DE3533386A1

DE3533386A1 - Zweirohrschwingungsdaempfer mit federbeaufschlagtem, hydraulischem druckanschlag

Info

Publication number: DE3533386A1
Application number: DE19853533386
Authority: DE
Inventors: Manfred Ing Grad Grundei
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1985-09-19
Filing date: 1985-09-19
Publication date: 1987-03-19
Anticipated expiration: 2005-09-20
Also published as: DE3533386C2; DE3602224A1; DE3602224C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Zweirohrschwingungsdämpfer mit federbeaufschlagtem, hydraulischem Druckanschlag gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein derartiger hydraulischer Druckanschlag ist durch die DE-AS 10 69 956 bekannt, wobei ein mit dem Bodenventil zusammenwirkender Anschlagteller über eine im Kolben befestigte Anschlagfeder verbunden ist und ab einem vorbestimmten Einfahrweg der Kolbenstange an einer vom Bodenventil gebildeten Anschlagfläche zur Anlage kommt. Dieser Druckanschlag benötigt einen großen Bauraum und weist einen Anschlagteller auf, der infolge der Vielzahl der damit verbundenen Teile ein großes Gewicht besitzt. Solange der Anschlagteller nicht am Bodenventil aufliegt, bildet er durch die freie Aufhängung an der Anschlagfeder 8 ein Feder-Masse-System, welches durch Querbeschleunigungen angeregt wird und dadurch am Zylinderrohr anschlägt und Geräusche verursacht. Ebenso entstehen Geräusche, wenn der relativ schwere Anschlagteller bei schnellen Einwärtsbewegungen der Kolbenstange auf der Anschlagfläche des Bodenventiles aufschlägt. Problematisch ist weiterhin die Montage, da sichergestellt sein muß, daß bei der Befestigung der Anschlagfeder am Kolben und am Anschlagteller die vorgegebene axiale Lage des Anschlagtellers eingehalten wird.

Zur wegabhängigen Dämpfungssteuerung eines Schwingungsdämpfers ist es durch die DE-AS 12 26 833 bekannt, einen mit zwei Federn zusammenwirkenden Steuerstift zu verwenden. Diese Konstruktion benötigt ebenfalls eine große Baulänge und bildet ein Feder-Masse-System, welches in Eigenschwingungen geraten kann und dadurch unkontrollierte Bewegungen ausführt, welche die Dämpfungssteuerung beeinträchtigen und Anschlaggeräusche verursachen. Da der Steuerstift nicht nur den Federkräften, sondern auch den in axialer Richtung wirkenden Strömungskräften ausgesetzt ist, besteht die Gefahr, daß bei sehr schnellen Einwärtsbewegungen der Kolbenstange der Steuerstift durch Strömungskräfte plötzlich in die mit ihm zusammenwirkende Bohrung hineingezogen wird, wodurch die Dämpfkräfte sprungartig ansteigen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen hydraulischen Druckanschlag für einen Zweirohrschwingungsdämpfer zu schaffen, welcher die Nachteile der bekannten Konstruktionen vermeidet, einfach im Aufbau ist, eine hohe Funktionssicherheit bei kurzer Baulänge aufweist, zumindest im Normalbetrieb keine Geräusche verursacht und eine problemlose Montage ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuerkörper ein unter Einwirkung einer Rückholfeder stehender, mit dem Bodenventil verbundener und zwischen zwei Anschlägen axial beweglicher Steuerschieber ist, welcher eine Anschlagfläche für die Anschlagfeder aufweist. Dadurch wird ein Druckanschlag geschaffen, der wenig Bauraum beansprucht und einfach im Aufbau ist. Die mit dem Kolben verbundene Anschlagfeder besitzt eine geringe Masse und kann ohne Schwierigkeiten als eine nach unten verjüngte, kegelstumpfförmige Schraubenfeder ausgebildet sein, so daß auch sehr große einwirkende Querkräfte diese nicht zum Anschlagen am Zylinder bringen. Die kegelförmige Ausbildung der Schraubenfeder hat weiterhin den Vorteil, daß diese eine äußerst kurze Blocklänge aufweist. Auch beim Anschlagen der Feder bei hohen Kolbenstangen-Einfahrgeschwindigkeiten ist infolge der geringen Masse der Feder das Anschlaggeräusch am Steuerkörpr kaum wahrnehmbar. Hinsichtlich der Montage treten keinerlei Schwierigkeiten auf, da lediglich die Feder mit dem Kolben zu verbinden ist und der Steuerkörper mit dem Bodenventil zu einer Baueinheit zusammengefaßt ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Steuerschieber mit einer Durchlaßöffnungen bildenden Tellerfeder in Wirkverbindung. Dadurch wird erreicht, daß der Durchlaßquerschnitt beim Einsetzen der Anschlagdämpfung allmählich verringert wird, wodurch ein langsamerer Dämpfkraftanstieg bei der Wirkung des hydraulischen Druckanschlages erzielt wird. Die Durchlaßöffnungen der Tellerfeder sind gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung auf einfache Weise im wesentlichen durch radial verlaufende und am Innendurchmesser mündende Aussparungen gebildet.

Dadurch, daß erfindungsgemäß die Tellerfeder die Rückholfeder für den Steuerschieber bildet, weist diese eine Doppelfunktion auf, nämlich Verringerung des Durchlaßquerschnittes für den hydraulischen Druckanschlag und Rückführung des Steuerschiebers in die Normalposition, wenn die Anschlagfeder entspannt ist und vom Steuerschieber abhebt.

Um die Masse des Steuerschiebers gering zu halten und die Strömung der Dämpfflüssigkeit nicht zu beeinträchtigen, ist merkmalsgemäß die Anschlagfläche des Steuerschiebers durch mehrere radial nach außen gerichtete Tragarme gebildet.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Zweirohrschwingungsdämpfer;

Fig. 2 einen Ausschnitt des Schwingungsdämpfers gem. Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, wobei der hydraulische Druckanschlag wirksam ist;

Fig. 3 eine Ausführungsform, wobei der Steuerschieber mit einer Aussparung aufweisenden Tellerfeder zusammenwirkt.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Zweirohrschwingungsdämpfer ist die Kolbenstange 1 fest mit einem Kolben 2 verbunden, welcher axial beweglich in einem Zylinder 3 geführt ist. Die Kolbenstange 1 ist in einer Kolbenstangenführung 5 geführt und mittels einer Kolbenstangendichtung 6 nach außen abgedichtet. In einem Behälter 4 ist konzentrisch der Zylinder 3 angeordnet, wobei die Kolbenstangenführung 5 und ein Bodenventil 7 zur Zentrierung und Befestigung dienen. Der mit Dämpfflüssigkeit gefüllte Innenraum des Zylinders 3 wird vom Kolben 2 in die beiden Arbeitsräume 8 und 9 unterteilt, welche sowohl über das Kolbendämpfventil 11 für die Zugrichtung als auch das Kolbendämpfventil 12 für die Druckrichtung miteinander verbindbar sind. Ein zwischen Behälter 4 und Zylinder 3 befindlicher Ausgleichsraum 10 steht über die im Bodenventil 7 angeordneten, der Zug- und Druckdämpfung dienenden Ventile 14 und 15 mit dem Arbeitsraum 9 in Verbindung. Am unteren Ende der Kolbenstange-Kolben-Baueinheit 1-2 ist eine kegelförmige Anschlagfeder 13 befestigt, deren freies Ende mit einem im Bodenventil 7 angeordneten Steuerschieber 18 ab einem vorbestimmten Einfahrhub der Kolbenstange 1 in Wirkverbindung kommt.

Weitere Einzelheiten zeigt Fig. 2, wobei die in dieser Figur nicht näher beschriebenen Bezugszeichen denen von Fig. 1 entsprechen. - In dieser Fig. 2 ist der durch die Anschlagfeder 13 beaufschlagte Steuerschieber 18 in der als Druckanschlag wirksamen Position eingezeichnet. Dabei legt sich die Feder 13 auf der Anschlagfläche 23 an, die von mehreren gleichmäßig über den Umfang verteilten und radial nach außen gerichteten Tragarmen 22 des Steuerschiebers 18 gebildet wird. Entgegen der Kraft der Rückholfeder 21, die gleichzeitig als Ventilfeder für das in der Zugstufe ansprechende Ventil 14 dient, wird der Steuerschieber 18 gegen einen Anschlag 19 gedrückt, welcher von einer Scheibe 17 gebildet ist. Diese Scheibe 17 bildet durch mehrere Bohrungen den Durchlaßquerschnitt 16 für die Zugdämpfung. In der eingezeichneten Stellung des Steuerschiebers 18 wird durch diesen ein Großteil des Durchlaßquerschnittes 16 abgedeckt, so daß durch den geringen Restquerschnitt ein starker Anstieg der Druckdämpfung entsteht und dadurch der hydraulische Druckanschlag gebildet ist. Wenn die mittels eines Federhalters 24 mit der Kolbenstangen-Kolben-Baueinheit 1, 2 verbundene Anschlagfeder 13 durch Auswärtsbewegung der Kolbenstange 1 entlastet wird und von der Anschlagfläche 23 abhebt, bewirkt die Rückholfeder 21, daß der Steuerschieber 18 am Anschlag 20 zur Anlage kommt und somit der gesamte Durchlaßquerschnitt 16 freigegeben und dadurch der hydraulische Druckanschlag unwirksam ist. Gleichzeitig kann bei der Auswärtsbewegung der Kolbenstange 1 über das im Bodenventil 7 befindliche, der Zugdämpfung zugeordnete Rückschlagventil 14 Dämpfflüssigkeit aus dem Ausgleichsraum 10 in den Arbeitsraum 9 angesaugt werden. Dies ist auch dann möglich, wenn infolge der Federkraft der Anschlagfeder 13 der Steuerschieber 18 noch am Anschlag 19 anliegt.

Die Ausführungsform gem. Fig. 3 unterscheidet sich von der nach den Fig. 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß der Durchlaßquerschnitt für das der Druckdämpfung zugeordnete Bodenventil 15 von Durchlaßöffnungen 26 einer Tellerfeder 25 gebildet wird. Am inneren Durchmesser stützt sich diese Tellerfeder 25 am Steuerschieber 18 ab und wirkt insbesondere dann als Rückholfeder, wenn die Feder 21, welche die Ventilfeder für das der Zugstufe zugeordnete Rückschlagventil 14 bildet, sehr schwach ausgebildet ist. Ab einem bestimmten Einfahrhub der Kolbenstange 1 wirkt die Anschlagfeder 13 entgegen der Kraft der Tellerfeder 25 und bewirkt - da die Federkraft der Tellerfeder 25 schwächer als die der Anschlagfeder 13 ausgebildet ist - eine Bewegung des Steuerschiebers 18 nach unten, wodurch der Druckanschlag einen wegabhängigen, hydraulischen Dämpfkraftanstieg erfährt. In der unteren Stellung legt sich die Tellerfeder 25 gegen den Anschlag 19 und die untere Stirnfläche des Steuerschiebers 18 deckt einen Großteil der Durchlaßöffnungen 26 ab.

Claims

1. Zweirohrschwingungsdämpfer mit federbeaufschlagtem, hydraulischem Druckanschlag, wobei ein mit einer Kolbenstange fest verbundener Kolben axial beweglich in einem Zylinder angeordnet ist und den mit Dämpfflüssigkeit gefüllten Innenraum des Zylinders in zwei Arbeitsräume unterteilt, die mittels der dem Kolben zugeordneten Dämpfventile miteinander verbindbar sind, während eine am Ende des Zylinders befindliche Kolbenstangenführung und ein am anderen Ende angeordnetes Bodenventil den Zylinder in einem Behälter zentrieren und befestigen und zwischen Zylinder und Behälter ein Ausgleichsraum gebildet ist, welcher über das Bodenventil mit dem unteren Arbeitsraum in flüssigkeitsleitender Verbindung steht und ein unter Einwirkung einer an der Kolben-Kolbenstangen-Baueinheit befestigten Anschlagfeder stehender, ab einem vorbestimmten Einfahrweg der Kolbenstange den Durchlaßquerschnitt eines Druckdämpfventiles verringernder Steuerkörper angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper ein unter Einwirkung einer Rückholfeder (21, 25) stehender, mit dem Bodenventil (7) verbundener und zwischen zwei Anschlägen (19, 20) axial beweglicher Steuerschieber (18) ist, welcher eine Anschlagfläche (23) für die Anschlagfeder (13) aufweist.

2. Zweirohrschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (18) mit einer Durchlaßöffnungen (26) bildenden Tellerfeder (25) in Wirkverbindung steht.

3. Zweirohrschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnungen (26) der Tellerfeder (25) durch im wesentlichen radial verlaufende und am Innendurchmesser mündende Aussparungen gebildet sind.

4. Zweirohrschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder (25) die Rückholfeder für den Steuerschieber (18) bildet.

5. Zweirohrschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (23) des Steuerschiebers (18) durch mehrere radial nach außen gerichtete Tragarme (22) gebildet ist.