WO2016134898A1 - Kolbenstangen-zylinderaggregat mit einem zwischenrohr - Google Patents

Kolbenstangen-zylinderaggregat mit einem zwischenrohr Download PDF

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    • F16F9/18—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein
    • F16F9/185—Bitubular units

Definitions

  • the invention relates to a piston rod-cylinder unit according to the preamble of patent claim 1.
  • intermediate tubes are used, which together with a cylinder form an annular flow connection.
  • This flow connection must z.
  • the intermediate tube can also be modular, d. H. it includes a pipe section and z. B. two separate guide sections, in which said ring seals are arranged.
  • the advantage of this design is that such an intermediate tube can be made very variable in terms of its length.
  • the guide sections can be manufactured as a standard component and for the specific application then only the pipe section is adjusted.
  • the object of the present invention is to provide an intermediate tube in which a particularly short piston rod guide can be used.
  • the piston rod guide has a radial clamping surface on which the guide portion is axially supported with an annular bottom.
  • the clamping surface has the advantage that at this point a sealing function can be achieved without a separate seal. Consequently, the space for a seal can be saved.
  • the clamping surface can be used when the guide portion is fixed by an end face of the cylinder on the piston rod guide.
  • the clamping is then done with an already existing component, which also requires no change and therefore no additional space.
  • seal carrier pipe section rests on the inside of the pipe section. This design has the advantage that the seal tends to be biased by the pressure effect of the working medium on the intermediate tube.
  • the seal carrier pipe section can bear against the pipe section on the outside. This design offers the advantage that the pipe section is particularly easily secured in its axial position.
  • the pipe section is designed with a seal holder.
  • the guide section can then be designed as a very simple angle ring.
  • the intermediate tube is supported at least indirectly on a base valve body of the cylinder.
  • a support ring is attached in the bottom valve body, on which the intermediate tube is supported.
  • Fig. 1 section through a piston rod-cylinder unit
  • FIG. 1 shows a piston rod-cylinder unit 1 in the design of an adjustable vibration damper.
  • a piston rod 5 is guided axially movable together with a piston 7.
  • the piston 7 divides the cylinder 3 in a piston rod side 9 and a piston rod remote working space 1 1, both of which are completely filled with a damping medium.
  • the end of the cylinder 3 is bounded by a piston rod guide 13, which has a bearing 15 for the piston rod.
  • a bottom valve body 17 is arranged, which has at least one check valve 19 for the flow of damping medium from a compensation chamber 21.
  • An outer container tube 23 encloses the piston rod guide 13, the cylinder 3 and the bottom valve body 17 and forms the compensation chamber 21, which is partially filled with damping medium.
  • an intermediate tube 25 is arranged, that forms a flow connection 27 to an adjustable damping valve device 29 with the outer wall of the cylinder 3.
  • a connection opening 31 connects the piston rod-shaped working space 9 with the flow connection 27, in which the same pressure prevails, as in the piston rod side working space 9.
  • FIG. 1 shows that the intermediate tube 25 has a modular construction. It comprises a guide section 33 and a pipe section 35, wherein the guide section 33 is at least indirectly sealed to the piston rod guide 13 centered to the piston rod guide.
  • the piston rod guide 13 has a radial clamping surface 37, on which the guide portion 33 is axially supported by an annular bottom 39.
  • the sealing function is achieved by the simple contact of the bottom 39 with the clamping surface 37. In principle, different types of prestressing of the soil at the clamping surface would be possible.
  • the guide section 37 is fixed to the piston rod guide 13 by an end face 41 of the cylinder 3.
  • the cylinder 3 in turn is biased in a tensioning chain between a bottom 43 of the outer container tube 23, the bottom valve body 17 and the piston rod guide 13 and a roll 45.
  • the intermediate tube 25 is supported at the end at least indirectly on the bottom valve body 17 of the cylinder 3.
  • a support ring 47 is attached to the bottom valve body 17, on which the intermediate tube 25 is supported. This bias is the closure of the container tube, z. B. by means of the roll 45 on an outer side of the cover 49 of the piston rod guide 13 is generated.
  • a seal carrier pipe section 51 as part of the guide section 33 is in axial overlap with the pipe section 35.
  • the pipe section 35 can move axially within limits to the guide section 33.
  • the seal carrier pipe section 51 is in this embodiment on the outside of the pipe section 35 and has a circumferential seal receptacle in the shape of a bead 53 for receiving a known ring seal 55. Because of the outside arrangement of the seal carrier pipe section 51, a pipe section 35 used with a relatively small diameter be, whereby a weight advantage can be achieved.
  • an identical guide portion 33 can be arranged in mirror image, according to the construction principle of a simple cap, which is placed on the pipe section 35.
  • Figures 2 and 3 show variants in which the seal carrier pipe section 51 rests on the inside of the pipe section 35. This design is useful if the flow connection 27 is to allow large volume flows.
  • the ring seal 55 is arranged in the seal carrier pipe section 51, comparable to FIG. 1.
  • the pipe section 35 may be performed with the bead 53.
  • the guide portion 33 may also be formed by a simple angle ring.
  • FIG. 4 shows a construction of the intermediate tube 25, in which the tube section 35 has an annular bottom 57 at its end which forms the guide section 33.
  • a guide section according to FIGS. 1 to 3 is then optionally used, wherein in the case of FIG. 3, the tubular body 35 has to receive the annular seal 55.
  • FIG. 5 is based on the design principle according to FIG. 2.
  • the guide section 33 is formed instead of a sheet-metal bent part by a metal-cutting or forged component with different wall thicknesses.
  • the guide section 33 has on the inside a stepped opening 59 for receiving the cylinder 3.
  • the cylinder 3 is supported with its end face 41, which in turn biases the guide section 33 onto the clamping surface 37.
  • the bottom 39 of the guide section 33 has the wall thickness Si up to the step opening 59.
  • the sum of the wall thickness S 2 in the region of the step opening 59 and the wall thickness S 3 of the cylinder 3 is slightly smaller than the wall thickness S-
  • the clamping surface 37 and the bottom 39 form a second sealing portion 67th

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Abstract

Kolbenstangen-Zylinderaggregat (1), umfassend einen Zylinder (3), in dem eine Kolbenstange (5) mittels einer Kolbenstangenführung (13) axial verschiebbar gelagert ist, wobei außenseitig zum Zylinder (3) ein Zwischenrohr (25) angeordnet ist, dass sich zumindest mittelbar an der Kolbenstangenführung (13) zentriert, wobei das Zwischenrohr (25) mehrteilig ausgeführt ist und einen Führungsabschnitt (33) und einen Rohrabschnitt (35) umfasst, wobei der Führungsabschnitt (33) zur Kolbenstangenführung (13) abgedichtet ist,dadurch gekennzeichnet, dassdie Kolbenstangenführung (13) eine radiale Klemmfläche (37) aufweist, an der sich der Führungsabschnitt (33) mit einem ringförmigen Boden (39) axial abstützt.

Description

Kolbenstanqen-Zylinderaqqreqat mit einem Zwischenrohr
Die Erfindung betrifft ein Kolbenstangen-Zylinderaggregat gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 .
Bei Schwingungsdämpfern mit verstellbarer Dämpfkraft oder bei Schwingungsdämpfern, bei denen zwei Arbeitskammern miteinander verbunden sind, werden Zwischenrohre eingesetzt, die zusammen mit einem Zylinder eine ringförmige Strömungsverbindung bilden. Diese Strömungsverbindung muss z. B. zu einem Ausgleichsraum hydraulisch abgedichtet sein. Dafür werden gewöhnlich Ringdichtungen eingesetzt, die in einer Nut des Zwischenrohres gekammert sind.
So zeigt die DE 91 08 291 U1 ein derartiges Zwischenrohr. Das Zwischenrohr kann auch modular aufgebaut sein, d. h. es umfasst einen Rohrabschnitt und z. B. zwei separate Führungsabschnitte, in denen die besagten Ringdichtungen angeordnet sind. Der Vorteil dieser Bauform besteht darin, dass ein derartiges Zwischenrohr hinsichtlich seiner Länge sehr variabel gefertigt werden kann. Die Führungsabschnitte können als Standardbauteil hergestellt werden und für die spezielle Anwendung wird dann nur noch der Rohrabschnitt angepasst.
Bei der Ausführung nach der Fig. 8 der DE 91 08 291 U1 besteht jedoch der Nachteil, dass die Führungsabschnitte mit den Dichtungssicken eine vergleichsweise große Länge aufweisen. Insbesondere der Bauraum für den Führungsabschnitt, der an einer Kolbenstangenführung anliegt, wirkt sich nachteilig aus, da ggf. dafür die Kolbenstangenführung verlängert werden muss.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Zwischenrohr bereitzustellen, bei dem eine besonders kurze Kolbenstangenführung einsetzbar ist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Kolbenstangenführung eine radiale Klemmfläche aufweist, an der sich der Führungsabschnitt mit einem ringförmigen Boden axial abstützt. Die Klemmfläche bietet den Vorteil, dass an dieser Stelle eine Dichtfunktion ohne separate Dichtung erreicht werden kann. Folglich kann der Bauraum für eine Dichtung eingespart werden.
Besonders einfach kann die Klemmfläche genutzt werden, wenn der Führungsabschnitt von einer Stirnfläche des Zylinders an der Kolbenstangenführung fixiert ist. Die Klemmung erfolgt dann mit einem bereits ohnehin vorhandenen Bauteil, das zudem unverändert und damit keinen zusätzlichen Bauraum benötigt.
Lediglich ein Dichtungsträgerrohrabschnitt als Teil des Führungsabschnitts steht in axialer Überdeckung mit dem Rohrabschnitt.
Dabei kann vorgesehen sein, dass der Dichtungsträgerrohrabschnitt innenseitig am Rohrabschnitt anliegt. Diese Bauform bietet den Vorteil, dass die Dichtung über die Druckwirkung des Arbeitsmediums am Zwischenrohr tendenziell vorgespannt wird.
Alternativ kann der Dichtungsträgerrohrabschnitt außenseitig am Rohrabschnitt anliegen. Diese Bauform bietet den Vorteil, dass der Rohrabschnitt in seiner axialen Position besonders einfach gesichert ist.
Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch ist der Rohrabschnitt mit einer Dichtungsaufnahme ausgeführt. Der Führungsabschnitt kann dann als ganz einfacher Winkelring ausgeführt sein.
Eine weitere Bauform zeichnet sich dadurch aus, dass der Rohrabschnitt endseitig einen ringförmigen Boden aufweist, der den Führungsabschnitt bildet. Dann benötigt man an diesem Übergang von einem Arbeitsraum in die Strömungsverbindung des Zwischenrohres überhaupt keine separate Dichtung.
Zur axialen Sicherung des Zwischenrohres relativ zum Zylinder ist vorgesehen, dass sich das Zwischenrohr endseitig zumindest mittelbar auf einem Bodenventilkörper des Zylinders abstützt. Bevorzugt ist in dem Bodenventilkörper ein Trägerring beigefügt, auf dem sich das Zwischenrohr abstützt. Der Vorteil des Trägerrings besteht darin, dass ein standardisierter Bodenventilkörper verwendet werden kann, d. h. sowohl mit wie auch ohne Zwischenrohr.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 Schnitt durch ein Kolbenstangen-Zylinderaggregat
Fig. 2 bis 5 Ausführungsvarianten zur Fig. 1
Die Figur 1 zeigt ein Kolbenstangen-Zylinderaggregat 1 in der Bauform eines verstellbaren Schwingungsdämpfers. In einem Zylinder 3 ist eine Kolbenstange 5 zusammen mit einem Kolben 7 axial beweglich geführt. Der Kolben 7 unterteilt den Zylinder 3 in einen kolbenstangenseitigen 9 und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 1 1 , die beide vollständig mit einem Dämpfmedium gefüllt sind.
Endseitig wird der Zylinder 3 von einer Kolbenstangenführung 13 begrenzt, die eine Lagerung 15 für die Kolbenstange aufweist. Am anderen Ende des Zylinders 3 ist ein Bodenventilkörper 17 angeordnet, der zumindest ein Rückschlagventil 19 für den Nach- fluss von Dämpfmedium aus einem Ausgleichsraum 21 aufweist. Ein äußeres Behälterrohr 23 umschließt die Kolbenstangenführung 13, den Zylinder 3 und den Bodenventilkörper 17 und bildet den Ausgleichsraum 21 , der teilweise mit Dämpfmedium gefüllt ist.
In einem Ringraumbereich zwischen dem Zylinder 3 und dem äußeren Behälterrohr 23 ist ein Zwischenrohr 25 angeordnet, dass mit der Außenwandung des Zylinders 3 eine Strömungsverbindung 27 zu einer verstellbaren Dämpfventileinrichtung 29 bildet. Eine Anschlussöffnung 31 verbindet den kolbenstangenförmigen Arbeitsraum 9 mit der Strömungsverbindung 27, in der derselbe Druck herrscht, wie im kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 9. Der exakte konstruktive Aufbau der Dämpfventileinrichtung 29 ist für diese Erfindung unwesentlich, da die Strömungsverbindung 27 auch dazu dienen kann, die beiden Arbeitsräume 9; 1 1 miteinander zu verbinden, wenn z. B. eine bestimmte Dämpfkraftkennlinie gefordert ist und im kolbenstangenfernen Arbeitsraum 9 kein Unterdruck entstehen darf.
Die Figur 1 zeigt, dass das Zwischenrohr 25 modular aufgebaut ist. Es umfasst einen Führungsabschnitt 33 und einen Rohrabschnitt 35, wobei sich der Führungsabschnitt 33 zumindest mittelbar an der Kolbenstangenführung 13 zentriert zur Kolbenstangenführung abgedichtet ist.
Die Kolbenstangenführung 13 weist eine radiale Klemmfläche 37 auf, an dem sich der Führungsabschnitt 33 mit einem ringförmigen Boden 39 axial abstützt. Die Dichtfunktion wird durch den einfachen Kontakt des Bodens 39 mit der Klemmfläche 37 erreicht. Grundsätzlich wären verschiedene Arten der Vorspannung des Bodens an der Klemmfläche möglich. In der Figur 1 wird der Führungsabschnitt 37 von einer Stirnfläche 41 des Zylinders 3 an der Kolbenstangenführung 13 fixiert. Der Zylinder 3 wiederum wird in einer Verspannungskette zwischen einem Boden 43 des äußeren Behälterrohres 23, dem Bodenventilkörper 17 und der Kolbenstangenführung 13 und einer Verrollung 45 unter Vorspannung gehalten. Das Zwischenrohr 25 stützt sich endseitig zumindest mittelbar auf dem Bodenventilkörper 17 des Zylinders 3 ab. Optional ist dem Bodenventilkörper 17 ein Trägerring 47 beigefügt, auf dem sich das Zwischenrohr 25 abstützt. Diese Vorspannung wird beim Verschluss des Behälterrohres, z. B. mittels der Verrollung 45 auf einer äußeren Deckseite 49 der Kolbenstangenführung 13, erzeugt.
Ein Dichtungsträgerrohrabschnitt 51 als Teil des Führungsabschnitts 33 steht in axialer Überdeckung mit dem Rohrabschnitt 35. Der Rohrabschnitt 35 kann sich in Grenzen axial zum Führungsabschnitt 33 verschieben. Der Dichtungsträgerrohrabschnitt 51 liegt in diesem Ausführungsbeispiel außenseitig am Rohrabschnitt 35 an und verfügt über eine umlaufende Dichtungsaufnahme in der Bauform einer Sicke 53 zur Aufnahme einer an sich bekannten Ringdichtung 55. Wegen der außenseitigen Anordnung des Dichtungsträgerrohrabschnitts 51 kann ein Rohrabschnitt 35 mit einem vergleichsweise kleinen Durchmesser verwendet werden, wodurch ein Gewichtsvorteil erzielbar ist. Am gegenüberliegenden Ende, also zwischen dem Bodenventilkörper 1 7 und dem Zylinder 3 kann spiegelbildlich ein identischer Führungsabschnitt 33 angeordnet sind, gemäß dem Bauprinzip einer einfachen Kappe, die auf den Rohrabschnitt 35 aufgesetzt wird.
Die Figuren 2 und 3 zeigen Varianten, bei denen der Dichtungsträgerrohrabschnitt 51 innenseitig am Rohrabschnitt 35 anliegt. Diese Bauform bietet sich an, wenn die Strömungsverbindung 27 große Volumenströme zulassen soll. In der Figur 2 ist die Ringdichtung 55 im Dichtungsträgerrohrabschnitt 51 angeordnet, vergleichbar mit der Fig. 1 . Mit der Fig. 3 soll gezeigt werden, dass der Rohrabschnitt 35 mit der Sicke 53 ausgeführt sein kann. Dann kann der Führungsabschnitt 33 auch von einem einfachen Winkelring gebildet werden.
Die Figur 4 zeigt eine Bauform des Zwischenrohrs 25, bei der der Rohrabschnitt 35 endseitig einen ringförmigen Boden 57 aufweist, der den Führungsabschnitt 33 bildet. Am Bodenventilkörper 1 7 wird dann wahlweise ein Führungsabschnitt gemäß der Fig. 1 bis 3 eingesetzt, wobei im Fall der Fig. 3 der Rohrkörper 35 die Ringdichtung 55 aufnehmen muss.
Die Figur 5 basiert auf dem Konstruktionsprinzip nach Fig. 2. Abweichend wird der Führungsabschnitt 33 anstatt eines Blechbiegeteils von einem spanend oder geschmiedeten Bauteil mit unterschiedlichen Wandstärken gebildet. Der Führungsabschnitt 33 weist innenseitig eine Stufenöffnung 59 zur Aufnahme des Zylinders 3 auf. An einem Stufengrund 61 stützt sich der Zylinder 3 mit seiner Stirnfläche 41 ab, der wiederum den Führungsabschnitt 33 auf die Klemmfläche 37 vorspannt.
Der Boden 39 des Führungsabschnitts 33 weist bis zur Stufenöffnung 59 die Wandstärke Si auf. Die Summe der Wandstärke S2 im Bereich der Stufenöffnung 59 und die Wandstärke S3 des Zylinders 3 ist geringfügig kleiner als die Wandstärke S-| . Folglich wird der Boden 39 von dem Rohrabschnitt 35 radial gegen eine Mantelfläche 63 der Kolbenstangenführung 1 3 gespannt und bildet einen ersten Dichtungsabschnitt 65. Die Klemmfläche 37 und der Boden 39 bilden einen zweiten Dichtungsabschnitt 67. Zwischen dem Zylinder 3 und dem Führungsabschnitt 33 im Bereich der Stufenöffnung 59 besteht ein geringfügiger Ringspalt, der jedoch keine negativen Auswirkungen auf die Strömungswege mit sich bringt, da eine Leckage an dieser Stelle nur einen Parallel- fluss zu der Anschlussöffnung 31 darstellen würde.
Bezuqszeichen
I Kolbenstangen-Zylinderaggregat 51 Dichtungsträgerrohrabschnitt 3 Zylinder 53 Sicke
5 Kolbenstange 55 Ringdichtung
7 Kolben 57 ringförmiger Boden
9 kolbenstangenseitiger Arbeitsraum 59 Stufenöffnung
I I kolbenstangenferner Arbeitsraum 61 Stufengrund
13 Kolbenstangenführung 63 Mantelfläche
15 Lagerung 65 erster Dichtungsabschnitt
17 Bodenventilkörper 67 zweiter Dichtungsabschnitt 9 Rückschlagventil
21 Ausgleichsraum
23 Behälterrohr
25 Zwischenrohr
27 Strömungsverbindung
29 Dämpfungsventileinrichtung
31 Anschlussöffnung
33 Führungsabschnitt
35 Rohrabschnitt
37 Klemmfläche
39 Boden
41 Stirnfläche
43 Boden
45 Verrollung
47 Trägerring
49 Deckseite

Claims

Patentansprüche
1 . Kolbenstangen-Zylinderaggregat (1 ), umfassend einen Zylinder (3), in dem eine Kolbenstange (5) mittels einer Kolbenstangenführung (13) axial verschiebbar gelagert ist, wobei außenseitig zum Zylinder (3) ein Zwischenrohr (25) angeordnet ist, dass sich zumindest mittelbar an der Kolbenstangenführung (13) zentriert, wobei das Zwischenrohr (25) mehrteilig ausgeführt ist und einen Führungsabschnitt (33) und einen Rohrabschnitt (35) umfasst, wobei der Führungsabschnitt (33) zur Kolbenstangenführung (13) abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangenführung (13) eine radiale Klemmfläche (37) aufweist, an der sich der Führungsabschnitt (33) mit einem ringförmigen Boden (39) axial abstützt.
2. Kolbenstangen-Zylinderaggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (33) von einer Stirnfläche (41 ) des Zylinders (3) an der Kolbenstangenführung (13) fixiert ist.
3. Kolbenstangen-Zylinderaggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, das ein Dichtungsträgerrohrabschnitt (51 ) als Teil des Führungsabschnitts (33) in axialer Überdeckung mit dem Rohrabschnitt (35) steht.
4. Kolbenstangen-Zylinderaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, der Dichtungsträgerrohrabschnitt (51 ) innenseitig am Rohrabschnitt (35) anliegt.
5. Kolbenstangen-Zylinderaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträgerrohrabschnitt (51 ) außenseitig am Rohrabschnitt (35) anliegt.
6. Kolbenstangen-Zylinderaggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (35) mit einer Dichtungsaufnahme (53) ausgeführt ist.
7. Kolbenstangen-Zylinderaggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (35) endseitig einen ringförmigen Boden (57) aufweist, der den Führungsabschnitt (33) bildet.
8. Kolbenstangen-Zylinderaggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich das Zwischenrohr (25) endseitig zumindest mittelbar auf einem Bodenventilkörper (17) des Zylinders (3) abstützt.
9. Kolbenstangen-Zylinderaggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bodenventilkörper (17) ein Trägerring (47) beigefügt ist, auf dem sich das Zwischenrohr (25) abstützt.
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CN107559370A (zh) * 2017-09-28 2018-01-09 浙江路得坦摩汽车部件股份有限公司 一种单向循环油路阀系

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