DE4327915C2

DE4327915C2 - Hydraulischer Teleskop-Schwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE4327915C2
Application number: DE19934327915
Authority: DE
Inventors: Andree Patzenhauer; Alfred Zolper; Johannes Weber
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 2000-12-07
Anticipated expiration: 2013-08-21
Also published as: DE4327915A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Teleskop-Schwingungs dämpfer zum in etwa waagerechten Einbau in Fahrzeugen, bestehend aus ei nem Arbeitszylinder, einem den Arbeitszylinder in zwei Arbeitsräume untertei lenden, mit Dämpfungsventilen versehenen Kolben, der an einer Kolbenstange befestigt ist, einem Ausgleichsraum, der über Ventile mit einem der Arbeitsräu me in Verbindung steht.

Es sind bereits derartige Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. DE-OS 18 03 588), welche im wesentlichen für Schienenfahrzeuge vorgesehen sind und zum Bei spiel in waagerechter Einbaulage im entsprechenden Fahrzeug eingebaut sind. Der Ausgleichsraum ist dabei mit einem zusätzlichen, außerhalb des Aus gleichsraumes versehenen Behälter ausgebildet, der bei waagerechter Einbau lage oberhalb des Schwingungsdämpfers angeordnet ist. Bei dieser Art Schwin gungsdämpfer, die in waagerechter Einbautage Verwendung finden, hat sich herausgestellt, daß die Dämpferfunktion im Neuzustand ohne Beanstandung ist, wobei bei unsachgemäßer Behandlung, wie Dämpfertransport, Dämpferlagerung oder Montagevorgängen in das Fahrzeug, Probleme mit Lufteinschlüssen ent stehen können. Die zur Arbeitsraumentlüftung notwendige Verbindung von Lufteinschluß und Strömungsverbindung wird durch das Ölvolumen von der Kolbenstangenführung unterbrochen und kann aufgrund niedriger Dämpfungs kräfte bzw Dämpferhübe nicht hergestellt werden. Bei Kolbenbewegung werden je nach Arbeitsdruck die Luftanteile verdichtet und durchströmen die Dämpfer ventile des Kolbens, wobei das Zentrum der gesamten Luftmenge erhalten bleibt. Durch Steigerung der Dämpferanregungen ist eine Arbeitsraumentlüftung aufgrund von Ölverschäumung ebenfalls nicht möglich. Bei einer waagerechten Einbaulage des Schwingungsdämpfers setzt sich daher der Lufteinschluß im oberen Bereich des Arbeitszylinders und der Kolbenstangenführung ab.

Darüber hinaus sind Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. US-PS 2,357,920), bei denen der Arbeitszylinder in seinen beiden Endbereichen, einerseits am Boden ventil und andererseits an der Kolbenstangenführung mit Entlüftungsnuten ver sehen ist. Diese Entlüftungsnuten sind jedoch nur dann wirksam, wenn der Schwingungsdämpfer nicht waagerecht eingebaut ist. Bei einer einwandfreien waagerechten Einbautage sammeln sich die Lufteinschlüsse im Mittenbereich des Arbeitszylinders. Die Lufteinschlüsse orientieren sich in der Mitte zwischen dem Bodenventil und dem Kolben bzw zwischen der Kolbenstangenführung und Kolben. Bei einer Bewegung des Kolbens werden je nach Arbeitsdruck die Luftanteile verdichtet und durchströmen die Ventile des Kolbens, dabei bleibt jedoch das Zentrum der Gesamtluftmenge erhalten. Durch Erhöhung der Kol benanregung ist eine Entlüftung ebenfalls nicht möglich, da das Öl mit der Luft verschäumt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydraulischen Teleskop- Schwingungsdämpfer zu schaffen, bei dem auch bei waagerechter Einbaulage eventuell vorhandene und/oder sich bildende Lufteinschlüsse in mindestens ei nem der Arbeitsräume sicher in den Ausgleichsraum geführt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in mindestens einem der Arbeitsräume im vertikal oberen Bereich, ausgehend von der in etwa waagerecht verlaufenden Mittenachse des Arbeitszylinders, mindestens eine weitere, vom jeweiligen Endbereich des Arbeitszylinders beabstandete, mit ei nem Rückschlagventil versehene Strömungsverbindung vom Arbeitsraum zum Ausgleichsraum vorgesehen ist.

Nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung läßt sich als Rückschlagventil ein federbelastetes Ventil oder ein elastisch vorgespanntes Ventil, ein Ventil mit einem Schwimmkörper oder ein Sinterfilter vorsehen.

Nach einer wesentlichen Ausführungsform ist vorgesehen, daß als Strömungs verbindung mindestens ein Ring auf der Außenseite des Arbeitszylinders mit einer umlaufenden Ausnehmung versehen ist, wobei an mindestens einer Posi tion des Umfanges des Ringes eine Verbindung vom Arbeitsraum zur Ausneh mung und an mindestens einer weiteren Position eine Verbindung von der Aus nehmung zum Ausgleichsraum vorgesehen ist. Mit Vorteil sind hierbei die Aus nehmungen diametral gegenüberliegend angeordnet.

Auf diese Weise wird ein Lufteinschluß im oberen Bereich des Arbeitsraumes über die Verbindung vom jeweiligen Arbeitsraum zum Ausgleichsraum gewähr leistet. Die Luftblase wird in der obersten Position bei entsprechender Kolben bewegung in die Ausnehmung gebracht, so daß anschließend an der untersten Position des Ringes die Luft in den Ausgleichsraum geleitet wird und ich dann wieder in den oberen Bereich des Ausgleichsraumes bewegt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen sche matisch dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Schwingungsdämpfer mit einer Strömungs verbindung und einem Sinterfilter im Schnitt

Fig. 2 einen Schwingungsdämpfer im Schnitt mit einem elastisch vorgespannten Ventil in der Strömungsver bindung

Fig. 3 einen Schwingungsdämpfer im Schnitt mit einem federbelasteten Rückschlagventil in der Strömungsver bindung

Fig. 4 einen Schwingungsdämpfer im Schnitt, bei dem die Strömungsverbindung aus zwei am Arbeitszylinder befestigten Ringen besteht und einer ständig offenen Strömungsverbindung

Fig. 5 einen Schwingungsdämpfer im Schnitt, mit einer Strömungsverbindung und einem mit einem Schwimmkörper versehenen Ventil.

Der in Fig. 1 dargestellte Schwingungsdämpfer besteht im wesentlichen aus dem Arbeitszylinder 1, dem mit Dämpfungsventilen 4 versehenen Kolben 5, wobei der Kolben 5 an der Kolbenstange 6 befestigt ist. Der Kolben 5 unterteilt den Arbeitszylinder 1 in die beiden Arbeitsräume 2 und 3, dabei ist einer der Arbeitsräume 3 über entsprechende Ventile 7 im Boden des Schwingungs dämpfers mit dem Ausgleichsraum 8 verbunden.

Um bei waagerechter Einbaulage des Schwingungsdämpfers eventuell vorhandene oder sich während der Betriebszeit bildende Lufteinschlüsse sicher vom Arbeitsraum 2 oder 3 in den Ausgleichsraum 5 zu leiten, ist auf der Außen seite des Arbeitszylinder an jeweils einem Arbeitsraum 2 bzw. 3 eine Strömungsverbindung 9 vom Arbeitsraum in den Ausgleichsraum vorgesehen. Bei diesem Ausführungs beispiel ist in der Strömungsverbindung 9 ein Sinter filter 12 angeordnet. Hierdurch können Lufteinschlüsse vom jeweiligen Arbeitsraum in die Strömungsverbindung und den Sinterfilter 12 in den Ausgleichsraum 8 ge langen, ohne daß Dämpfungsmittel aus den Arbeitsräumen 2 oder 3 entweicht.

In der Fig. 2 ist ein Schwingungsdämpfer dargestellt, bei dem an mehreren Positionen des Arbeitszylinders 1 Strömungsverbindungen 9 von einem der Arbeitsräume 2 oder 3 in den Ausgleichsraum 8 vorhanden sind. Die Strömungsverbindungen 9 sind dabei mit einem Rückschlag ventil 10 versehen, welches mit einem elastisch vorge spannten Ventil 14 versehen ist. Der als elastisch vorgespanntes Ventil 14 verwendete Gummiring läßt sich lediglich in einer Öffnungsrichtung betätigen, so daß nur Lufteinschlüsse aus den Arbeitsräumen 2 oder 3 in den Ausgleichsraum 8 gelangen können.

Die Fig. 3 zeigt im Arbeitszylinder 1 eine Strömungs verbindung 9, die im wesentlichen aus einem Rückschlag ventil 10 besteht, welches eine federbelastete Kugel aufweist. Die Rückschlagventile 10 sind jeweils an der Stelle angeordnet, an denen sich in der Einbaulage, z. B. bei waagerechter Einbaulage erwartungsgemäß die eventuell vorhandenen Lufteinschlüsse entstehen werden.

In der Fig. 4 ist ein Schwingungsdämpfer dargestellt, bei dem der Arbeitszylinder 1 im Bereich des Arbeits raumes 2 und im Bereich des Arbeitsraumes 3 mit jeweils einem Ring 13 versehen ist. Der Ring 13 zeigt eine über seinen Umfang verlaufende Ausnehmung 15 und zeigt des weiteren in einem Bereich eine Ausnehmung vom Arbeits raum 2 bzw. 3 in die Ausnehmung 15 und an einer diametral gegenüberliegenden Seite eine Ausnehmung von der umlaufenden Nut 15 in den Ausgleichsraum 8. Bei entsprechender waagerechter Einbaulage des Schwingungs dämpfers bildet sich die Luftblase bzw. die Luftein schlüsse im Bereich der Ausnehmung zwischen Arbeitsraum und umlaufender Ausnehmung 15, so daß bei anschließender Dämpferbewegung diese Lufteinschlüsse in den unteren Bereich des Ringes 13 transportiert werden und dort von der umlaufenden Ausnehmung 15 in den Ausgleichsraum 8 gelangen. Anschließend steigen die Lufteinschlüsse, die waagerechte Einbaulage immer vorausgesetzt, in den oberen Bereich des Ausgleichsraumes 8. Basierend auf diesem Prinzip ist eine Strömungsverbindung 9 möglich, die keinerlei Rückschlagventil aufweist.

In der Fig. 5 ist eine Strömungsverbindung zwischen den Arbeitsräumen 2 und 3 und dem Ausgleichsraum 8 vorgesehen, bei der ein Rückschlagventil 10 vorgesehen ist, welches mit einem Schwimmkörper 11 versehen ist, so daß die Lufteinschlüsse entweichen können, dagegen das Dämpfungsmittel nicht.

Bezugszeichenliste

1

- Arbeitszylinder

2

Arbeitsraum

3

Arbeitsraum

4

Dämpfungsventile

5

Kolben

6

Kolbenstange

7

Ventile

8

Ausgleichsraum

9

Strömungsverbindung

10

Rückschlagventil

11

Schwimmkörper

12

Sinterfilter

13

Ring

14

elastisch vorgespanntes Ventil

15

umlaufende Ausnehmung

Claims

1. Hydraulischer Teleskop-Schwingungsdämpfer zum in etwa waagerechten Einbau in Fahrzeugen, bestehend aus einem Arbeitszylinder, einem den Ar beitszylinder in zwei Arbeitsräume unterteilenden, mit Dämpfungsventilen versehenen Kolben, der an einer Kolbenstange befestigt ist, einem Aus gleichsraum, der über Ventile mit einem der Arbeitsräume in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einem der Arbeitsräume (2, 3) im vertikal oberen Bereich, ausgehend von der in etwa waagerecht verlaufenden Mittenachse des Ar beitszylinders (1), mindestens eine weitere, vom jeweiligen Endbereich des Arbeitszylinders beabstandete, mit einem Rückschlagventil (10) versehene Strömungsverbindung (9) vom Arbeitsraum (2, 3) zum Ausgleichsraum (8) vorgesehen ist.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückschlagventil (10) ein federbelastetes Ventil vorgesehen ist.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückschlagventil (10) ein elastisch vorgespanntes Ventil vorgesehen ist.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückschlagventil (10) ein Ventil mit einem Schwimmkörper (11) vor gesehen ist.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückschlagventil (10) ein Sinterfilter (12) vorgesehen ist.

6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Strömungsverbindung (9) mindestens ein Ring (13) auf der Außensei te des Arbeitszylinders (1) mit einer umlaufenden Ausnehmung versehen ist,
wobei an mindestens einer Position des Umfanges des Ringes (13) eine Verbindung vom Arbeitsraum (2, 3) zur Ausnehmung und an mindestens ei ner weiteren Position eine Verbindung von der Ausnehmung zum Ausgleichs raum (8) vorgesehen ist.

7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen diametral gegenüberliegend angeordnet sind.