Schwinqunqsdämpfer mit einem Zug- und einem Druckanschlaq
Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit einem Zug- und einem Druckanschlag gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 .
Aus der DE 10 2009 012 515 A1 ist ein Schwingungsdämpfer bekannt, der eine in einem Zylinder axial bewegliche Kolbenstange aufweist. An der Kolbenstange ist ein Kolben fixiert, der mit einer Mehrzahl von Drosselöffnungen ausgeführt ist. Ab einer definierten Hublage in Zug- und in Druckrichtung kommt der Kolben mit einem Zugoder einem Druckanschlag zur Anlage. Dabei wirken auf den Kolben vergleichsweise große Biegekräfte. Die besagten Drosselöffnungen wirken sich auf den Kolben fes- tigkeitsschwächend aus. Folglich muss der Kolben eine vergleichsweise große Materialstärke aufweisen. Des Weiteren müssen Vorkehrungen getroffen werden, dass Abrieb aufgrund des Kontakts zwischen dem Kolben und den beiden Anschlägen keinesfalls die Drosselöffnungen verstopft.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin einen fluidbetriebenen
Schwingungsdämpfer derart weiterzubilden, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme minimiert sind.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass an der Kolbenstange außerhalb des Zylinders ein Anschlag ausgeführt ist, der hubabhängig mit dem außerhalb des Arbeitsraums angeordneten Druckanschlag und Zuganschlag zusammenwirkt.
Der kolbenstangenseitige Anschlag kann massiv ohne Durchtrittsöffnungen gebildet werden. Deshalb weist der Anschlag bei vergleichsweise geringer Wandstärke eine große Festigkeit auf. Des Weiteren wird durch die Anordnung des Druck- und des Zuganschlags außerhalb des Arbeitsraums gewährleistet, dass ein Abrieb beider Anschläge nicht mit dem Dämpfmedium im Zylinder in Kontakt tritt und dadurch kein Dämpfventil im Arbeitsraum verstopft werden kann.
In weiterer Ausgestaltung sind der Druckanschlag und der Zuganschlag in einem Zylinderabschnitt gekammert. Die Kammerung schützt den Druck- und Zuganschlag vor
einer radialen Überdehnung und verhindert einen Schmutzeintrag in den Druck- und den Zuganschlag.
Grundsätzlich könnten der Zylinderabschnitt und der Zylinder als ein einteiliges Bauteil ausgeführt sein. Im Hinblick auf eine modulare Montage und der Verwendung eines beliebigen Schwingungsdämpfers, dem ein Druck- und ein Zuganschlag hinzugefügt werden, kann vorgesehen sein, dass der Zylinderabschnitt als ein zum Zylinder separates Bauteil ausgeführt ist, das mit dem Zylinder in Wirkverbindung steht.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Zylinder endseitig von einer Kolbenstangenführung verschlossen ist. Die Kolbenstangenführung kann dann als Abstützung für den Druckanschlag dienen.
Um den Druck- und den Zuganschlag, die bevorzugt von einem Elastomer gebildet werden, vor der zersetzenden Wirkung eines hydraulischen Dämpfmediums zu schützen, ist die Kolbenstangenführung mit einer Dämpfmitteldichtung bestückt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist der Zylinderabschnitt stirnseitig einen Deckel auf, in dem ein mit der Kolbenstange zusammenwirkender Abstreifer angeordnet ist. Dadurch wird nicht nur der Arbeitsraum, sondern auch der Zylinderabschnitt gegen Staubeintrag geschützt.
Um den Zerspanungsaufwand an der Kolbenstange gering zu halten, wird der Anschlag von einer zur Kolbenstange separaten Anschlagscheibe gebildet. Bei der Scheibe kann es sich um eine einfache Ringscheibe handeln, die sich z. B. stanztechnisch sehr einfach herstellen lässt.
Es kann vorgesehen sein, dass der Deckel verdrehfest mit dem Zylinderabschnitt verbunden ist. Bei einer derartigen Ausführung kann der Zylinderabschnitt sehr leicht mit der Kolbenstange verschraubt werden, wobei man das Drehmoment am Deckel einleitet und einen vergleichsweise dünnwandigen Zylinderabschnitt verwenden kann.
Im Hinblick auf eine einfache Montage des Druck- und des Zuganschlags können diese mindestens eine axiale Teilungsfuge aufweisen. Ist die Anschlagscheibe bereits an der Kolbenstange befestigt, dann können der Druck- und der Zuganschlag auch bei bereits montiertem Kolben radial auf die Kolbenstange geschoben werden.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 Schwingungsdämpfer in einem Längsschnitt
Fig. 2 Querschnitt durch einen Zug- und/oder Druckanschlagpuffer nach Fig.1
Die Figur 1 zeigt einen Schwingungsdämpfer 1 , der eine Kolbenstange 3 mit einem Kolben 5 umfasst, die in einem Zylinder 7 axial beweglich gelagert ist. Der Zylinder bildet einen mit Dämpfmedium gefüllten Arbeitsraum, der von dem Kolben 5 in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 9; 1 1 unterteilt wird. Als Dämpfmedium wird bevorzugt ein Hydraulikmedium verwendet.
Der Kolben 5 verfügt über mindestens jeweils ein Dämpfventil 13, das in Zugrichtung und ein Dämpfventil 15, das in Druckrichtung Dämpfmedium von einem Arbeitsraum 9; 1 1 in den anderen passieren lässt. Bei einer Kolbenstangenbewegung in Zugrichtung wird der kolbenstangenseitige Arbeitsraum 9 verkleinert. Fährt die Kolbenstange 3 in den Zylinder 7 ein, dann wird der kolbenstangenferne Arbeitsraum 1 1 komprimiert und es liegt eine Bewegung in Druckrichtung vor.
Der Zylinder 7 wird in diesem Ausführungsbeispiel von einem äußeren Behälterrohr 17 eingehüllt, wobei zwischen dem Behälterrohr 17 und dem Zylinder 7 ein Ausgleichsraum 19 vorliegt, der nur teilweise mit Dämpfmedium gefüllt ist. Für den Übertritt von Dämpfmedium aus dem kolbenstangenfernen 1 1 Arbeitsraum in den Ausgleichsraum 19 und für die umgekehrte Strömungsrichtung werden ein Dämpfventil 21 und ein Rückschlagventil 23 verwendet.
Der Zylinder 7 wird endseitig von einer Kolbenstangenführung 25 verschlossen. Die Kolbenstangenführung 25 ist mit einer Dämpfmediumdichtung 27 bestückt, die einen Austritt von Dämpfmedium aus dem Zylinder 7 verhindert.
Der Schwingungsdämpfer 1 umfasst des Weiteren einen Druckanschlag 29 und einen Zuganschlag 31 . Beide Anschläge 29; 31 sind als Federelemente konzipiert und werden bevorzugt von Elastomerkörpern gebildet. An der Kolbenstange 3 ist ein Anschlag 32 ausgeführt, der mit dem Druckanschlag 29 und dem Zuganschlag 31 hubabhängig zusammenwirkt. Sowohl der kolbenstangenseitige Anschlag 33 wie auch der Druck- und der Zuganschlag 29; 31 sind außerhalb des Zylinders 7 angeordnet.
Der Druck- und der Zuganschlag 29; 31 werden in einem Zylinderabschnitt 35 ge- kammert. Gekammert bedeutet, dass der Zug- und der Druckanschlag 29; 31 radial eingehüllt werden. Zusätzlich kann der Zylinderabschnitt 35 die radiale Verformung des Zug- und des Druckanschlags 29; 31 begrenzen.
In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Zylinderabschnitt 35 von einem separaten Bauteil gebildet, das mit dem Zylinder 7 in Wirkverbindung steht. Die Wirkverbindung soll zumindest Zugkräfte zwischen dem Zylinderabschnitt 35 und dem Zylinder 7 übertragen. Diese Bauweise eröffnet die Option, dass der Zylinderabschnitt 35 einen größeren Querschnitt aufweisen kann als der Zylinder 7 oder das äußere Behälterrohr 17.
Auch der kolbenstangenseitige Anschlag 33 wird bevorzugt von einer zur Kolbenstange 3 separaten Anschlagscheibe gebildet. Die Anschlagscheibe 33 kann z. B. durch eine Verstemmung, Sicherungsring aber auch durch eine Verschweißung an der Kolbenstange 3 fixiert sein.
Der Zylinderabschnitt 35 weist stirnseitig einen Deckel 37 auf, in dem ein mit der Kolbenstange zusammenwirkender Abtreifer 39 angeordnet ist. Der Abstreifer 39 verhindert wirksam den Eintrag von Stau und Feuchtigkeit in den Zylinderabschnitt 35. Der Deckel 37 ist bevorzugt verdrehfest mit dem Zylinderabschnitt 35 verbunden. Für die Grundfunktion des Deckels 37, nämlich der Abstützung von Kräften beim Einsatz
des Zuganschlags 31 , ist die verdrehfeste Verbindung nicht erforderlich. Über die verdrehfeste Verbindung zwischen dem Deckel 37 und dem Zylinderabschnitt 35 kann eine Schraubbewegung zum Schließen einer Gewindeverbindung zwischen einem dem Deckel 37 gegenüberliegenden Zylinderabschnitts 35 und einem Verschluss 41 eingeleitet werden.
Zur Montage wird die Kolbenstange 3 mit der Anschlagscheibe 33 bestückt. Alternativ kann die Kolbenstange 3 auch einen umlaufenden Kragen aufweisen, der den Anschlag bildet. Danach werden die beiden Elastomerkörper 29; 31 beidseitig zur Anschlagscheibe 33 auf die Kolbenstange 3 aufgefädelt. In einem weiteren Montageschritt wird der Zylinderabschnitt 35 mit stirnseitigem Deckel 37 auf die Kolbenstange 3 geschoben. Danach wird der Verschluss 41 des Zylinderabschnitts 35 montiert. Bevorzugt wird der Verschluss 41 an den Zylinderabschnitt 35 angeschraubt.
Auf die Kolbenstange 3 wird die Kolbenstangenführung 25 mit der Dämpfmediumdichtung 27geschoben. Abschließend wird der Kolben 5 an der Kolbenstange 3 befestigt.
Der Kolben 5 an der Kolbenstange 3 wird in den Zylinder 7 geschoben, an dem end- seitig ein Ventilkörper 43 mit dem Dämpfventil 21 und dem Rückschlagventil 23 angeordnet ist. Abschließend wird das Behälterrohr 17 auf den Zylinder 7 geschoben, bis das Ventil 43 am Boden des Behälterrohres 17 aufsetzt. Der Verschluss 41 ragt dabei zumindest bis die endseitige Öffnung des Behälterrohres 17.
In diesem Ausführungsbeispiel verfügt das Behälterrohr 17 über ein Innengewinde in das ein Außengewinde des Verschlusses 41 eingreift. Mit der Verschraubbewegung spannt der Verschluss 41 die Reihenanordnung von Kolbenstangenführung 25, Zylinder 7 und Ventilkörper im Behälterrohr spielfrei vor.
Bei einer Hubbewegung der Kolbenstange 3 wird Dämpfmedium durch die kolbensei- tigen Dämpfventile und durch das Dämpfventil/Rückschlagventil verdrängt. Fährt die Kolbenstange 3 in den Zylinder 7 ein, dann spannt die kolbenstangenseitige Anschlagscheibe 33 den Druckanschlag 29 gegen eine innere Deckfläche des Ver-
Schlusses 41 vor. Bei einer Ausfahrbewegung der Kolbenstange 3 aus dem Zylinder 7 spannt die Anschlagscheibe 33 den Zuganschlag 31 gegen den stirnseitigen Deckel 37 des Zylinderabschnitts 35.
Die Zugkräfte des Zuganschlags 31 werden von der Verbindung zwischen dem Verschluss 41 und dem Behälterrohr 17 aufgenommen. Druckkräfte des Druckanschlags 29 nimmt die Verspannungskette Kolbenstangenführung-Zylinder-Ventilkörper- Boden des Behälterrohres 17 auf.
Die Einsatzpunkte des Zug- und des Druckanschlags sind abhängig von der axialen Länge des jeweiligen Anschlags 29; 31 im Verhältnis zum inneren Abstand zwischen dem Deckel 37 und dem Verschluss 41 sowie der relativen Lage der Anschlagscheibe 33 zum Verschluss 41 bzw. zum Deckel 37.
Bei Bedarf kann die Montage vereinfacht werden, wenn der Zug- und/oder der Druckanschlag 31 ; 29 mindestens eine axiale Teilungsfuge 45 aufweisen, wie die Figur 2 zeigt. Die mindestens Teilungsfuge 45 ermöglicht eine radiale Aufweitung des Zug- und/oder des Druckanschlags, so dass der jeweilige Elstomerkörper radial auf die Kolbenstange 3 aufgesetzt werden kann. Im montierten Zustand verhindert der Zylinderabschnitt 35 eine Aufweitbewegung in der Teilungsfuge 45 und verriegelt somit den Elastomerkörper 29; 31 radial auf der Kolbenstange.
Bezuqszeichen
I Schwingungsdämpfer
3 Kolbenstange
5 Kolben
7 Zylinder
9 kolbenstangenseitiger Arbeitsraum
I I kolbenstangenferner Arbeitsraum
13 Dämpfventil
15 Dämpfventil
17 Behälterrohr
19 Ausgleichsraum
21 Dämpfventil
23 Rückschlagventil
25 Kolbenstangenführung
27 Dämpfmediumdichtung
29 Druckanschlag
31 Zuganschlag
33 kolbenstangenseitiger Anschlag
35 Zylinderabschnitt
37 Deckel
39 Abstreifer
41 Verschluss
43 Ventilkörper
45 Teilungsfuge