DE3718858A1 - Alternating damper with a pivoted piston - Google Patents
Alternating damper with a pivoted pistonInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen alternierenden, für beide Schwenk richtungen unterschiedlich stufenlos einstellbaren oder fest eingestellten Dämpfer mit Schwenkkolben, selbsttätigem Volumen ausgleich und selbsttätiger Nachfülleinrichtung in Kompaktbau weise.The invention relates to an alternating, for both swivel directions are infinitely adjustable or fixed set damper with swivel piston, automatic volume compensation and automatic refill device in compact construction wise.
Die Einstellbarkeit der Dämpfcharakteristik, stufenlos oder fest, getrennt für beide Schwenkrichtungen, ermöglicht die Berücksich tigung evtl. erforderlicher verschiedener Dämpfwerte der beiden Schwenkrichtungen. Der selbsttätige Volumenausgleich verhindert einen inneren Überdruck infolge Ausdehnung des Dämpfmediums bei Temperaturunterschieden, wie sie zwangsläufig bei einer Dämpfung, durch Umsetzung von kinetischer Energie in Wärme, auftreten.The adjustability of the damping characteristics, infinitely or fixed, separate for both swivel directions possibly necessary different damping values of the two Swivel directions. The automatic volume compensation prevents an internal overpressure due to expansion of the damping medium Differences in temperature, such as are inevitable with damping, by converting kinetic energy into heat.
Die selbsttätige Nachfüllvorrichtung verhindert ein inneres Vakuum und dadurch entstehende Hohlräume im Dämpfmedium bei Verlust von Dämpfmedium an die Atmosphäre infolge undichter Dichtstellen.The automatic refill device prevents an internal vacuum and the resulting cavities in the damping medium when loss of Damping medium to the atmosphere due to leaky sealing points.
Alternierende Dämpfer mit Schwenkkolben in Kompaktbauweise mit einer fest eingestellten oder einstellbaren Dämpfdrossel, die in beiden Schwenkrichtungen gleiche Dämpfcharakteristik zeigen, ohne selbsttätigen Volumenausgleich, ohne selbsttätige Nachfüllvor richtung, sind bekannt.Alternating dampers with swing pistons in a compact design a fixed or adjustable damping throttle, which in show the same damping characteristics in both swiveling directions, without automatic volume compensation, without automatic refill direction, are known.
Alternierende, stufenlos einstellbare oder fest eingestellte Dämpfer mit Schwenkkolben, in aufgelöster Bauweise, bestehend aus hydraulischem Schwenkzylinder, entsprechenden Schalt- bzw. Regel ventilen, Druckspeicher und Vorratsbehälter mit Hydraulikpumpe, sind ebenfalls bekannt. Der Aufwand und der Raumbedarf sind sehr groß. Alternating, infinitely adjustable or fixed Damper with swinging piston, in a resolved design, consisting of hydraulic swivel cylinder, corresponding switching or control valves, pressure accumulator and reservoir with hydraulic pump, are also known. The effort and space requirements are very high large.
Die bekannten alternierenden Dämpfer in Kompaktbauweise können infolge der gemeinsamen Dämpfdrossel für beide Drehrichtungen nur dann eingesetzt werden, wenn die erforderliche Dämpfcharak teristik in beiden Schwenkrichtungen gleich ist. Infolge des fehlenden selbsttätigen Volumenausgleichs darf infolge der zu erwartenden Volumenänderung bei Temperaturunterschieden der Zylinderraum nicht vollständig mit Dämpfmedium gefüllt sein. Das hat eine ungleichmäßige Dämpfwirkung zur Folge, da bei der Durch strömung der Dämpfdrosseln kein homogenes Dämpfmedium sondern ein willkürlich mit Luft gemischtes Dämpfmedium durch die Dämpfdrosseln gelangt. Unterschiedliche Konsistenz des Dämpfmediums hat zwangs läufig eine unterschiedliche Dämpfwirkung zur Folge. Dieser Nach teil erhöht sich noch bei Verlust von Dämpfmedium infolge Leckage.The known alternating dampers in a compact design can due to the common damping throttle for both directions of rotation can only be used if the required steam character teristik is the same in both directions. As a result of missing automatic volume compensation may be due to the expected volume change with temperature differences of the Cylinder chamber must not be completely filled with damping medium. The has an uneven damping effect, because the through flow of the damping restrictors is not a homogeneous damping medium but a arbitrarily mixed with air damping medium through the damping chokes reached. Different consistency of the steaming medium has constrained often a different damping effect. This after part increases with loss of damping medium due to leakage.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kompakten alter nierenden Dämpfer mit Schwenkkolben mit den Vorteilen der aufge lösten Bauteile, ohne den Nachteilen der bekannten Kompaktbauweise zu konzipieren.The invention has for its object a compact old damper with swivel piston with the advantages of the solved components without the disadvantages of the known compact design to conceive.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is characterized by the characterizing features of the claim 1 solved.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing represents and is described in more detail below. It shows
Fig. 1 ein Schaltschema des alternierenden Dämpfers mit Schwenkkolben, Fig. 1 is a circuit diagram of the alternating damper rocking piston
Fig. 2 einen Axial-Schnitt N-O durch den Dämpfer, Fig. 2 is an axial section of NO by the damper,
Fig. 3 einen Radial-Schnitt A-B durch Zylinder und Schwenk kolben, Figure 3 flask. A radial section AB through cylinder and pivot,
Fig. 4 Detailschnitt P-Q bzw. R-S durch Dämpfdrossel und Rückschlagventil in den Zylinderdeckeln, Fig. 4 detail sectional PQ or RS by damping restrictor and non-return valve in the cylinder covers,
Fig. 5 Detailschnitt C-D durch Zylinderdeckel und Zylinder gehäuse mit Dämpfdrossel, Querbohrung und Strömungs kanal, Fig. 5 Detail section CD through the cylinder cover and the cylinder housing, with a damping orifice, the transverse bore and flow channel,
Fig. 6 Detailschnitt E-F durch Zylinderdeckel und Zylinderge häuse mit Querbohrung und Strömungskanal, Fig. 6 detail section through the cylinder cover and EF Zylinderge housing with transverse bore and the flow channel,
Fig. 7 Detail X aus Detailschnitt C-D bei geöffnetem Drossel ventil, Fig. 7 Detail X valve from detailed section CD is open throttle,
Fig. 8 Detail X aus Detailschnitt C-D bei teilweise geöffnetem Drosselventil, Fig. 8 detail X from detailed section CD in a partly opened throttle valve,
Fig. 9 Detailschnitt G-H durch Zylindergehäuse und Ausgleichs behälter, Fig. 9 Detail section GH container by the cylinder housing and compensation,
Fig. 10 Detailschnitt I-K bzw. L-M durch Zylindergehäuse. Fig. 10 detail section IK or LM through cylinder housing.
In Fig. 1 ist das hydraulische Schaltschema eines alternierenden Dämpfers mit Schwenkkolben für beide Schwenkrichtungen unterschied lich stufenlos einstellbar oder fest eingestellt, mit selbsttätigem Volumenausgleich und integrierter, selbsttätiger Nachfülleinrichtung dargestellt. Der Dämpfer 1 besteht vorzugsweise aus zwei Zylinder kammern. Für die Einstellung der Dämpfkraft für eine Schwenkrichtung dient ein regelbares oder fest eingestelltes Drosselventil 2 bzw. 3 mit Rückschlagventil 4 bzw. 5 zum Sperren der entgegengesetzten Durchflußrichtung. Zur Begrenzung des maximalen Innendrucks in den Zylinderkammern dient ein Druckbegrenzungsventil 6 bzw. 7 mit Rück schlagventil 8 bzw. 9. Für den Druckabbau zum Ausgleichsraum während des Dämpfvorganges sind die beiden Drosseln 10 und 11 vorgesehen. Der infolge der Wärmedehnung des Dämpfmediums ansteigende Innendruck wird über das Druckbegrenzungsventil 12 mit parallel geschaltetem Rückschlagventil 13 ausgeglichen. Bei absinkendem Druck in den Zylinderkammern infolge der Volumenänderung durch Temperaturein fluß oder Verlust von Dämpfmedium infolge Undichtigkeiten, wird Dämpfmedium vom Ausgleichsraum 14 in die Zylinderkammern befördert. Das Dämpfmedium ist durch einen Trennkolben 15 gegen Gas oder Atmosphäre abgedichtet und wird von einem vorgespannten Gas 16 oder einer mechanischen Feder unter Druck gehalten.In Fig. 1, the hydraulic circuit diagram of an alternating damper with swivel piston for both swivel directions different Lich continuously adjustable or fixed, is shown with automatic volume compensation and integrated, automatic refill device. The damper 1 preferably consists of two cylinder chambers. A controllable or fixed throttle valve 2 or 3 with a check valve 4 or 5 is used to block the opposite flow direction for adjusting the damping force for a swivel direction. To limit the maximum internal pressure in the cylinder chambers, a pressure relief valve 6 or 7 with check valve 8 or 9 is used . The two throttles 10 and 11 are provided for reducing the pressure to the compensation chamber during the steaming process. The internal pressure, which increases as a result of the thermal expansion of the damping medium, is compensated for by the pressure relief valve 12 with a check valve 13 connected in parallel. When the pressure in the cylinder chambers decreases as a result of the change in volume due to the influence of temperature or loss of damping medium as a result of leaks, damping medium is conveyed from the compensation chamber 14 into the cylinder chambers. The damping medium is sealed against gas or atmosphere by a separating piston 15 and is held under pressure by a prestressed gas 16 or a mechanical spring.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt in Axialrichtung durch den Dämpfer. Die Schwenkwelle 17 mit dem fest verbundenem Schwenkkolben 18 und Dichtung 19 ist in den Zylinderdeckeln 23 und 24 drehbar gelagert und mit einer oder mehreren Dichtungen 25 gegen Atmosphäre abge dichtet. Das Zylindergehäuse 20 ist mit den Zylinderdeckeln 23 und 24 in bekannter Weise verschraubt und mit dem Ausgleichs- bzw. Nach füllbehälter 14, der den Trennkolben 15 und den Gas- oder Feder raum 16 beinhaltet, fest verbunden. Bei Verwendung von Gas als Druckmedium ist ein Gasfüllanschluß 27 vorgesehen. Bei Verwendung einer Feder befindet sich hier eine an sich bekannte Verstellein richtung zur Veränderung der Federkraft. Fig. 2 shows a section in the axial direction through the damper. The pivot shaft 17 with the fixedly connected pivot piston 18 and seal 19 is rotatably mounted in the cylinder covers 23 and 24 and seals with one or more seals 25 against the atmosphere. The cylinder housing 20 is screwed to the cylinder covers 23 and 24 in a known manner and with the expansion or after filling container 14 , which contains the separating piston 15 and the gas or spring chamber 16 , firmly connected. When using gas as the pressure medium, a gas filling connection 27 is provided. When using a spring there is a known Verstellein direction for changing the spring force.
Der Radial-Schnitt der Fig. 3 zeigt die Schwenkwelle 17 mit fest verbundenem Schwenkkolben 18 und Dichtung 19 in Mittelstellung, das Zylindergehäuse 20 mit fest verbundener Trennwand 21 und Dichtung 22, wodurch zwei Zylinderkammern 28 und 29 entstehen. Wird die Schwenk welle 17 nun von außen in eine drehende Bewegung versetzt, verändern sich die Zylinderkammervolumen und das Dämpfmedium strömt, wie in Fig. 4 dargestellt, von der kleiner werdenden Zylinderkammer über den Strömungskanal 34 bzw. 44. Die Drosselstelle 33 bzw. 43 öffnet dabei das Rückschlagventil 4 bzw. 5, das mit der Feder 30 bzw. 40 beaufschlagt und vom Verschluß 31 bzw. 41 gehalten wird und fließt durch die Bohrung 35 bzw. 45 und den Strömungskanal 36 bzw. 46 nun mehr drucklos in die größer werdende Zylinderkammer. The radial section of FIG. 3 shows the pivot shaft 17 with a fixedly connected pivot piston 18 and seal 19 in the central position, the cylinder housing 20 with a fixed partition 21 and seal 22 , whereby two cylinder chambers 28 and 29 are formed. If the pivot shaft 17 is now set in a rotating movement from the outside, the cylinder chamber volume changes and the damping medium flows, as shown in FIG. 4, from the smaller and smaller cylinder chamber via the flow channel 34 or 44 . The throttle point 33 or 43 opens the check valve 4 or 5 , which is acted upon by the spring 30 or 40 and is held by the closure 31 or 41 and now flows through the bore 35 or 45 and the flow channel 36 or 46 more unpressurized into the larger cylinder chamber.
In Fig. 5 sind die Zylinderdeckel 23 bzw. 24 und das Zylinder gehäuse 20 mit Drosselventil 2 bzw. 3, Drosselstelle 33 bzw. 43 und Strömungskanal 34 bzw. 44 dargestellt. In Fig. 5 ist der Schnitt verlauf durch die Bohrung 35 bzw. 45 und dem Strömungskanal 36 bzw. 46 gelegt. Ein Detail X aus Fig. 5 ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt, wobei Fig. 7 einen völlig geöffneten und Fig. 8 einen teilweise geöffneten Drosselspalt 33 bzw. 43 zeigt. Aus Fig. 2 geht hervor, daß die Zylinderdeckel 23 und 24 spiegelbildlich montiert sind und somit die Dämpfwirkung für jede Dämpfkammer 28 bzw. 29 über die Drosselventile 2 bzw. 3 individuell nach Bedarf eingestellt werden können.In FIG. 5, the cylinder cover 23 or 24 and the cylinder housing 20 with throttle valve 2 or 3, restrictor shown 33 and 43 and flow channel 34 and 44 respectively. In Fig. 5 the section is through the bore 35 and 45 and the flow channel 36 and 46 respectively. A detail X from FIG. 5 is shown in FIGS. 7 and 8, with FIG. 7 showing a completely open and FIG. 8 a partially open throttle gap 33 and 43 , respectively. From Fig. 2 it can be seen that the cylinder covers 23 and 24 are mounted in mirror image and thus the damping effect for each damping chamber 28 and 29 can be set individually as required via the throttle valves 2 and 3 .
Die Fig. 9 zeigt einen Detailschnitt, in dem die Funktion des Volumenausgleichs des Dämpfmediums bei Wärmeausdehnung dargestellt ist. Sobald sich das Volumen des Dämpfmediums in den Zylinderkammern durch Wärmeeinflüsse verändert, strömt das Dämpfmedium von den Kammern durch die Drosselrückschlagventile 10 und 11 und das Druck begrenzungsventil 12 in den Ausgleichs- oder Nachfüllbehälter 14, wobei der Trennkolben 15 mit der Dichtung 26 verschoben und das Gas 16 komprimiert wird. Sobald sich das Volumen des Dämpfmediums infolge Abkühlung wieder verringert, wird Dämpfmedium vom Ausgleichs raum über das Rückschlagventil 13 und die Drosselrückschlagventile 10 und 11 in die Zylinderkammern zurückbefördert. Bei einem eventu ellen Verlust von Dämpfmedium an die Atmosphäre durch die in Fig. 2 dargestellte Dichtung 25 oder andere undichte Stellen, wird eben falls Dämpfmedium über das Rückschlagventil 13 und die Drosselrück schlagventile 10 und 11 in die Zylinderkammern nachbefördert. Die Dämpfwirkung wird mit den Drosselventilen 2 und 3 geschwindigkeits abhängig gesteuert, wobei eine druckabhängige Regelung mit dem Rückschlagventil 4 bzw. 5 durch eine Veränderung der Anpreßkraft der Federn 30 bzw. 40 durch Rein- oder Rausdrehen der Verschlüsse 31 bzw. 41 erreicht wird. FIG. 9 shows a detail section in which the function of the volume compensation of the damping medium in the case of thermal expansion is shown. As soon as the volume of the damping medium in the cylinder chambers changes due to heat influences, the damping medium flows from the chambers through the throttle check valves 10 and 11 and the pressure limiting valve 12 into the expansion or refill container 14 , the separating piston 15 being displaced with the seal 26 and the gas 16 is compressed. As soon as the volume of the damping medium decreases again as a result of cooling, the damping medium is conveyed back from the compensation space via the check valve 13 and the throttle check valves 10 and 11 into the cylinder chambers. In the event of a possible loss of damping medium to the atmosphere through the seal 25 shown in FIG. 2 or other leaks, damping medium is also conveyed to the cylinder chambers via the check valve 13 and the throttle check valves 10 and 11 . The damping effect is controlled depending on the speed with the throttle valves 2 and 3 , pressure-dependent regulation with the check valve 4 or 5 being achieved by changing the contact pressure of the springs 30 or 40 by screwing the closures 31 or 41 in or out.
In Fig. 10 ist die Überdrucksicherung der Zylinderkammern darge stellt. Entsteht infolge zu starker Drosselung des Dämpfmediums ein über den zulässigen Wert gehender Innendruck in einer Zylinder kammer, öffnet sich das auf einen bestimmten Wert eingestellte Druckbegrenzungsventil 6 bzw. 7, so daß das Dämpfmedium über das Rückschlagventil 8 bzw. 9 in die Gegenkammer abgeleitet wird, wo durch sich der Dämpfdruck auf das zulässige Maß reduziert. Die in Fig. 9 dargestellten Rückschlagventile 10 und 11 verhindern auf grund der kleinen Drosselbohrungen einen Druckanstieg im Aus gleichsraum während der Dämpfvorgänge.In Fig. 10, the overpressure protection of the cylinder chambers is Darge. If the internal pressure in a cylinder chamber exceeds the permissible value due to excessive throttling of the damping medium, the pressure relief valve 6 or 7 , which is set to a certain value, opens, so that the damping medium is discharged into the counter chamber via the check valve 8 or 9 , where the damping pressure is reduced to the permissible level. The check valves 10 and 11 shown in Fig. 9 prevent due to the small throttle bores a pressure rise in the equalization space from during the damping processes.
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