DE4424433C1 - Zwischenrohr für einen Schwingungsdämpfer mit veränderbarer Dämpfkraft - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zwischenrohr für einen Schwingungsdämpfer mit veränderbarer Dämpfkraft entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster Gm 92 06 568 ist ein solches Zwischenrohr bekannt. Bei einem solchen Zwischenrohr besteht das Problem der ausreichenden Länge des Rohrstutzens für eine Überdeckung mit dem Ventilsitzkörper des Bypassventils. Es hat sich als eine Lösung erwiesen, daß in das Zwischenrohr am Übergang zum Rohrstutzen eine freistichartige Anformung eingearbeitet wird, die die Rohrstutzenlänge vergrößert. Trotzdem kann diese Lösung nicht ganz zufriedenstellen, da das Zwischenrohr in dieser Ausführung relativ teuer ist und die Rohrstutzenlänge bei ungünstigen Verhältnissen von Rohrstutzendurchmesser zum Zwischenrohrdurchmesser zwar ausreichend erscheint, jedoch die tragende Länge der Überdeckung durch die notwendigen Übergangsradien zum Rohrstutzen noch knapp bemessen ist. Mit zunehmender Länge des Rohrstutzens verringert sich die Wandstärke des Rohrstutzens, die aber dem Betriebsdruck innerhalb des Schwingungsdämpfers ausgesetzt ist.

In der DE-OS 40 31 760 wird eine Alternative vorgestellt, bei der ein Dichtkörper den Übergang zwischen dem Zwischenrohr und dem Ventilsitzkörper bildet. Die Ausführung nach den Fig. 1 und 2 haben den Nachteil, daß der Betriebsdruck im Zwischenrohr den Dichtkörper aufweitet, die Dichtung zum Zwischenrohr verformt wird und eine Leckage nicht ausgeschlossen werden kann. Die Varianten entsprechend den Fig. 4 und 5 verkomplizieren den Ventilsitzkörper nachhaltig.

Aus der DE 41 30 869 ist einen Zwischenrohr für einen Schwingungsdämpfer mit verstellbarer Dämpfkraft bekannt, dessen Zwischenrohr einen Rohrstutzen aufweist, der eine Überdeckung mit einem Ventilkörper besitzt und eine hydraulische Verbindung mit einem steuerbaren Ventil bildet. Des weiteren ist ein Zwischenring innerhalb des Rohrstutzens über ein Gewinde angeordnet, der sich zumindest von der Öffnungsseite des Rohrstutzens mittels einer Auflage in Form eines Bundes abstützt und eine größere axiale Länge aufweist, als der Rohrstutzen. Offensichtlich ist der Zwischenring aus einem harten Material gefertigt, da er eine Schneidkante besitzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Zwischenrohr derart weiterzubilden, daß ein betriebssicherer Übergang zum Bypassventil gewährleistet ist und ein Kostenvorteil gegenüber dem aufgezeigten Stand der Technik erreicht werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 1 gelöst. Als einer der wichtigsten Vorteile ist zu werten, daß die Länge des Rohrstutzens nur noch einen untergeordneten Einfluß auf die Überdeckung zwischen dem Zwischenrohr und dem Ventilsitzkörper ausübt. Der bisherige Fertigungsaufwand für den Rohrstutzen kann deutlich verringert werden, so daß ein spürbarer Kostenvorteil nachweisbar ist. Des weiteren übernimmt der Rohrstutzen eine Stützfunktion ge­ genüber dem Zwischenring, damit dieser durch den Druck im Zwischenrohr nicht undicht wird. Der Zwischenring ist unabhängig vom Ventilsitzkörper als Einzelteil austauschbar. Somit können ebenso Schwingungsdämpfer mit einem größeren wie mit kleinerem Abstand zwischen dem Zwischenrohr und dem Behälterrohr mit demselben Zwischenrohr ausgeführt werden. Bei den derzeit noch relativ kleinen Fahrzeugserien mit verstellbarer Dämpfung können die Werkzeug kosten mit dem Zwischenring für die vielen Zwischenrohrvarianten auf einem niedrigeren Niveau gehalten werden. Bei und vor der Montage des Bypassventils kann der Zwischenring seine Einbaulage nicht verändern, so daß der korrekte Sitz, der sich zwangsläufig einstellt, garantiert ist. Im anderen Falle könnte man einen Montagefehler beispielsweise bei einer Ausführung nach den Fig. 1 und 2 aus der DE 40 31 760 erst dann erkennen, wenn der fertigmontierte Schwingungsdämpfer im Prüfstand auf seine Funktionstüchtigkeit überprüft wird.

Zur Reduzierung des Montageaufwandes hinsichtlich der Montagekräfte weist die Klemmfläche des Zwischenringes einen im wesentlichen dem Rohrstutzen gleichen Durchmesser auf, die jedoch von dem Ventilsitzkörper derart verformt wird, daß die Klemmflächen am Rohrstutzen angreifen. Der Zwischenring läßt sich besonders leicht in den Rohrstutzen einführen. Die Klemmflächen können je nach Auslegung leicht am Rohrstutzen ansetzen oder kontaktlos sein. Erst nach dem Einführen des Ventilsitzkörpers in den Zwischenring erfolgt eine Verformung des Zwischenringes zumindest im Bereich der Klemmflächen, die diese wirksam werden lassen.

Entsprechend einem weiteren vorteilhaften Merkmal weist der Zwischenring Federzungen auf, die am Rohrstutzen angreifen. Durch diese Maßnahme wird eine gezielte Haltekraft des Zwischenringes im Rohrstutzen erreicht.

Die bisherige Form des Rohrstutzens mußte durch Kalibrieren nachgeformt werden, damit die Überdeckung zwischen dem Rohrstutzen und dem Ventilzwischenkörper einen ausreichenden Traganteil aufwies. Das Kalibrieren stellt einen erheblichen Bauaufwand dar und beinhaltet die Gefahr der Rissbildung. Dadurch, daß der Rohrstutzen konisch ausgeführt ist und der Zwischenring gegenüber dem Rohrstutzen eine angepaßte konische Gegenfläche aufweist, wird bewußt auf die Kalibrierung verzichtet. Der Umformgrad kann in einem wichtigen Punkt reduziert werden.

Zur günstigen Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums weist der Zwischenring im Bereich der konischen Gegenfläche eine Ausnehmung für einen Dichtring auf. Das Dämpfmedium kann den Zwischenring nicht umströmen, so daß keine radialen Druckkräfte wirken können, die den Zwischenring vom Rohr­ stutzen abheben.

Alternativ besitzt der Zwischenring einen umlaufenden Wulst, der gegenüber dem Rohrstutzen eine Dichtkante bildet. Eine separate Dichtung zwischen dem Rohrstutzen und dem Zwischenring entfällt. Der Betriebsdruck im Schwingungsdämpfer spannt die Dichtkante gegenüber dem Rohrstutzen vor.

Im Hinblick auf eine einfache Montage und auf einen sicheren Sitz ist am Zwischenring und/oder am Rohrstutzen eine Montagekontur in Form einer Einführschräge oder Radius ausgeführt. Diese Montagekontur gewährleistet, daß mit einer kleinen Montagekraft der Zwischenring eingeführt werden kann.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 Gesamtdarstellung eines Schwingungsdämpfers,

Fig. 2-4 Rohrstutzen mit Zwischenring.

Die Fig. 1 verdeutlicht die Anwendung eines Zwischenrohres 1 in einem Schwingungsdämpfer 3 mit verstellbarer Dämpfung am Beispiel eines Federbeines. In einem Behälter 5 mit einem Verbindungsorgan 7 zu einer nicht dargestellten Fahrzeugachse ist eine Dämpfeinheit, bestehend aus einem Zylinder 9, in dem eine axial bewegliche Kolbenstange 11 mit einem Kolben 13 in einem Arbeitsraum 15, der mit Dämpfmedium gefüllt ist, angeordnet, die aufgrund der Verdrängung des Dämpfmediums bei der Kolbenstangenbewegung mit Hilfe von Drosseleinrichtungen 17, 19 eine Dämpfwirkung bewirkt.

Die Kolbenstange 11 wird an der Austrittsseite aus dem Zylinder 9 von einer Kolbenstangendichtungseinheit 21 konzentrisch zum Schwingungsdämpfer 3 positioniert. An dem sich außerhalb des Schwingungsdämpfers 3 befindlichen Ende der Kolbenstange 11 ist ein Anschluß 23 für eine nicht dargestellte Karos­ serie angebracht. Das Zwischenrohr 1, das konzentrisch im Dämpfer montiert ist, bildet mit dem Zylinder 9 eine Verbindungsstrecke 27 zu einem Bypassventil 29.

Das Bypassventil 29 dient als Verstellelement für die Dämpfung und ist auf der Abflußseite mit einem ringförmigen Ausgleichsraum 31 verbunden, der sich zwischen dem Behälter 5 und dem Zwischenrohr 1 befindet.

Bei einer Relativbewegung zwischen Rad und Fahrzeugkarosserie bewegt sich die Kolbenstange 11 innerhalb des Arbeitsraumes 8 und verdrängt das Dämpfmedium zu einem Teil über eine Verbindungsbohrung 33, wodurch die Verbindungsstrecke 27 und damit das Zwischenrohr 1 unter einem Betriebsdruck stehen müssen.

Die Fig. 2a und 2b zeigen einen Schnitt durch das Zwischenrohr 1 im Bereich eines Rohrstutzens 35 als Verlängerung der Verbindungsstrecke 27. Innerhalb des Rohrstutzens 35 ist ein Zwischenring 37 angeordnet. Der Rohrstutzen 35 ist leicht konisch ausgeführt, wobei die dem Rohrstutzen 35 zugewandte Gegenfläche 39 ebenfalls einen konischen Verlauf besitzt. Dabei bildet die Gegenfläche 39 die Auflage, da der Betriebsdruck auf eine Stirnfläche 41 und eine Überdeckungsfläche 43 des Zwischenringes 37 innerhalb des Schwingungsdämpfers 3 wirkt und den Zwischenring 37 gegen den Rohrstutzen 35 verspannt, aber die Kombination der Gegenfläche 39 mit dem Rohrstutzen 35 ein Austreiben des Zwischenringes 37 verhindert. Innerhalb der Gegenfläche 39 ist eine Ausnehmung 45 für eine Dichtung 47 eingearbeitet, damit das Dämpfmedium den Zwischenring 37 nicht umströmen kann. Bei der Dichtung 47 handelt es sich um einen gewöhnlichen O-Ring, der keine Krüm­ mung innerhalb seiner Ringebene aufweist. Auf einer Oberseite 49 des Rohrstutzens 35 greift eine Klemmfläche 51 an, die den Zwischenring 37 axial fixiert. Insgesamt ist die axiale Länge des Zwischenringes 37 größer als die des Rohrstutzens 35. In den Zwischenring 37 wird ein Ventilsitzkörper 53 eingeschoben, auf dessen Rückseite das aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellte Bypassventil angeordnet ist. Als nutzbare Überdeckungslänge steht die Länge s des Zwischenringes 37 zur Verfügung. An dem dem Ventilsitzkörper 53 zugewandten Ende ist für den Ventilsitzkörper 53 eine Einführ­ schräge 55 vorgesehen. Der Zwischenring 37 ist aus einem Kunststoff gefertigt, der eine gewisse Elastizität in radialer Richtung aufweist. Zur Montage wird der Zwischenring 37 in den Rohrstutzen 35 eingeschoben, bis die Klemmflächen 51 an der Oberseite 49 des Rohrstutzens 35 aufschnappen.

Als Alternative zu den Fig. 2a/b kann anstatt einer Dichtung 47 innerhalb einer Ausnehmung 45 auch ein umlaufender Wulst 57 entsprechend der Fig. 2c ausgeführt sein. Der Wulst 57 wird über die wirksamen Druckkräfte gegenüber dem Rohrstutzen 35 zur Anlage gebracht, so daß das Leckproblem nicht besteht.

In den Fig. 3a und 3b ist der Rohrstutzen 35 als ein Dom ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform liegt die Klemmfläche 51 innerhalb des Zwischenrohres 1. Eine Deckfläche 59 des Doms 35 wird einerseits von der Auflage 61 und andererseits von der Klemmfläche 51 eingespannt. Als zusätzliche Sicherung zur Dichtwirkung der Klemmfläche 51 zur Rückseite 63 der Deckfläche 59 des Doms gegen Leckagen kann zwischen der Auflage 61 und der Deckfläche 59 eine Dichtung 65 gekammert sein. Der Zwischenring 37 läßt sich durch eine Öffnung 67 des bereits montierten Behälters 5 (siehe Fig. 1) einsetzen.

Die Fig. 4a zeigt eine Variante eines Zwischenringes 37, bei dem die Klemmfläche 51 des Zwischenringes 37 vor der Montage des Ventilsitzkörpers gerade die Rückseite 71 der Deckfläche 59 des Doms 35 hintergreift. Zur Montage des Zwischenringes 37 müssen nur vernachlässigbare Kräfte aufgewandt werden. Erst wenn der Ventilsitzkörper 53 in den Zwischenring 37 eingeführt wird, erfolgt über den Ventilsitzkörper 53 eine Verdrängung des Zwischenringes 37 nach radial außen, wobei im Bereich der Klemmflächen 51 die größte Verformung stattfindet, da dort die größte Elastizität vorliegt. Die Verformung kann durch eine einfache Preßpassung zwischen dem Ventilsitzkör­ per 53 und dem Durchmesser der Überdeckungsfläche 43, aber auch durch eine leicht konische Ausbildung der Überdeckungsfläche 43 erfolgen.

Bei der Fig. 4b ist die Auflage 61 mit Federzungen 63 versehen, die für eine von den Toleranzen der Materialstärke des Doms 35 und vom Abstand zwischen der Auflage 61 und der Klemmfläche 51 unabhängigere Vorspannkraft zur Bestimmung der Axialposition des Zwischenringes 37 sorgen. Als Montagehilfe ist eine Montagekontur 69 in Form einer Schräge am Zwischenring 37 ausgeführt. Alternativ kann selbstverständlich auch ein Radius, wie in der Fig. 2c dargestellt, verwendet werden.

Claims (7)

1. Zwischenrohr für einen Schwingungsdämpfer mit veränderbarer Dämpfkraft, umfassend einen Rohrstutzen, der eine Überdeckung mit einem Ventilsitzkörper aufweist und eine hydraulische Verbindung mit einem steuerbaren Ventil bildet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenring (37) innerhalb des Rohrstutzens (35) angeordnet ist, der aus einem Kunststoff besteht, der eine elastische radiale Verformung ermöglicht und eine größere axiale Länge aufweist als der Rohr­ stutzen (35), und sich zumindest an einer Öffnungsseite des Rohrstutzens (35) mittels einer Auflage (61) abstützt und mindestens eine Klemmfläche (51) aufweist, die den Zwischenring (37) axial durch Aufschnappen fixiert.

2. Zwischenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmfläche (51) des Zwischenringes (37) einen im wesentlichen dem Rohrstutzen (35) gleichen Durchmesser aufweist, jedoch von dem Ventilsitzkörper (53) derart verformt wird, daß die Klemmfläche (51) am Rohrstutzen (35) angreift.

3. Zwischenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (37) Federzungen (63) aufweist, die am Rohrstutzen (35) angreifen.

4. Zwischenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (35) konisch ausgeführt ist und der Zwischenring (37) gegenüber dem Rohrstutzen (35) eine angepaßte konische Gegenfläche (39) aufweist.

5. Zwischenrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (37) im Bereich der konischen Gegenfläche (39) eine Ausnehmung (45) für einen Dichtring (47) aufweist.

6. Zwischenrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (37) einen umlaufenden Wulst (57) besitzt, der gegenüber dem Rohrstutzen (35) eine Dichtkante bildet.

7. Zwischenrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Zwischenring (37) und auch am Rohrstutzen (35) eine Montagekontur (69) in Form einer Einführschräge oder eines Radius ausgeführt ist.