise wie der in F i g. 1 abgebildete. Die übereinstimmenden Teile sind daher auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Unterschiedlich ist hier aber, daß die den Ringkanal 21 mit dem Druckgasraum 1?.' verbindende axiale Rücklaufbohrung aus zwei in der Verschlußpaketscheibe 15 gegeneinander versetzt angeordneten Längskanälen 24, 25 besteht, die über eine mit einer eingesetzten Lochblende 26 von etwa 0,2 mm Öffnungsdurchmesser versehene Querbohrung 27 miteinander verbunden sind. Der obere Längskanal 24 ist dabei als Sackbohrung ausgeführt, svährend der untere in den Gasraum 12' des Außenzylinders einmündende Längskana! 25 als NuI oder Abflachung am Außenumfang der Verschlußpaketscheibe 15 ausgebildet ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die bei den jeweiligen Ausfahrbewegungen der Kolbenstange 7 umgepumpte Ölmenge aus der Rücklaufbohrung nicht frei in den Gasraum 12' abtropft, sondern aus dem Längskanal 25 kommend an der Innenwandung des Außenzylinderrohrss 3 h?rün!srrinn!. Düdurch "Ίγ^ϊ euch 3*1 füncpr ^ipjji» die andernfalls durch das freie Heruntertropfen des Dämpferöls bedingte Schaumbildungsgefahr verringert bzw. beseitigt.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß in beiden Alisführungsbeispielen in die Aufp.ahrneiasche J5' der Verschlußpaketscheibe 15 unterhalb des Innenumfanges der Sinterringscheibc 19 ein Abstreiferring 28 mit nach oben weisender, an der Kolbenstange 7 anliegender Abstr ''ferlippe eingelegt ist. Dieser vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen bestehende Abslreiferring 28 verhindert einen entsprechenden Ölrückfluß entlang dem Kolbenstangen-Außenurr"'ang in Richtung zur Arbeitskammer U. Er stellt also sicher, daß die die Sinterringscheibe 19 enthaltende Aufnahmetasche 15' ständig mit Dämpferöl gefüllt bleibt, was insbesondere bei höheren Gasdrücken im Raum 12' von Bedeutung ist. Dadurch kann die Sinterringscheibe 19, da sie ständig von dem in der Aufnahmetasche 15' befindlichen Dämpferöl umgeben ist, auch bei höheren Gasdrücken ihre angestrebte einsinnige Entlüftungsfunktion voll beibehalten. Ein entsprechend dem Ring 28 beschaffener Abstreiferring 29 befindet sich auch unterhalb der Kolbenstangendurchtrittsbohrung 18' zwischen der Verschlußkappe 18 und dem Stützring 23. Diesem Abstreiferring 29 fällt hier aber lediglich die Aufgabe zu. als Schmutzabweiser zu dienen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hydropneumatischer Zweirohr-Schwingungsdämpfer, insbesondere als Vorderachsbein für Kraftfahrzeuge, mit einem Dämpfungsflüssigkeit enthaltenden Innenzylinder, einem damit über ein Bodenventil verbundenen, teilweise mit Dämpfungsflüssigkeit und Druckgas gefüllten Außenzylinder, einer im Innenzylinder geführten Kolbenstange mit daran vorhandenem Arbeitskolben und einem an den oberen Zylinderrohrenden vorgesehenen VerschluBpaket für den Kolbenstangen-Durchtritt, das einen am Kolbenstangenumfang anliegenden Dichtring, eine umittelbar darunter und oberhalb einer Kolbenstangen-Führungsbüchse gelegene ringför- ·5 mige Aufnahmetasche, einen zwischen letzterer und der Führungsbüchse vorhandenen Abstreiferring mit nach oben weisender, an der Kolbenstange anliegender Abstreiferlippe sowie einen von der Aufnahmetasche außen abzweigenden, zum oberen Ende des ^ußenzylinders führenden Entlüftungskanai enthalt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufnahmetasche (15') eine die Lippe (28') des Abstreiferringes (28) umgreifende, gas- und flüssigkeitsdurchlässige Sinterringscheibe (19) von hinreichendem Durchflußwiderstand vorgesehen ist und daß der Entlüftungskanal (22) außer- und oberhalb der Sinterringscheibe (19) von der Aufnahmetasche (15') abzweigt

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die die Sinterringscheibe (19) und den A^streiferring (28) enthaltende Aufnahmetasche (15') auf ''er O'-irseite einer unteren Verschlußpaketscheibe (15) vorgesehen ist, oberhalb derer in geringem Abstand ei' L-förmig profilierter Verschlußring (16) angeordnet ist, der mit der Verschlußpaketscheibe (15) einen deren Aufnahmetasche (15') nach oben fortsetzenden und zum abzweigenden Entlüftungskanal (22) führenden. L-förmig profilierten Ringkanal (21) einschließt. *o außen über einen Dichtungsring (20) auf der Verschlußpaketscheibe (15) aufliegt und mit seinem inneren, axial nach unten abgewinkelten Teil (:*6') den Kolbenstangen Dichtring (17) umgreift und slirnseitig auf der .Sinterringscheibe 09) aufliegt. 4S

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des L-förmig profi lierten Verschlußringes (16) eine letzteren sowie das obere Ende des Außenzylinderrohres (3) umgreifende und damit versehraubte Verschlußkappe (18) vorgesehen ist.

4. Schwingungsdämpfer nach einem der Anspru ehe 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß in den Eniliiftungskanal (22) eine dessen Durchtrittsquerschnitt mindernde Lochblende (22' bzw. 26) eingesei/t ist.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlüftungskanal aus zwei in der Verschlußpaketscheibe (15) gegeneinander versetzt angeordneten Längskanälen (24, 25) besteht, die über eine mit der Lochblende (26) Versehene Querbohrung (27) miteinander verbunden sind, wobei der obere Längskänai (24) als Sackboh» rung ausgeführt Und def untere₍ in den Gasraum (12') des Außenzylinders einmündende Längskanal (25) als Nut oder Abflachung am Außenumfang der Verschlußpäketscheibe (15) ausgebildet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydropneumatischen Zweirohrschwingungsdämpfer, insbesondere als Vorderachsbein für Kraftfahrzeuge, mit einem Dämpfungsflüssigkeit enthaltenden Innenzylinder, einem damit über ein Bodenventil verbundenen, teilweise mit Dämpfungsflüssigkeit und Druckgas gefüllten Außenzylinder, einer im Innenzylinder geführten Kolbenstange mit daran vorhandenem Arbeitskolben und einem an den oberen Zyiinderrohrenden vorgesehenen Verschlußpaket für den Kolbenstangen-Durcntritt, das einen am Kolbenstangenumfang anliegenden Dichtring, eine unmittelbar darunter und oberhalb einer Kolbenstangen-Führungsbüchse gelegene ringförmige Aufnahmetasche, einen zwischen letzterer und der Führungsbüchse vorhandenen Abstreiferring mit nach oben weisender, an der Kolbenstange anliegender Abstreiferlippe sowie einen von der Aufnahmetasche außen abzweigenden, zum oberen Ende des Außenzylinders führenden Entlüftungskanal enthält. Der Abatreiferring, die ringförmige Aufnahmetasche und der Entlüftungskanal sorgen dafür, daß etwaiges sich insbesondere auch während des N'ichtbetriebszustandcs des Schwingung^ dämpfers oder des Fahrzeuges unterhalb der Kolbenstangen-Dichtung ansammelndes Gas bei Inbetriebnahme des Schwingungsdämpfer bzw. des Kraftfahrzeuges durch die Hubbewegungen des Dämpfers alsbald zum Druckgasraum im Außenzylinder gefordert wird, so daß ein Entweichen des Druckgases über die Kolbenstangenabdichtung nach außen vermieden wird und der Innenzylinder-Arbeitsraum gas- bzw. luftblasenfrei bleibt und darin demzufolge keine das Dämpfungsverhalten beeinträchtigende Flüssigkeitsschaumbildung auftritt.

Hydropneumatische Zweirohr-Schwingungsdämpfer obiger Art sind z.B. durch das DE-GM 16 78 886 bekannt. Bei ihnen wie aber auch bei damit bis auf den Abstreiferring übereinstimmenden anderen gattungsgemäßen Zweirohr-Schwingungsdämpfern z. B. nach den FRPS 23 43 166. 23 81212. 20 52 622. 23 84 998 und 21 52 891 zweigt der Entluf*.ungskj"al jeweils entweder vom Boden der Aufnahmetasche oder aber von einer jedenfalls noch unterhalb des Dichtungsringes gelegenen seitlichen Stelle der Aufnahmelasche ab. Das hat zur Folge, daß der darüber gelegene Kolbenstangen Dichtring stets in unmittelbarer Verbindung mit dem Druckgasraum im Außenzylinder steht, der sich in der unterhalb des Dichiringes befindenden Aufnahmetaschc bzw. Ringkammer kein hinreichender Ölvorrat ansam mein bzw. halten kann. Daher kommt es hier wegen der mangelhaften Benetzung des Kolbenstangen-Dichtnn ges zu entsprechenden Abdichtungsschwiengkeiten Weiterhin kann hier zwar durch die über den zwischen der Kolbenstange und der Führungsbüchse gelegenen Ringspalt sowie über den Ab^treiferring. die Ringkam mer und den Entlüftungskanal bestehende kommunizierende Verbindung zwischen dem Innenzylinder und dem im oberen Teil des Außenzylinders vorhandenen Dnickgasraum eine übermäßige Ansammlung von Druckgas im Innenzylinder verhindert, also eine entsprechende Entlüftung erzielt werden. Sie geht hier aber zu Lasten der hinreichenden Schmierung der Kolbenslangen-FührUngsbüchse* da diese oberhalb des DärripfUhgsflüssigkeitsspiegels liegt Und somit allenfalls nur während der jeweiligen Ausfahrbewegung der Kolbenstange von dabei hinreichend weit mitgenommener Dämpfungsflüssigkeit benetzt werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen hydropneumatischen Zweirohr^Schwingungs-