DE4319641C2 - Dämpfer - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Dämpfer nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE-PS 39 310 ist ein Dämpfer der eingangs genannten
Art bekanntgeworden, der als Teleskopdämpfer mit zwei Zylindern,
zwei Kolben und einer Stange ausgebildet ist. Der
doppelt wirkende bekannte Dämpfungszylinder bildet jedoch
nur eine einfache Luftdämpfung, und zwar beim Einschieben
einer mit dem inneren Kolben verbundenen Stange, wodurch
die Luft aus dem Raum des inneren Zylinders über eine
Drosselbohrung in der geschlossenen Stirnwand des inneren
Zylinders und eine Öffnung in der Wandung des äußeren Zylinders
entweicht. Beim Einschieben des Innenzylinders
findet mithin eine Drosselung nicht statt.
Aus der FR 63 679 ist ein Dämpfungszylinder bekanntgeworden,
bei dem der in einem Zylinder gleitende Kolben eine
Ringnut aufweist, die einen O-Ring verschiebbar aufnimmt.
Der Boden der Ringnut ist über Bohrungen mit einer Kolbenseite
verbunden, und der Kolben bildet beidseitig der
Ringnut Ringspalte für einen Luftaustausch zwischen den
Zylinderkammern. Wird der Kolben des bekannten Dämpfers in
eine Richtung gedrückt, findet eine Dämpfung statt, indem
Luft aus dem Zylinder über eine Drosselöffnung ausströmt.
Im Kolbenbereich verhindert die Dichtung einen Luftdurchtritt.
In der entgegengesetzten Richtung erlaubt der O-
Ring den Durchtritt von Luft zum Austausch zwischen den
Zylinderräumen ohne eine Drosselung.
Aus der DE-OS 15 84 107 ist bekannt, bei einem Dämpfungszylinder
mit einem Kolben eine spezielle Dichtungsanordnung
vorzusehen, die manschettenförmig auf die Stirnseite des
Kolbens aufgeschoben ist. Die Dichtung ermöglicht in der
einen Richtung des Kolbens eine Drosselung und in der entgegengesetzten
Richtung eine relativ freie Strömung von
der einen in die andere Zylinderkammer und umgekehrt. Die
Dichtungsmanschette verlängert jedoch die Einbaulänge der
Dämpfungsanordnung, was sich insbesondere bei einer Tandemanordnung
gemäß der eingangs beschriebenen Dämpfungsanordnung
besonders nachteilig bemerkbar macht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit Luft
arbeitenden Dämpfer zu schaffen, der klein baut und gleichwohl
eine größere variable Last abdämpfen kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Dämpfer weisen beide Kolben
scheibenförmige Abschnitte auf, die zwischen sich eine
ringförmige Nut bilden zur Aufnahme einer Lippendichtung,
die dichtend mit der Wandung des betreffenden Zylinders
zusammenwirkt. Die Lippendichtungen sind zwischen den
scheibenförmigen Abschnitten axial verschiebbar, wobei die
scheibenförmigen Abschnitte Öffnungen aufweisen, durch die
Luft hindurchströmen kann, wenn die Lippendichtung am
betreffenden scheibenförmigen Abschnitt anliegt. Die Öffnungen
sind über einen Schlitz des Abschnitts zwischen dem
scheibenförmigen Abschnitt verbunden, wobei eine Öffnung
im Querschnitt größer als die andere ist. Die der jeweiligen
Stange abgewandte Kammer der Zylinder ist in sich
abgeschlossen.
Die Lippendichtungen nach der Erfindung ermöglichen einen
relativ freien Durchstrom in einer Richtung und zugleich
die gedrosselte Strömungsführung in der entgegengesetzten
Richtung. Die verwendeten Mittel ermöglichen im eingezogenen
Zustand des Dämpfers eine sehr geringe Gesamtlänge,
wegen der Tandemanordnung jedoch eine große Hublänge im
ausgezogenen Zustand. Auch relativ schwere Belastungen sowie
unterschiedlich große Belastungen können wirksam gedämpft
werden. Bei dem erfindungsgemäßen Dämpfer wird zur
Dämpfung nur die im Dämpfer eingeschlossene Luft verwendet.
Der erfindungsgemäße Dämpfer ist insbesondere für zu dämpfende
Teile in Automobilen, wie eine Handschuhfachklappe
oder dergleichen geeignet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen
näher erläutert.
Fig. 1 zeigt perspektivisch einen Dämpfer nach der Erfindung
im zusammengezogenen Zustand.
Fig. 2 zeigt den Dämpfer nach Fig. 1 im vollständig ausgefahrenen
Zustand.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 1
entlang der Linie 3-3.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 2
entlang der Linie 4-4.
Fig. 5 zeigt eine Explosionsdarstellung des Dämpfers nach
den Fig. 1 oder 2.
Fig. 6 zeigt perspektivisch unvergrößert einen Abschlußdeckel
aus der Darstellung nach Fig. 5.
Fig. 7 zeigt einen Teilschnitt durch eine abgewandelte
Ausführungsform eines Dämpfers nach der Erfindung.
Wie in den Fig. 1 bis 5 gezeigt, weist ein mit Luft betriebener
Dämpfer 10 einen Innenzylinder 12 und eine
Stange 14 auf, die im Zylinder hin- und herbewegbar
eingesetzt ist. Am Vorderende hat die Stange 14 einen
Kolben 16, der an der Innenwand des Zylinders 12
entlanggleitet und diesen in eine Kammer A und eine
Kammer B aufteilt. Der Kolben 16 hat ein Paar
axial beabstandeter scheibenförmiger Abschnitte 18a und 18b,
die mittels eines stangenförmigen Abschnitts 19 von reduziertem Durchmesser
verbunden sind. Die scheibenförmigen Abschnitte nehmen dazwischen
eine primäre Lippendichtung 20 auf, die in einer in
der Außenfläche des stangenförmigen Abschnitts 19 gebildeten ringförmigen Nut
22 gleitend angeordnet ist.
Eine erste Öffnung 24 ist in einem Abschnitt des scheibenförmigen
Abschnitts 18a gebildet und eine zweite Öffnung 26
ist in einem Abschnitt des scheibenförmigen Abschnitts 18b gebildet.
Die zweite Öffnung 18b ist etwas größer als die
erste Öffnung 18a. Ein Schlitz 28 ist am Umfang
des stangenförmigen Abschnitts 19 vorgesehen und erstreckt sich über deren
gesamte Länge in axialer Richtung, um einen Luftströmungsweg
zu schaffen, der die erste und zweite Öffnung,
die erste Steueröffnungen definieren, verbindet. Die primäre
Dichtung 20 zwingt den Luftstrom, ausschließlich die
erste Öffnung 18a gemäß einer Bewegung der Stange 14
in einer ersten axialen Richtung zu passieren.
Der Innenzylinder 12 ist im wesentlichen aus einem zylinderförmigen
Körper gebildet, der sich zwischen einem geschlossenen
und einem offenen Ende erstreckt. Das offene
Ende des Zylinders 12 hat einen unverdrehbaren
Abschluß 30. Wie am besten in den
Fig. 5 und 6 zu sehen ist, wird der deckelförmige Abschluß 30 zylindrisch
geformt, wobei eines seiner Enden von einem
ringförmigen Flansch 32 abgeschlossen ist. Der ringförmige
Flansch 32 hat in einem mittleren Abschnitt einen Ausschnitt 34
von besonderer Kontur zur Durchführung der
Stange 14 und Bildung einer Drehsicherung, um eine Rotation
oder Verwindung der Stange 14 gegen den Innenzylinder
12 zu verhindern. Es wird darauf hingewiesen,
daß die Stange 14 von kreuzförmigem Querschnitt ist,
dessen Kontur mit dem Ausschnitt 34 des Abschlusses 30
übereinstimmt.
Weiterhin ist der Abschlußdeckel 30 mit ringförmigen Randabschnitten
36 gebildet, deren jeder einen Zahn 38
aufweist. Die Zähne 38 sind ausgebildet, um
schnappend in rechtwinklig geformte gegenüberliegende Öffnungen
40 einzugreifen, die an dem dem offenen Ende benachbarten
Randabschnitt des Innenzylinders 12 gebildet
sind, um den Abschluß 30 fest am Innenzylinder zu
sichern. Eine schwächere Kompressionsfeder 42 ist
um die Stange 14 herum angeordnet und im Inneren des
Innenzylinders 12 zwischen der hinteren Fläche 44 des
scheibenförmigen Abschnitts 18b und der Innenfläche 46 des
ringförmigen Flansches 32 des Abschlusses 30 gehalten.
Der mit Luft arbeitende Dämpfer 10 hat weiterhin einen
Außenzylinder 48 und eine Stange 12,
die im Außenzylinder 48 hin- und herbewegbar eingesetzt
ist. Es sei darauf hingewiesen, daß der Innenzylinder 12
als Stange wirkt, wenn er in bezug auf den Außenzylinder 48
bewegt wird. Daher ist das Vorderende der
Stange 12 entsprechend mit einem zweiten Kolben
50 ausgestattet, der an der Innenwand des Außenzylinders
48 gleitet und diesen in eine Kammer C und eine
Kammer D aufteilt. Der zweite Kolben 50 besteht aus
einem Paar axial beabstandeter scheibenförmiger Abschnitte 52a
und 52b, die mittels eines zweiten stangenförmigen Abschnitts 54 von reduziertem
Durchmesser verbunden sind. Die scheibenförmigen Abschnitte
nehmen dazwischen eine sekundäre Lippendichtung 56
auf, die gleitend in einer in der Außenfläche des stangenförmigen
Abschnitts 54 gebildeten ringförmigen Nut 58 angeordnet sind.
Eine dritte Öffnung 60 ist in einem Abschnitt des scheibenförmigen
Abschnitts 52a gebildet und eine vierte Öffnung 62 ist
in einem Abschnitt des scheibenförmigen Abschnitts 52b gebildet.
Die vierte Öffnung ist etwas größer als die dritte Öffnung
60 ausgeführt. Ein Schlitz 64 ist am Umfang des zweiten
stangenförmigen Abschnitts 54 geschaffen und erstreckt sich über dessen
gesamte Länge in axialer Richtung, um einen Luftweg zu
schaffen, der die dritte und vierte Öffnung, die zweite
Steueröffnungen definieren, zu verbinden. Die
Dichtung 56 zwingt den Luftstrom zum ausschließlichen Passieren
der dritten Öffnung bei einer Bewegung der
Stange 12 in der ersten axialen Richtung.
Der Zylinder 48 hat
ein geschlossenes und
ein offenes Ende. Das offene Ende
des Gehäuses 48 hat einen deckelförmigen Abschluß 66.
Wie in Fig. 5 zu sehen, ist der
Abschluß 66 von zylindrischer Form, wobei
eines seiner Enden von einem ringförmigen Flansch 68 geschlossen
ist. Der ringförmige Flansch 68 ist in seinem
zentralen Abschnitt mit einer Öffnung 70 zur Durchführung
der Stange 12 ausgestattet.
Weiterhin ist der Abschluß 66 mit ringförmigen
Randabschnitten 72 mit jeweils einem Zahn
74 gebildet. Die Zähne 74 sind zum schnappenden
Eingriff mit rechtwinklig geformten gegenüberliegenden
Öffnungen 76 ausgebildet, die in dem offenen Ende des
Zylinders 48 benachbarten Randabschnitt geformt sind,
um den Abschluß 66 am Zylinder 48 zu befestigen.
Eine starke sekundäre Kompressionsfeder 78 ist
um die Stange 12 herum angeordnet und wird im Inneren
des Zylinders 48 zwischen der hinteren Fläche 80 des
scheibenförmigen Abschnitts 52b und der inneren Fläche 82 des
ringförmigen Flansches 68 des Abschlusses
66 gehalten.
Das geschlossene Ende des Außenzylinders 48 ist einstückig
mit einem abgeflachten Montageendabschnitt 84 geformt, der
eine Öffnung 86 zur Befestigung an der Seitenwand eines
Handschuhfachgehäuses in einer Automobilwand aufweist.
Das äußere Ende der Stange 14 ist in einem
Endabschnitt 88 mit einer Öffnung 90 ausgestattet, die an
einer Handschuhfachtür befestigt werden kann. Alternativ
kann der Außenzylinder 48 an der Handschuhfachtür und die
Stange am Handschuhfachgehäuse befestigt werden. Auf
diese Weise kann die Tür relativ zum in der Stirnwand angebrachten
Handschuhfachgehäuse frei geöffnet und geschlossen
werden.
Die Funktion des vorliegenden mit Luft arbeitenden Dämpfers
10 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 3
und 4 der Zeichnungen beschrieben. Wie in Fig. 3 gezeigt,
steht die Feder 42 mit dem ersten Kolben 16 in
Eingriff, um im Normalzustand die Stange 14 im Innenzylinder
12 zurückzuziehen und die Feder 78 steht
mit dem zweiten Kolben 50 in Eingriff, um normalerweise
die Stange 12 (Innenzylinder) innerhalb des
Außengehäuses 48 zurückzuziehen. Folglich sind beide Kolben
16 und 50 normalerweise innerhalb des Außen
zylinders 48 zurückgezogen.
Während der anfänglichen Türöffnungsbewegung nach Freigabe
einer Türklinke erfolgt der Ausziehhub der Stange 14
(nach rechts in Fig. 3), der durch das Gewicht der Tür und
des im Handschuhfachgehäuses gespeicherten Inhalts erzeugt
wird, nur gegen die schwächere Feder 42. Daher wird
die Stange 14 ausgezogen, bevor eine Bewegung oder ein
Auszug der Stange 12 erfolgt. Es wird darauf hingewiesen,
daß der innere Druck der Kammer A auf der
linken Seite des Kolbens 16 reduziert und der Innendruck
der Kammer B erhöht wird. Während die
Stange 14 sich nach rechts bewegt, wird die Lippendichtung 20
gegen den scheibenförmigen Abschnitt 18a gedrückt,
so daß jeder Luftstrom von der Kammer B zur
Kammer A außer durch die erste Öffnung 24 über die
zweite Öffnung 26 und den Schlitz 28 hindurch verhindert
und ein Unterdruck erzeugt wird.
Beim weiteren Öffnen der Tür beginnt die Stange 12
(Innenzylinder), die stärkere Feder 78 zu komprimieren und
dem Öffnen der Tür mehr Widerstand entgegenzusetzen. Es
sei angemerkt, daß der Innendruck der Kammer C an der
linken Seite des Kolbens 50 reduziert und der Innendruck
der Kammer D erhöht wird. Wenn sich die
Stange 12 nach rechts bewegt, wird die
Lipppendichtung 56 gegen den scheibenförmigen Abschnitt 52a
gedrückt, so daß jeder Luftstrom von der Kammer D
in die Kammer C außer durch die dritte Öffnung 60 über
die vierte Öffnung 62 und den Schlitz 64 hindurch verhindert
wird und daher ein Unterdruck entsteht. Die
Stange 14 und Stange 12 sind in ihrem voll ausgezogenen
Zustand in Fig. 4 dargestellt.
Daher ist ersichtlich, daß der mit Luft arbeitende
Dämpfer eine zunehmende Kraft verursacht, wenn die
Tür weiter geöffnet wird, d. h., der sekundäre Dämpfeffekt
ist größer als der primäre, um bei Änderung der
Türkraft eine angemessene sanfte Dämpfung zu erzeugen. Es
ist klar, daß die Spannung der Kompressionsfedern 42, 78
und die Größe der Luftstromöffnungen 24, 26, 60 und 62 zur
Kompensation unterschiedlicher variabler Lasten geändert
werden können.
Andererseits werden beim Schließen der Tür aus dem voll ausgezogenen
Zustand nach Fig. 4 heraus die vorgenannten oben beschriebenen
Funktionen im wesentlichen umgekehrt. Während
des Schließens der Tür wird die komprimierte stärkere
Feder 78 anfänglich ihre gespeicherte Energie zum Zurückziehen
der Stange 12 aufbringen, um die Türschließbewegung
zu beginnen. Dies bewirkt, daß sich die
Dichtung 56 nach links gegen den scheibenförmigen
Abschnitt 52b bewegt und eine Kommunikation zwischen den Kammern C
und D über die Öffnungen 60 und 62, den Schlitz 64 und
benachbarte Bereiche gleichzeitig erlaubt. Daher wirkt
keine Bremskraft auf die Bewegung des Kolbens 50 nach
links und die Stange 12 bewegt sich sanft.
Anschließend beginnt die schwächere Feder 42 ihre gespeicherte
Energie zum Zurückziehen der Stange 14 abzugeben
und die Türöffnungsbewegung zu beenden. Dadurch bewegt
sich die Dichtung 20 gegen den scheibenförmigen
Abschnitt 18b und ermöglicht die Kommunikation zwischen den
Kammern A und B über die Öffnungen 24 und 26, den Schlitz
28 und benachbarte Bereiche gleichzeitig. Daher wirkt keine
Bremskraft auf die Bewegung des Kolbens 16 nach
links und die Stange 14 bewegt sich sanft.
In Fig. 7 wird eine zweite Ausführungsform des Innenzylinders
12a gezeigt, der ein reduziertes Volumen der zirkulierenden
inneren Luft entsprechend dem abnehmenden Volumen
im abgeschlossenen Ende hat und so einen schnelleren
Dämpfeffekt ermöglicht. Speziell ist das geschlossene Ende
des Innenzylinders 12a in seinem zentralen Abschnitt im
wesentlichen als konisch gestalteter Hohlabschnitt 92 geformt.
Das geschlossene Ende ist durch beabstandete enge
Wandabschnitte 94a und 94b definiert, die einen U-förmigen
Spalt 96 dazwischen aufweisen. Das Innere der Wandabschnitte
dient der Aufnahme eines Endes der schwächeren Feder 42
innerhalb des Innenzylinders 12a. Es ist erkennbar,
daß der Außenzylinder 48 nach Fig. 1 als Außenzylinder
verwendet werden kann.
Weiterhin können der Abschluß 66 und das
äußere Ende der Stange 12 (Innenzylinder) mit einander
entsprechenden Konturen ausgebildet werden ähnlich
dem Abschlußdeckel 30 und der Stange 14 nach
Fig. 1, um als zusätzliche Verdrehsicherung eine Drehung
der Stange bezogen auf den Außenzylinder zu verhindern.
Außerdem ist es mittels Anordnung der ersten und
zweiten Öffnungen 24, 26 und der dritten und vierten Öffnungen
60, 62 in entgegengesetzte Richtung an den entsprechenden
scheibenförmigen Abschnitten möglich, die Dämpfbewegung
während der ausziehenden oder einziehenden Hubbewegung
der Stangen zu bewirken.
Claims (7)
1. Dämpfer mit einem Innenzylinder mit einem offenen Ende,
einer im Innenzylinder hin- und herbewegbaren Stange, die
an ihrem vorderen Ende einen an der Innenwand des Innenzylinders
teleskopisch gleitenden ersten Kolben aufweist,
der den Innenzylinder in zwei Kammern unterteilt, wobei
der erste Kolben so ausgebildet ist, daß er eine Strömungsverbindung
zwischen den Kammern herstellt, wenn die
Stange in der ersten axialen Richtung bewegt wird, einem
ersten Abschluß am offenen Ende des Innenzylinders mit
einer Öffnung zur Durchführung der Stange, einer um die
Stange herum angeordneten ersten Druckfeder zwischen
dem Kolben und dem Abschluß, einem Außenzylinder mit
(14) bzw. dem ersten Zylinder (12) abgewandten Kammern
(A, C) abgeschlossen sind.
2. Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er
eine Drehsicherung aufweist, die an der Stange (14) und
am ersten Abschluß gebildet ist.
3. Dämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Stange (14) einen kreuzförmigen Querschnitt aufweist
und die Öffnung im ersten Abschluß (30) eine dazu
passende Kontur hat.
4. Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Druckfeder (42) schwächer als die
zweite Druckfeder (78) ist.
5. Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Außenzylinder (48) nahe seinem geschlossenen
Ende Mittel (84) zur Montage an einem Gehäuse
und die erste Stange an ihrem äußeren Ende Mittel (88,
90) zur Montage an einer Tür aufweist.
6. Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß er eine zweite Drehsicherung aufweist, die
am Innenzylinder (12) und am zweiten Abschluß (66) gebildet
ist.
7. Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel (92) zur Reduzierung des Volumens
der Luft am geschlossenen Ende des Innenzylinders (12)
vorgesehen sind.
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