DE4408405A1 - Schwingungsdämpfer mit mechanischem Zuganschlag - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE-OS 28 53 914 ist ein mechanischer Zuganschlag für einen Schwingungsdämpfer oder ein Federbein bekannt, der unter anderem eine Feder besitzt, die im Ringraum zwischen der Kol­ benstange und dem Zylinder angeordnet ist und ab einem be­ stimmten Ausfahrweg der Kolbenstange auf einer Anschlagfläche der Kolbenstange zur Anlage kommt. Bei den gezeigten Ausfüh­ rungsbeispielen zentriert sich die Feder im Bereich der Kol­ benstangenführung am Innendurchmesser des Zylinderrohres und am unteren Ende an der Kolbenstange. Der unmittelbare Kontakt der Feder zu den genannten Schwingungsdämpferbauteilen während der Montage und/oder dem Dämpferbetrieb zu einem Abrieb an den Oberflächen der Kolbenstange bzw. am Zylinderrohr mit der Folge, daß kleine Spänchen entstehen, die die Dämpfeinrich­ tungen in ihrer Funktion beeinträchtigen können.

Die Ausführungen nach den Fig. 3 und 4 der DE-OS 28 53 914 besitzen in ihrem unteren Ende einen Dämpfringträger, der über Führungsnocken eine Zentrierung gegenüber der Kolbenstange ermöglichen soll. Bei der Verbindung zwischen der Feder und dem angespritzten Dämpfringträger treten jedoch Probleme auf, die eine über die gesamte Lebensdauer zuverlässige Funktion des hydraulisch-mechanischen Zuganschlages nicht garantieren können. So ist es fertigungstechnisch sehr schwierig die Feder zu umspritzen, so daß die Maßhaltigkeit der Führungsnocken ungenau wird. Dadurch kann die Feder mit der Kolbenstange in schabenden Kontakt geraten. Des weiteren stehen durch die besondere Art der Verbindung zwischen der Feder und dem Dämpfringträger einige Windungen für den Federungsvorgang nicht zur Verfügung. Zusätzlich treten grobe Spannungen in­ nerhalb der Hülse des Dämpfringträgers auf, die die Verbindung zur Feder gefährden.

Ein weiteres Problem besteht in der Forderung nach einer ein­ fachen aber trotzdem prozeßsicheren Federung. Bisher ist es nur mit erheblichen Aufwand möglich, das obere Ende der Feder direkt unterhalb der Kolbenstangenführung zuverlässig anzu­ ordnen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme mit einfachsten Mitteln zu be­ heben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 1 gelöst. Die einfache Geometrie des Anschlagkörpers ermöglicht eine kostengünstige Großserienproduktion. Ebenso kann durch die wiederverschließbare Verbindung zwischen dem Anschlagkör­ per und der Feder eine automatengerechte Fertigung erreicht werden. Durch die radiale Führungsfläche des Anschlagkörpers wird gewährleistet, daß ein unmittelbarer Kontakt zwischen der Feder und der Kolbenstange ausgeschlossen ist. Es bietet sich an, an beiden Enden der Feder einen Anschlagkörper vorzusehen, so daß die Baueinheit aus oberen Anschlagkörper, Federn und unterer Anschlagkörper außerhalb des Dämpfers vormontiert werden kann und in ihrer Gesamtheit während der Fertigung in den Schwingungsdämpfer eingeführt wird, so daß später im Be­ trieb eine schwimmende Lagerung des mechanischen Zuganschlags vorliegt.

Gemäß einem weitern vorteilhaften Merkmal besteht der An­ schlagkörper aus Kunststoff. Dabei wird der günstige Reibko­ effizient zwischen Kunststoff und der Kolbenstangenoberfläche ausgenutzt. Eine PTFE-Beschichtung, die entsprechend enge Toleranzen erfordert, kann unterbleiben.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante weist die Hülse eine Hinterschneidung auf, in die mindestens eine Endwindung der Feder eingreift. Dadurch entsteht eine formschlüssige Verbindung, die derart ausgeführt ist, daß sie das Eigenge­ wicht der Feder und eines weiteren Anschlagkörpers zuverlässig aufnehmen kann. Alternativ besteht die Möglichkeit, daß die Hülse über ihren Außendurchmesser mit der Feder eine Preßpas­ sung eingeht. Beide Varianten ermöglichen es, daß nur eine Endwindung für die Verbindung zur Hülse benötigt wird, so daß keine Verluste bezüglich federnde Windungen auftreten.

Um auf jeden Fall einen Schleifkontakt zum Zylinder zu ver­ meiden ist einerseits vorgesehen, daß der Flansch der Hülse und die Feder einen kleineren Außendurchmesser aufweisen als der Innendurchmesser des Zylinders.

Bei relativ weichen und langen Federn kann es zu Knickungen der Feder beim Federungsvorgang kommen. Diese können jedoch nicht zu einem Kontakt zwischen der Kolbenstange und der Feder führen, da axiale Länge der Hülse ein Mehrfaches einer Feder­ windung der Feder entspricht.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 Schwingungsdämpfer in Gesamtdarstellung

Fig. 2 und 3 Anschlagkörper als Einzelteil.

Der in Fig. 1 gezeigte Schwingungsdämpfer ist als ein Feder­ bein ausgeführt und besteht aus einem Zylinder 1, welcher konzentrisch in einem Behälterrohr 3 angeordnet ist. Zwischen dem Zylinder 1 und dem Behälterrohr 3 befindet sich ein Aus­ gleichsraum 5, der über ein Bodenventil 7 mit dem Arbeits­ raum 9 verbunden ist. Eine Kolbenstange 11 ist in der Kolben­ stangenführung 13 geführt und mittels der Kolbenstangendichtung 15 nach außen abgedichtet. Der Innenraum des Zylinders 1 wird durch einen Kolben 17 in den unterhalb des Kolbens 17 angeordneten Arbeitsraum 9 und einem ringför­ migen von der Kolbenstange 3 und der Innenwand des Zylinders 1 begrenzten Arbeitsraum 19 getrennt.

Innerhalb des Arbeitsraumes 19 ist ein mechanischer Zugan­ schlag angeordnet, der aus einer Feder 21 und jeweils einem Anschlagkörper 23 an den Enden der Feder besteht. Neben der dargestellten Feder mit Rechteckquerschnitt kann selbstver­ ständlich auch ein Rundquerschnitt bei der Feder eingesetzt werden. Der Zuganschlag 21, 23 ist schwimmend an der Kolben­ stange gelagert und stützt sich ab einem bestimmten Ausfahrweg der Kolbenstange 11 an der Kolbenstangenführung 13 und einem Anschlag 25 an der Kolbenstange 11 ab.

In Fig. 2 wird nur der Anschlagkörper 23 gezeigt, der im we­ sentlichen aus einer Hülse 27 und einem Flansch 29 besteht. Am Innendurchmesser besitzt der Anschlagkörper 23 eine radiale Führungsfläche 31, die mit der Kolbenstange 11 (Fig. 1) in gleitendem Kontakt steht. In dieser Ausführungsvariante stellt der gesamte Innendurchmesser die Führungsfläche bei ausrei­ chenden Bauraumverhältnissen auch Rippen angeformt sein, die die Führungsfunktion übernehmen.

Der Außendurchmesser der Hülse 27 weist eine Hinterschnei­ dung 33 auf, in die die Feder 21 eingreift. Die linke Schnitthälfte zeigt eine Hinterschneidung für eine Feder mit Rundquerschnitt, die rechte für einen Rechteckquerschnitt. In Druckrichtung stützt sich die Feder am Flansch 29 ab hingegen in Zugrichtung an der Hinterschneidung 33.

Die Fig. 3 zeigt eine alternativ Ausführung eines Anschlag­ körpers 23, dessen Hülse eine leicht konische Außenkontur be­ sitzt, damit möglichst nur eine Endwindung der Feder 21 mit der Hülse 27 eine Preßpassung eingeht. Selbstverständlich kann man auch einen konstanten Außendurchmesser wählen, wenn mehrere Endwindungen zugelassen werden, die Steigung der Feder größer ist als die axiale Ausdehnung der Hülse 27 oder die Feder eine Endwindung mit reduziertem Innendurchmesser auf­ weist.

Beispielhaft ist der Flansch 29 mit einer einer Rundfeder an­ gepaßten Kontur ähnlich eines Federtellers 35 ausgerüstet. Dadurch erübrigt sich vorteilhafterweise ein Anschleifen der Federenden.

Bei ausreichenden Platzverhältnissen kann zur besseren Montage der Feder die Hülse 27 einen oder mehrere Schlitze 37 aufwei­ sen, die eine elastische Deformation der Hülse 27 ermöglichen und dadurch die zulässigen Toleranzen für den Außendurchmesser der Hülse deutlich vergrößern lassen.

Die gesamte Montage des mechanischen Zuganschlags wird dadurch erleichtert, daß die Feder 21 jeweils endseitig mit einem An­ schlagkörper 23 versehen wird und man diese Baueinheit vor dem Verschließen des Schwingungsdämpfers durch die Kolbenstangen­ führung 13 in das Zylinderrohr 1 einführt. Der bei dem An­ schlagkörper 23 zur Anwendung kommende Werkstoff Kunststoff garantiert, daß beim Kontakt zwischen der Kolbenstange 11 und dem Anschlagkörper 23 keine Beschädigungen der Kolbenstangen­ oberfläche und damit Späne auftreten.

Des weiteren wird durch die Dimensionierung der Außendurch­ messer des Flansches 29 der Hülse 27, sowie der Feder 21 ga­ rantiert, daß kein Kontakt zum Zylinder 1 auftreten kann. Be­ schädigungen bei der Montage und beim Federungsvorgang werden vermieden. Ebenso kann durch die Länge der Hülse 27, die ein Mehrfaches einer Federwindung der Feder 21 beträgt, verhindert werden, daß die Feder 21 mit der Kolbenstange 11 in Berührung kommt.

Claims (8)

1. Schwingungsdämpfer oder Federbein mit einem mechanischen Zuganschlag, umfassend einen Zylinder, in dem ein mit einer Kolbenstange verbundener und Dämpfeinrichtungen aufweisender Kolben axial beweglich angeordnet ist und den Zylinderinnenraum in zwei fluidgefüllte Arbeitsräume trennt und sich an einem Zylinderende eine Führung und eine Dichtung für die Kolbenstange befindet, während der hydraulisch-mechanische Zuganschlag im ringförmigen Ar­ beitsraum zwischen Zylinder und Kolbenstange angeordnet ist, einen mit der Kolbenstange verbundenen Anschlag be­ sitzt, eine Feder, die sich ab einem bestimmten Ausfahr­ weg der Kolbenstange einerseits an der Kolbenstangenfüh­ rung und anderseits am Anschlag abstützt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Anschlagkörper (23), bestehend aus einer Hülse (27) und einem Flansch (29), mit der Fe­ der (21) eine wiederverschließbare Verbindung eingeht und das die Hülse (27) an ihrem Innendurchmesser mindestens eine radiale Führungsfläche (31) gegenüber der Kolben­ stange (11) aufweist.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Anschlagkörper (23) aus Kunststoff besteht.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hülse (27) eine Hinterschneidung (33) auf­ weist, in die mindestens eine Endwindung der Feder (21) eingreift.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hülse (27) über ihren Außendurchmesser mit der Feder (21) eine Preßpassung eingeht.

5. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (27) mindestens einen Längsschlitz (37) aufweist, der eine zur leichteren Mon­ tage der Feder (21) erwünschte elastische Deformation der Hülse (27) ermöglicht.

6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Flansch (29) der Hülse (27) einen kleineren Außendurchmesser aufweist als der Innendurchmesser des Zylinders (1).

7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Feder (21) einen kleineren Außendurchmesser aufweist als der Innendurchmesser des Zylinders (1).

8. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die axiale Länge der Hülse (27) ein Mehrfaches einer Federwindung der Feder (21) entspricht.