WO2017097517A1 - Schwingungsdämpfer für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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vibration damper
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Bernd Zeissner
Thomas Manger
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • F16F2230/0005—Attachment, e.g. to facilitate mounting onto confer adjustability

Definitions

  • the invention relates to a vibration damper for a motor vehicle.
  • DE 3434877 C2 discloses a vibration damper in a single-pipe construction with a damping valve device arranged radially on the outside of an outer damper tube.
  • a damping valve device arranged radially on the outside of an outer damper tube.
  • an inner tube is inserted into the vibration damper.
  • this also requires a complex assembly of the vibration damper.
  • the vibration damper here has an outer cylinder tube, which is closed by a damper bottom at its axial end, a gas piston and an assembly unit.
  • the assembly unit is in this case arranged within the externa ßeren cylinder tube, in particular axially inserted into the externa ßere cylinder tube.
  • the assembly unit comprises a closure package, an inner cylinder tube of the vibration damper, a throttle valve, a piston rod and a piston.
  • the assembly unit has a sealing element, in particular a sealing ring. Arranged in the following axial sequence, the throttle valve, the inner cylinder tube and the closure package firmly connected.
  • the piston is attached to the piston rod, wherein the piston can move axially freely within the inner cylinder tube.
  • the piston rod engages axially through the closure package.
  • the closure package is disposed on the vibration damper on the axially opposite side of the damper bottom and closes the vibration damper fluid-tight.
  • the sealing element is fixed radially on the outside of the inner cylinder tube. Radial between see the outer cylinder tube and the inner cylinder tube, an annular hollow cylinder space is formed, which is fluid-tight separated by the sealing element into two hollow cylindrical spaces to allow a supply and a discharge of damping medium to a Dämpfventil observed.
  • openings are formed on the inner cylinder tube, which allow a piston movement excited by the flow of damping medium from the working chambers of the inner cylinder in the hollow cylinder chambers and vice versa.
  • the damping valve device is in this case arranged radially on the outside of the outer cylinder tube, in particular fastened or flanged.
  • the throttle valve allows an inflow or outflow of damping medium in a compensation chamber in which the gas piston acts. In this way, in particular compensation is made possible by the damping medium displaced by the piston rod.
  • the assembly unit can in this case be fully assembled already before the final assembly. It is possible to insert the assembly unit in its entirety in the outer cylinder tube during assembly and to attach it to the first cylinder tube. In this case, a fastening region is formed on the closure package of the assembly unit, with the aid of which the assembly unit is firmly connected to the first cylinder tube. In this case, the assembly unit is attached to the outer vibration damper favorably exclusively by the attachment area to each other. By pre-assembly of the assembly unit thus a simple and quick final assembly of the vibration is possible.
  • the closure package, the inner cylinder tube and the throttle valve are fixedly connected to each other, whereby a Einsickung on the outer cylinder tube in the region of the throttle valve, which would serve the axial support of the assembly unit, can be saved.
  • the assembly unit is also arranged stress-free within the outer cylinder tube.
  • the fastening region of the assembly unit is arranged on an axial end region of the outer cylinder tube and fastened to this axial end region of the outer cylinder tube.
  • the attachment area is favorably arranged on the side opposite the damper bottom side of the outer damper tube.
  • the assembly unit is attached to the outer cylinder tube by infiltration or rolling of the outer cylinder tube at the attachment region of the closure package.
  • the inner cylinder tube is fixed by screwing, gluing, rolling, welding or seeding to the throttle valve and / or the closure package.
  • a radially Au Shen arranged on the outer cylinder tube Dämpfventil is arranged without intervention on the outer cylinder tube.
  • the Dämpfventil is completely au ßerrenz the externa ßeren cylinder tube arranged and thus does not interfere with the outer cylinder tube.
  • the operative connection of the Dämpfventil est with the piston arises in this case in particular through openings which are arranged on the outer cylinder tube.
  • FIG. 1 shows a vibration damper 10.
  • the vibration damper 10 comprises an outer cylinder tube 12 and an assembly unit 14.
  • the outer cylinder tube 12 is closed in a fluid-tight manner at one axial end by a damper base 16.
  • the assembly unit 14 is arranged, which is inserted in particular axially during assembly in the outer cylinder tube 12 and secured thereto.
  • the assembly unit 14 is in this case arranged within the outer cylinder tube 12, wherein these in this case conclude plan to each other.
  • a gas separation piston 18 is formed within the outer cylinder tube 12 axially between the damper bottom 16 and the assembly unit 14, which separates a gas space 20 from a working space filled with oil 22.
  • the assembly unit in this case comprises a closure package 24, an inner cylinder tube 26, a throttle valve 28, a piston rod 30, a piston 32 and a Sealing element 34.
  • the inner cylinder tube 26 of the vibration damper which belongs to the assembly of the assembly unit 14, in this case is firmly connected to the closure package 24 and fixed to the throttle valve 28. These can for example be screwed together, glued, rolled, welded or even connected by introducing a bead.
  • the piston rod passes through the closure package 24 in the axial direction, so that the piston 32, which is fixedly connected to the piston rod 30, is designed to be axially movable within the second cylinder tube 26.
  • the closure package 24 seals the vibration damper 10 at its axial end in a fluid-tight manner.
  • a damping medium is formed through openings 26a on the inner cylinder tube 26 and through openings 24a on the closure package 24 into a hollow cylinder space 36 formed between the outer cylinder tube 12 and the inner cylinder tube 26 is, displaced or flushed out in these.
  • the hollow cylinder space 36 is divided again by the sealing element 34, which is fixed to the inner cylinder tube 26, fluid-tight.
  • the damping medium is guided through openings 12a on the outer cylinder tube 12 through a schematically illustrated damping valve device 42.
  • This damper valve device 42 is radially outwardly attached to the externa ßeren cylinder tube 12.
  • the damper valve device 42 is in this case arranged exclusively radially outside the outer cylindrical tube 12 and does not engage in this. In this case, an operative connection between the working chamber 22 and the Dämpfventil adopted 42 mainly due to the openings 12a and 12b justified. This makes it possible to completely pre-assemble the assembly unit 14 and bring in one operation in the outer cylinder tube.
  • the throttle valve 28 in this case allows compensation of damping medium between the working spaces, justified by the displacement effect, the piston rod 30 during strokes.
  • the assembly unit 14 can in this case be pre-assembled and introduced as a whole into the vibration damper.
  • the assembly unit 14 is axially inserted into the outer cylinder tube 12 and in a Befest Trentsbe- rich of the closure package 24 with the externa ßeren cylinder tube 12 firmly connected.
  • the fastening region 38 in this case has an annular peripheral groove 24b on the closure package 24.
  • This annular circumferential groove 24b is filled by a recess of the outer cylinder tube 14 at its axial end portion.
  • an attachment of the assembly unit 14 is accomplished on the outer cylinder tube 12.
  • the closure package 24 axially opposite end of the assembly unit 14 is disposed axially free of force in the first cylinder tube 12. This can also be an additional Einsickung in the region of the throttle valve 28, which is to allow a support of the assembly unit 14, can be saved.

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Abstract

Schwingungsdämpfer (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein äußeres Zylinderrohr (12) sowie eine Zusammenbaueinheit (14), wobei die Zusammenbaueinheit (14) ein Verschlusspaket (24), welches von einer Kolbenstange (30) durchgriffen wird, ein inneres Zylinderrohr (26) des Schwingungsdämpfers (10), innerhalb dem ein an der Kolbenstange (30) befestigter Kolben (32) axial beweglich angeordnet ist, und ein Drosselventil (28) aufweist, die fest miteinander verbunden sind, wobei an dem inneren Zylinderrohr (26) axial einerseits das Drosselventil (28) und axial andererseits das Verschlusspaket (24) angeordnet ist, wobei die Zusammenbaueinheit (14) innerhalb des äußeren Zylinderrohrs (12) angeordnet ist und die Zusammenbaueinheit (14) ausschließlich in einem Befestigungsbereich (38) des Verschlusspakets (24) an dem äußeren Zylinderrohr (12) befestigt ist.

Description

Schwinqunqsdämpfer für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für ein Kraftfahrzeug.
In der DE 3434877 C2 ist ein Schwingungsdämpfer in Einrohrbauweise mit einer radial außen an ein äußeres Dämpferrohr angeordneten Dämpfventileinrichtung offenbart. Zur Ansteuerung dieser Dämpfventileinrichtung ist ein inneres Rohr in den Schwingungsdämpfer eingebracht. Dadurch wird jedoch auch eine aufwändige Montage des Schwingungsdämpfers bedingt.
Es ist daher Aufgabe einen Schwingungsdämpfer mit einem radial an das Dämpferrohr angebrachten Ventil bereit zu stellen, der einfach, schnell und mit geringem Kosten-, Arbeits- und Zeitaufwand zu montieren ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Schwingungsdämpfer gemäß dem Patentanspruch 1 . In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausführungsvarianten des Schwingungsdämpfers beschrieben.
Der Schwingungsdämpfer weist hierbei ein äußeres Zylinderrohr, welches über einen Dämpferboden an dessen axialem Ende verschlossen ist, einen Gaskolben sowie eine Zusammenbaueinheit auf. Die Zusammenbaueinheit ist hierbei innerhalb des äu ßeren Zylinderrohres angeordnet, insbesondere axial in das äu ßere Zylinderrohr eingeschoben. Die Zusammenbaueinheit umfasst ein Verschlusspaket, ein inneres Zylinderrohr des Schwingungsdämpfers, ein Drosselventil, eine Kolbenstange sowie einen Kolben. Zudem weist die Zusammenbaueinheit ein Dichtelement, insbesondere einen Dichtring auf. Angeordnet sind in folgender axialer Reihenfolge das Drosselventil, das innere Zylinderrohr und das Verschlusspaket fest miteinander verbunden. Der Kolben ist dabei an der Kolbenstange befestigt, wobei sich der Kolben innerhalb des inneren Zylinderrohres axial frei bewegen kann. Die Kolbenstange greift hierbei durch das Verschlusspaket axial hindurch. Das Verschlusspaket ist an dem Schwingungsdämpfer auf der axial gegenüberliegenden Seite des Dämpferbodens angeordnet und verschließt den Schwingungsdämpfer fluiddicht. Des Weiteren ist das Dichtelement radial außen fest an dem inneren Zylinderrohr befestigt. Radial zwi- sehen dem äußeren Zylinderrohr und dem inneren Zylinderrohr ist ein ringförmiger Hohlzylinderraum ausgebildet, der durch das Dichtelement fluiddicht in zwei Hohlzylinderräume getrennt wird, um eine Zufuhr sowie eine Abfuhr von Dämpfmedium an eine Dämpfventileinrichtung zu ermöglichen. Dabei sind an dem inneren Zylinderrohr Öffnungen ausgebildet, die einen durch Kolbenbewegung angeregten Fluss von Dämpfmedium aus den Arbeitsräumen des inneren Zylinders in die Hohlzylinderräume sowie umgekehrt ermöglichen. Die Dämpfventileinrichtung ist hierbei radial außen an dem äußeren Zylinderrohr angeordnet, insbesondere befestigt oder angeflanscht. Zudem ermöglicht das Drosselventil einen Zufluss oder Abfluss von Dämpfmedium in einen Ausgleichsraum, in dem der Gaskolben wirkt. Hierdurch wird insbesondere ein Ausgleich durch das von der Kolbenstange verdrängte Dämpfmedium ermöglicht.
Die Zusammenbaueinheit kann hierbei bereits vor der Endmontage vollständig zusammengefügt werden. Hierbei ist es möglich die Zusammenbaueinheit bei der Montage in seiner Gesamtheit in das äußere Zylinderrohr einzuschieben und an dem ersten Zylinderrohr zu befestigen. Dabei ist an dem Verschlusspaket der Zusammenbaueinheit ein Befestigungsbereich ausgebildet, mit Hilfe dessen die Zusammenbaueinheit mit dem ersten Zylinderrohr fest verbunden wird. Dabei wird die Zusammenbaueinheit an dem äußeren Schwingungsdämpfer günstigerweise ausschließlich durch den Befestigungsbereich aneinander befestigt. Durch die Vormontage der Zusammenbaueinheit ist somit eine einfache und schnelle Endmontage des Schwingungsdämpfers möglich. Des Weiteren sind das Verschlusspaket, das innere Zylinderrohr und das Drosselventil fest miteinander verbunden, wodurch eine Einsickung an dem äußeren Zylinderrohr im Bereich des Drosselventils, welche der axialen AbStützung der Zusammenbaueinheit dienen würde, eingespart werden kann. Dadurch ist die Zusammenbaueinheit zudem spannungsfrei innerhalb des äußeren Zylinderrohres angeordnet.
In einer Ausführungsvariante ist der Befestigungsbereich der Zusammenbaueinheit an einem axialen Endbereich des äußeren Zylinderrohres angeordnet und an diesem axialen Endbereich des äußeren Zylinderrohrs befestigt. Wie bereits erwähnt ist hierdurch eine einfache Endmontage des Schwingungsdämpfers möglich, wobei die Anzahl der benötigten Montageschritte auf ein Minimum reduziert ist. Der Befestigungsbereich ist dabei günstigerweise an der dem Dämpferboden gegenüberliegenden Seite des äußeren Dämpferrohres angeordnet.
Zudem wird vorgeschlagen, dass an dem Befestigungsbereich des Verschlusspakets eine Nut ausgebildet ist.
Diese ist günstigerweise an dem Verschlusspaket vollständig umlaufend ausgebildet. Dadurch ist die Zusammenbaueinheit durch Einsickung des äußeren Zylinderrohres sicher und fest an diesem befestigt.
Mit Vorteil ist die Zusammenbaueinheit an dem äußeren Zylinderrohr durch Einsickung oder Verrollung des äußeren Zylinderrohrs an dem Befestigungsbereich des Verschlusspakets befestigt.
Dabei wird weiter vorgeschlagen, dass die Einsickung des äußeren Zylinderrohrs in die Nut des Befestigungsbereichs eingreift.
Siehe hierzu die vorigen Ausführungen.
Mit besonderem Vorteil ist das innere Zylinderrohr durch verschrauben, verkleben, verrollen, verschweißen oder einsicken an dem Drosselventil und/oder dem Verschlusspaket fest angeordnet.
Dadurch ist durch Verwendung einer oder mehrerer dieser Verbindungsmöglichkeiten in Kombination eine sichere Montage der Zusammenbaueinheit möglich. Ebenso kann hierdurch bei der Endmontage eine stützende Einsickung an dem äußeren Zylinderrohr im Bereich des Drosselventils eingespart werden.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist eine radial au ßen an dem äußeren Zylinderrohr angeordnete Dämpfventileinrichtung eingriffsfrei an dem äußeren Zylinderrohr angeordnet. Dabei ist die Dämpfventileinrichtung vollständig au ßerhalb des äu ßeren Zylinderrohres angeordnet und greift somit nicht in das äußere Zylinderrohr ein. Die Wirkverbindung der Dämpfventileinrichtung mit dem Kolben entsteht hierbei insbesondere durch Öffnungen, die an dem äußeren Zylinderrohr angeordnet sind. Durch eine derartige Ausführung des äußeren Zylinderrohrs und der zugehörigen Anordnung der Dämpfventileinrichtung ist das äußere Zylinderrohr an dessen innerer Oberfläche durchgehend kreisförmig, zumindest für die Länge der Zusammenbaueinheit, ausgebildet. Die Zusammenbaueinheit kann daher vollständig vormontiert werden und bei der Endmontage ohne Probleme vollständig und in einem Arbeitsgang in das äußere Zylinderrohr eingeschoben und anschließend befestigt werden. Dabei ist wie bereits oben erwähnt günstigerweise lediglich das Einbringen von einer Sicke erforderlich.
Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer sowie die Zusammenbaueinheit werden im Folgenden anhand der beigefügten Figur nochmals näher und beispielhaft erläutert.
In der Figur 1 ist ein Schwingungsdämpfer 10 dargestellt. Der Schwingungsdämpfer 10 umfasst hierbei ein äußeres Zylinderrohr 12 sowie eine Zusammenbaueinheit 14. Dabei ist das äußere Zylinderrohr 12 an einem axialen Ende durch einen Dämpferboden 16 fluiddicht verschlossen. An dem den Dämpferboden 16 gegenüberliegenden axialen Ende des äußeren Zylinderrohres 12 ist die Zusammenbaueinheit 14 angeordnet, die bei der Montage insbesondere axial in das äußere Zylinderrohr 12 eingeschoben und an diesem befestigt wird. Die Zusammenbaueinheit 14 ist hierbei innerhalb des äußeren Zylinderrohres 12 angeordnet, wobei diese hierbei plan zueinander abschließen.
Zudem ist innerhalb des äußeren Zylinderrohres 12 axial zwischen dem Dämpferboden 16 und der Zusammenbaueinheit 14 ein Gastrennkolben 18 ausgebildet, der einen Gasraum 20 von einem mit Öl befüllten Arbeitsraum 22 abtrennt.
Die Zusammenbaueinheit umfasst hierbei ein Verschlusspaket 24, ein inneres Zylinderrohr 26, ein Drosselventil 28, eine Kolbenstange 30, einen Kolben 32 sowie ein Dichtungselement 34. Das innere Zylinderrohr 26 des Schwingungsdämpfers, welches der Baugruppe der Zusammenbaueinheit 14 zugehört, ist hierbei fest mit dem Verschlusspaket 24 und fest mit dem Drosselventil 28 verbunden. Diese können beispielsweise miteinander verschraubt, verklebt, verrollt, verschweißt oder auch durch einbringen einer Sicke miteinander verbunden sein. Die Kolbenstange durchgreift das Verschlusspaket 24 hierbei in axialer Richtung, so dass der Kolben 32, der fest mit der Kolbenstange 30 verbunden ist, innerhalb des zweiten Zylinderrohres 26 axial beweglich ausgeführt ist. Das Verschlusspaket 24 dichtet hierbei den Schwingungsdämpfer 10 an dessen axialen Ende fluiddicht ab.
Bei einer axialen Bewegung des Kolbens 32 innerhalb des inneren Zylinderrohres 26, wird ein Dämpfmedium durch Öffnungen 26a an dem inneren Zylinderrohr 26 sowie durch Öffnungen 24a an dem Verschlusspaket 24 in einen Hohlzylinderraum 36, der zwischen dem äu ßeren Zylinderrohr 12 und dem inneren Zylinderrohr 26 ausgebildet ist, verdrängt oder in diesen ausgespült. Der Hohlzylinderraum 36 ist durch das Dichtelement 34, welches an dem inneren Zylinderrohr 26 befestigt ist, nochmals fluiddicht unterteilt. Hierdurch wird das Dämpfmedium durch Öffnungen 12a an dem äußeren Zylinderrohr 12 durch eine schematisch dargestellte Dämpfventileinrichtung 42 geführt. Diese Dämpfventileinrichtung 42 ist radial außen an dem äu ßeren Zylinderrohr 12 befestigt. Die Dämpfventileinrichtung 42 ist hierbei ausschließlich radial au ßerhalb des äußeren Zylinderrohrs 12 angeordnet und greift nicht in dieses ein. Dabei ist eine Wirkverbindung zwischen dem Arbeitsraum 22 und der Dämpfventileinrichtung 42 hauptsächlich durch die Öffnungen 12a und 12b begründet. Dies ermöglicht es die Zusammenbaueinheit 14 vollständig vorzumontieren und in einem Arbeitsgang in das äußere Zylinderrohr einzubringen.
Das Drosselventil 28 ermöglicht hierbei einen Ausgleich von Dämpfmedium zwischen den Arbeitsräumen, begründet durch die Verdrängungswirkung die Kolbenstange 30 bei Hubbewegungen.
Die Zusammenbaueinheit 14 kann hierbei vormontiert werden und als Gesamtheit in den Schwingungsdämpfer eingebracht werden. Hierbei wird die Zusammenbaueinheit 14 axial in das äußere Zylinderrohr 12 eingebracht und in einem Befestigungsbe- reich des Verschlusspakets 24 mit dem äu ßeren Zylinderrohr 12 fest verbunden. Der Befestigungsbereich 38 weist hierbei eine ringförmig umlaufende Nut 24b an dem Verschlusspaket 24 auf. Diese ringförmig umlaufende Nut 24b wird durch eine Einsi- ckung des äußeren Zylinderrohres 14 an dessen axialen Endbereich gefüllt. Durch die Sicke 44 ist eine Befestigung der Zusammenbaueinheit 14 an dem äußeren Zylinderrohr 12 bewerkstelligt. Mit Vorteil ist das dem Verschlusspaket 24 axial gegenüberliegende Ende der Zusammenbaueinheit 14 axial kraftfrei in dem ersten Zylinderrohr 12 angeordnet. Hierdurch kann zudem eine zusätzliche Einsickung im Bereich des Drosselventils 28, die eine AbStützung der Zusammenbaueinheit 14 ermöglichen soll, eingespart werden.
Bezuqszeichen
Schwingungsdämpfer
äußeres Zylinderrohr
Zusammenbaueinheit
Dämpferboden
Gastrennkolben
Gasraum
Arbeitsraum
Verschlusspaket
a Öffnung
b Nut
inneres Zylinderrohr
a Öffnung
Drosselventil
Kolbenstange
Kolben
Dichtungselement
Hohlzylinderraum
Befestigungsbereich
Endbereich
Dämpfventileinrichtung
Sicke

Claims

Patentansprüche
1 . Schwingungsdämpfer (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend
- ein äußeres Zylinderrohr (12) sowie eine Zusammenbaueinheit (14),
- wobei die Zusammenbaueinheit (14) ein Verschlusspaket (24), welches von einer Kolbenstange (30) durchgriffen wird, ein inneres Zylinderrohr (26) des Schwingungsdämpfers (10), innerhalb dem ein an der Kolbenstange (30) befestigter Kolben (32) axial beweglich angeordnet ist, und ein Drosselventil (28) aufweist, die fest miteinander verbunden sind,
- wobei an dem inneren Zylinderrohr (26) axial einerseits das Drosselventil (28) und axial andererseits das Verschlusspaket (24) angeordnet ist,
- wobei die Zusammenbaueinheit (14) innerhalb des äußeren Zylinderrohrs (12) angeordnet ist und
- die Zusammenbaueinheit (14) ausschließlich in einem Befestigungsbereich (38) des Verschlusspakets (24) an dem äußeren Zylinderrohr (12) befestigt ist.
2. Schwingungsdämpfer (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich (38) der Zusammenbaueinheit (14) an einem axialen Endbereich (40) des äußeren Zylinderrohrs (12) angeordnet ist und an diesem axialen Endbereich (40) des äußeren Zylinderrohrs (12) befestigt ist.
3. Schwingungsdämpfer (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Befestigungsbereich (38) des Verschlusspakets (24) eine Nut (24b) ausgebildet ist.
4. Schwingungsdämpfer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenbaueinheit (14) an dem äußeren Zylinderrohr (12) durch Einsickung oder Verrollung des äußeren Zylinderrohrs (12) an dem Befestigungsbereich (38) des Verschlusspakets (24) befestigt ist.
5. Schwingungsdämpfer (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsickung des äußeren Zylinderrohrs (12) in die Nut (24b) des Befestigungsbereichs (38) eingreift.
6. Schwingungsdämpfer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Zylinderrohr (26) durch Verschrauben, Verkleben, Verrollen, Verschweißen oder Einsicken an dem Drosselventil (28) und / oder dem Verschlusspaket (24) befestigt ist.
7. Schwingungsdämpfer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine radial außen an dem äußeren Zylinderrohr (12) angeordnete Dämpfventileinrichtung (42) eingriffsfrei an dem äußeren Zylinderrohr (12) angeordnet ist.
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