DE4218608A1 - Hydraulischer Dämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Dämpfer für Spannvorrichtungen nach dem Oberbegriff der beiden unabhängigen Ansprüche 1 und 2.

Durch die EPA 0 212 119 ist es bereits bekannt, Kolben und Zylinderrohr aus Metallen mit verschiedenen Temperaturkoeffizienten herzustellen. Dadurch soll erreicht werden, daß die Änderung der Viskosität des Hydraulikmediums bei Temperaturänderungen ausgeglichen und damit stets ein gleicher Dämpfungsgrad erreicht wird.

Bei dieser Ausführung ändert sich der Ringspalt zwischen dem Kolbenmantel und der Zylinderwand mit der Temperatur. Insbesondere bei größeren Ringspalten ist die erforderliche Führung des Kolbens im Zylinder nicht mehr gewährleistet, so daß präzise Führungselemente bei durchgehender Kolbenstange vorgesehen werden müssen. Weiterhin muß bei Abänderung der bekannten Ausführung auf eine bewußt mit der Temperatur sich ändernde Dämpfung mit größerem Ringspalt gerechnet werden, wodurch die Führung noch schlechter wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydraulischen Dämpfer der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei üblicher Ausführung von Kolben und Zylinder eine in weiten Grenzen wählbare Abhängigkeit der Dämpfung von der Temperatur gestattet, wobei die Maßnahmen zur Temperaturabhängigkeit unabhängig von den verbleibenden Funktionsmerkmalen des Dämpfers sind.

Die Aufgabe wird gelöst durch mindestens eine radial innerhalb der Mantelfläche des Kolbens angeordnete Durchflußöffnung mit durch Bi-Metall-Elemente von der Temperatur geregeltem Durchfluß oder durch mindestens eine die beiden Kammern als Bypass verbindende Leitung mit durch Bi-Metall-Elemente von der Temperatur geregeltem Durchfluß.

Die Durchflußöffnung ermöglicht zunächst den Austausch des Hydraulikmediums zwischen den Kammern vor und hinter dem Kolben. Der Querschnitt bestimmt dabei den Dämpfungsgrad. Erfindungsgemäß regelt ein Bi-Metall-Element die Durchflußmenge pro Zeiteinheit bei definierter Kraft auf den Dämpfer. Das Bi-Metall-Element ist vom Hydraulikmedium umgeben bzw. umströmt und nimmt dadurch dessen Temperatur an, die sich auch mit der Motortemperatur verändert. Somit kann die Wirkungsweise - höhere Dämpfung bei hoher oder niedriger Motortemperatur - beliebig gewählt werden. Weiterhin kann durch die Ausführung des Bi-Metall-Elementes, dessen Materialien, Abmessungen etc. der Grad der Dämpfungsänderung pro Temperatureinheit gewählt werden. Es ist auch möglich, mehrere Durchflußöffnungen vorzusehen und damit eine nicht lineare, komplexere Abhängigkeit von der Temperatur vorzusehen. Weiterhin können durch entsprechende Ventile getrennte Durchflußöffnungen für Vor- und Rücklauf des Kolbens angeordnet werden.

Für die Ausführung und Anordnung der Bi-Metall-Elemente ergeben sich eine Vielzahl von Möglichkeiten. Es können in Durchflußöffnungen eingesetzte Elemente vorgesehen werden, die den Durchflußquerschnitt regeln, es können Elemente eingebaut werden, die die Ein- oder Austrittsöffnung der Durchflußöffnung regeln, etc. Bei allen Lösungsformen kann durch den Grad des Federvermögens eine Abhängigkeit von der Kraft auf den Dämpfer geschaffen werden oder durch relativ steife Elemente eine völlige Unabhängigkeit vorgesehen werden. Die Durchflußöffnungen können entweder im Kolben direkt oder als Bypass angebracht werden, der die beiden Kammern außerhalb des Zylinders oder in dessen Wandung verbindet.

Die erfindungsgemäßen Merkmale werden nachfolgend an den in der Zeichnung dargestellten Beispielen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 den teilweisen Längsschnitt eines Dämpfers mit temperaturgeregelter Durchflußöffnung mittels Bi-Metallstreifen und

Fig. 2 den teilweisen Längsschnitt eines Dämpferkolbens mit einer Tellerfeder aus Bi-Metall.

Die in den Figuren dargestellten Beispiele zeigen nur die prinzipiellen Merkmale.

Der in Fig. 1 dargestellte hydraulische Dämpfer besteht aus einem Zylinder 1 und einem darin geführten Kolben 2. Dieser wird von einer nach außen geführten Kolbenstange 3 axial in Pfeilrichtung bewegt. Sowohl in einer Kammer 4 vor dem Kolben 2 als auch in einer zweiten Kammer 5 hinter dem Kolben 2 befindet sich ein Hydraulikmedium 6. Bei Bewegung des Kolbens 2 wird Hydraulikmedium 6 aus der Kammer 4 durch eine Durchflußöffnung 7 in die zweite Kammer 5 oder zurück verdrängt. Der Dämpfungseffekt entsteht durch einen verengten Querschnitt der Durchflußöffnung 7, die in der oberen Hälfte von Fig. 1 im Kolben 2 angeordnet ist. Die untere Hälfte stellt dazu eine Alternativlösung dar. Hier sind beide Kammern 4, 5 mit einer Bypass-Leitung 8 verbunden, die eine der oberen Lösung entsprechende Durchflußöffnung 7 aufweist.

Die Durchflußöffnung 7 hat einen rechteckigen Querschnitt. Der Bi-Metall-Streifen 9 mit einer der Weite der Durchflußöffnung 7 angepaßten Breite ist in die Durchflußöffnung 7 eingesetzt und axial durch Verstemmen des Öffnungsrandes gesichert.

In der dargestellten vorgebogenen Form bei z. B. niedriger Temperatur ist die Durchflußöffnung 7 bis auf einen schmalen Schlitz 10 weitgehend geschlossen. Das etwas zähe Hydraulikmedium 6 kann bei gegebener Kraft auf den Kolben 2 den geringen Querschnitt nur in kleinen Mengen pro Zeiteinheit passieren. Bei steigender Temperatur verändert der Bi-Metall-Streifen 9 seine Form zu geringerer Durchbiegung, wodurch der Schlitz 10 breiter wird. Dadurch flieht mehr Hydraulikmedium 6 durch die Öffnung 7, wobei eine geringere Dämpfung wirksam ist.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel ist eine Tellerfeder 11 aus Bi-Metall zur temperaturabhängigen Regelung vorgesehen. Die Kolbenstirnseite 12 ist der leicht kegeligen Form der Tellerfeder 11 angepaßt. Diese deckt zwei Durchflußöffnungen 7 ab und ist mit einer Sicherungsscheibe 13 zusammen mit dem Kolben 2 an der Kolbenstange 3 befestigt. Bei steigender Temperatur (oder abhängig vom Anwendungsfall und entsprechender Ausführung der Tellerfeder auch bei fallender Temperatur) verformt sich die Tellerfeder 11 in Richtung ebene Form und gibt die Durchflußöffnungen 7 mehr oder weniger frei.

Durch die Wahl des Bi-Metalles, den Querschnitt oder/und die Anzahl der Durchflußöffnungen 7 kann eine dem Anwendungsfall angepaßte Lösung geschaffen werden. Weiterhin ist es möglich, eine von der Temperatur unabhängige Grunddämpfung ohne Bi-Metall-Federn vorzusehen, die durch die erfindungsgemäße Lösung überlagert wird. Wie bereits erwähnt, können auch Ventile eingesetzt werden, um richtungsabhängige Dämpfungen mit unterschiedlichem Temperatur-Einfluß vorzusehen.

Claims (5)

1. Hydraulischer Dämpfer für Spannvorrichtungen mit einem Zylinder, einem darin geführten Kolben und einem zwischen einer Kammer vor oder einer Kammer nach dem Kolben bei dessen Bewegung fliegenden Hydraulikmedium, gekennzeichnet durch mindestens eine radial innerhalb der Mantelfläche des Kolbens (2) angeordnete Durchflußöffnung (7) mit durch Bi-Metall-Elemente (9) von der Temperatur geregeltem Durchfluß.

2. Hydraulischer Dämpfer für Spannvorrichtungen mit einem Zylinder, einem darin geführten Kolben und einem zwischen einer Kammer vor und einer Kammer nach dem Kolben bei dessen Bewegung fliegenden Hydraulikmedium, gekennzeichnet durch mindestens eine die beiden Kammern (4, 5) als Bypass verbindende Leitung (8) mit durch Bi-Metall-Elemente (11) von der Temperatur geregeltem Durchfluß.

3. Hydraulischer Dämpfer nach den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch getrennte Durchlaufsöffnungen (7) mit Bi-Metall-Elementen (9, 11) für beide Fließrichtungen.

4. Hydraulischer Dämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine im Querschnitt rechteckige Durchflußöffnung (7) und einem darin axial verlaufenden bogenförmigen Bi-Metallstreifen (9) mit von der Temperatur abhängigem Grad der Durchbiegung.

5. Hydraulischer Dämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine die Durchflußöffnung (7) abdeckendes und deren Austrittsöffnung regelndes Bi-Metall-Element (11).