DE4019578A1 - Hydraulisches, pneumatisches oder hydropneumatisches aggregat mit reibkraftunterstuetzung durch selbstklemmende reibelemente - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kolbenzylinderaggregat gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Die DE 36 27 816 beschreibt einen Reibungsdämpfer eines Kolben­ zylinderaggregates, bei dem ein elastisches Reibelement die Dämpfkraft erzeugt. Bei dieser Ausführung muß das Reibelement zwischen Kolben und Zylinderwand angebracht sein.

Nachteile dieser Konstruktionen sind:

• - Zur Erzeugung der Anpreßkraft benötigt man unbedingt ein zusätzliches Federelement.
• - Es ist ein großer Bauraum erforderlich. Richtungsabhängige Dämpfungen können nur durch die Verwendung von mindestens 2 Reibelementen erzielt werden.

Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Dämpfelement einfachster Bauart zu schaffen, das bei einer großen Lastwechselzahl seine gleichbleibende wirkrichtungsbezogene Dämpfkraft erhält und in seiner Funktionen unabhängig von dem Zylinderrohr-Innenrohrdurchmesser sein kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den relativ beweglichen Bauteilen mindestens ein durch Eigen­ spannungen klemmendes Reibelement angeordnet ist.

Das elastische Reibelement wird unter Vorspannung im Zylinder montiert. Die Vorspannung resultiert aus der Passungswahl zwischen dem Reibelement und dem sich axial beweglichen Bauteil. Je nach Anwendungsfall fixiert man das Reibelement am Innen- oder Außendurchmesser. Der jeweils freie Bereich des Reibelementes kann sich elastisch verformen. Bei der Bewegung der Kolbenstange legt sich das Reibelement an die Stützscheibe. Die zwischen Reibelement und beweglichem Bauteil wirkende Reibkraft führt zu einer Formänderung des Reibelementes. Die Flächenpressung zwischen dem Reibelement und der Kontaktfläche vergrößert sich und damit steigt die nutzbare Reibkraft zur Dämpfung der Gasfeder.

Montagemöglichkeiten für das elastische Reibelement bestehen im Bereich der Kolbenstangenführung und dem Kolben selber, da man dort sehr leicht Stützflächen für das Reibelement anbringen kann. Für jede verstärkte Dämpfungsrichtung ist mindestens ein Reibelement mit Stützscheibe nötig.

Das Reibelement besteht aus einem verschleißfesten Kunststoff, so daß eine gleichbleibende Dämpfwirkung gewährleistet ist. Zusätzliche Maßnahmen zur Dämpfkrafterzeugung durch Federn entfallen. Dadurch kann der nötige Bauraum vorteilhafterweise sehr klein gehalten werden.

Das Reibelement läßt sich in der Spritztechnik sehr leicht maßgenau und äußerst billig herstellen. Gezielte Maßnahmen am Querschnitt des Reibelementes, wie z. B. Nuten, Schlitze oder auch Hohlkehlen sorgen für eine genau definierte Elastizität und damit für eine genaue Dämpfkraft. Die Gestaltung der Kontaktflächen zwischen dem sich relativ verschiebbaren Bauteil und dem Reibelement beeinflußt ebenfalls maßgeblich das Reibverhalten. Die Nuten und Schlitze können, sofern das Reibelement am Kolben angebracht ist, auch eine Drosselfunktion übernehmen.

Einsatzmöglichkeiten für die selbstklemmenden Reibelemente bestehen in reinen Reibungsdämpfern und penumatischen Schwingungsdämpfern. Versuche haben gezeigt, daß die Reibelemente in abgeschwächter Wirkung einen positiven Einfluß bei der Verwendung in einem hydraulischen Dämpfer erzielen.

Die in den Zeichnungen aufgezeigten Beispiele werden im nachfolgenden näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Gasfeder vom Anschlußauge 3 bis zu einem Bereich oberhalb des nicht dargesellten Kolbens 11. Das elastische Reibelement 8 ist in dieser Ausführung im Dichtungsführungsaspekt integriert. Die gesamte Einheit wird innerhalb der Bördelung und der Sicke 10 gehalten. Unterhalb der Kolbenstangenführung 4 schließt sich die Kolbenstangendichtung 5 an. Zwischen Kolben­ stangendichtung 5 und Stützscheibe 7 befindet sich ein Distanzring 6. Die Stützscheibe 7 verfügt über eine Auflagefläche, die das elastische Reibelement 8 benötigt, wenn die Kolbenstange 2 ausfährt und bedingt durch die Reibkräfte das elastische Reibelement 8 verformt. Beim Einfahren entspannt die Kolbenstange 2 das elastische Reibelement 8 wieder auf das Ausgangsniveau, wobei eine geringe Reibkraft wirkt. Der Fixierring 9 sorgt für eine exakte Position des elastischen Reibelementes 8. Die für die Erzeugung der Reibkraft nötige Eigenspannung des elastischen Reibelementes 8 wird durch eine entsprechende Passungwahl zwischen der Kolbenstange 2 und dem Reibelement 8 hervorgerufen.

Fig. 2 stellt ein elastisches Reibelement 8 der einfachsten Ausführung dar. Diese Kunststoffteile lassen sich sehr präzise und dabei preiswert in der Großserie herstellen.

Fig. 3 verdeutlicht die Maßnahmen zur Elastizitätserzeugung. Der von den Haltemitteln beaufschlagte Bereich des elastischen Reibelementes 8 ist ein geschlossener Ring. Der elastische Teil, an dem die Relativbewegung zwischen der Kolbenstange 2 und dem elastischen Reibelement stattfindet, weist Schlitze oder auch nur Nuten oder Bohrungen auf. Die Art der Ausnehmungen beeinflußt sehr stark die Elastizität.

Fig. 4 entspricht im Aufbau der Fig. 1. Der Unterschied liegt in einem besonders ausgeformten elastischen Reibelement 8. Die dazugehörige Fig. 5 zeigt die zusätzlichen Maßnahmen zur Ela­ stizitätssteigerung am Reibelement 8. Anstatt Nuten oder Schlitze erhält die Kontaktfläche zur Kolbenstange 2 eine ballige Kontur. Zusätzliche Hohlkehlen verringern die Formänderungskräfte.

Fig. 5 verdeutlicht eine Reibelementanordnung im Kolbenstangenbereich. An der abgesetzten Kolbenstange 2 schließt sich eine Reibelementeinheit an, bestehend aus zwei Reibelementen 8, die durch den zusätzlich als Stützscheibe wirkenden Kolben 11 getrennt sind. Bei dieser Doppelausführung erzielt man eine erhöhte Dämpfung in jeder Hubrichtung.

Fig. 6 zeigt ein elastisches Reibelement 8 im Schnitt. Bei dieser Ausführung sind die Ausnehmungen am Außendurchmesser angebracht. Möglich ist natürlich auch eine Bearbeitung der Mantelflächen in der bei Fig. 5 beschriebenen Ausführung.

Claims (9)

1. Hydrauliches, pneumatisches oder hydropneumatisches Aggregat mit Reibkraftunterstützung, insbesondere Gasfeder, in dessen gasgefülltem Zylinder sich ein an einer axial beweglichen Kolbenstange montierter Kolben befindet, bei der die Dämpfelemente durch elastische Reibkörper ausgeführt sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den sich relativ beweglichen Bauteilen mindestens ein durch Eigenspannung klemmendes elastisches Reibelement (8) angeordnet ist.

2. Kolbenzylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem elastischen Reibelement (8) pro Wirkrichtung mindestens eine Stützlfäche beigefügt ist.

3. Kolbenzylinderaggregat nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das elastische Reibelement (8) an der Kolbenstangenführung (4) angeordnet ist.

4. Kolbenzylinderaggregat nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das elastische Reibelement (8) am Kolben (11) angeordnet ist.

5. Kolbenzylinderaggregat nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das elastische Reibelement (8) am Außen­ durchmesser fest eingespannt ist.

6. Kolbenzylinderaggregat nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das elastische Reibelement (8) am Innen­ durchmesser fest eingespannt ist.

7. Kolbenzylinderaggregat nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das elastische Reibelement (8) Ausnehmungen zur Beeinflussung der Elastizität aufweist.

8. Kolbenzylinderaggregat nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das elastische Reibelement (8) Hohlkehlen zur Beeinflussung der Elastizität aufweist.

9. Kolbenzylinderaggregat nach Ansprüchen 7 und 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das elastische Reibelement (8) eine ballige Mantelfläche zur Beeinflussung der Elastizität aufweist.