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Hydropneumatischer Teleskop-Stoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft einen hydropneumatischen Teleskop-Stoßdämpfer, insbesondere
zur Dämpfung von Kraftfahrzeugschwingungen, dessen mit Flüssigkeit gefüllter Arbeitsraum
auf der der Kolbenstange abgewendeten Seite durch einen innerhalb des Dämpferzylinders
angeordneten, an diesem befestigten Rollbalg von einem mit Luft gefüllten Ausgleichsraum
getrennt ist.
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Es sind bereits Stoßdämpfer bekannt, bei denen der mit Luft gefüllte
Ausgleichsraum durch einen Rollbalg von dem ölgefüllten Arbeitsraum getrennt ist.
Bei der bekannten Anordnung wird der Rollbalg auf einem kolbenartigen Einsatz abgestützt,
in dessen hohlem Innenraum eine Stützfeder angeordnet ist. Das in dem Ausgleichsraum
zur Verfügung stehende Luftvolumen ist somit um die Rauminhalte des Einsatzes und
der Feder vermindert. Das offene Ende des Rollbalges ist bei dieser Anordnung zwischen
der Außenwand des Dämpferzylinders und der Innenwand des Ausgleichbehälters festgeklemmt,
der den Dämpferzylinder von unten umfaßt. Abgesehen von der Verringerung des für
die Ausgleichswirkung zur Verfügung stehenden nutzbaren Luftvolumens können auch
der Einsatz und die Schraubenfeder leicht mit der Gehäuseinnenwand in Berührung
kommen und Geräusche verursachen.
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Weiterhin ist es bei Luftfederungen bekannt, Rollbälge in der Mitte
des Luftfederungszylinders als Dichtung anzuordnen. Die Funktion und Anordnung dieser
Rollbälge ist anders als bei einem hydropneumatischen Stoßdämpfer.
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Gegenüber einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es bekannt, zwischen
dem Abschlußkopf und dem Dämpferrohr eines hydraulischen Teleskop-Stoßdämpfers mittels
zweier Sicken unter Zwischenschaltung von Gummidichtringen eine öldichte Verbindung
herzustellen.
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Bei der Erfindung ist die Aufgabe gestellt, eine störende Geräuschentwicklung
mit Sicherheit zu vermeiden und gleichzeitig den Aufbau des Stoßdämpfers wesentlich
zu vereinfachen.
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Dieses Ziel wird für einen hydropneumatischen Teleskop-Stoßdämpfer,
dessen mit Flüssigkeit gefüllter Arbeitsraum auf der der Kolbenstange abgewendeten
Seite durch einen innerhalb des Dämpferzylinders angeordneten, an diesem befestigten
Rollbalg von einem mit Luft gefüllten Ausgleichsraum getrennt ist, dadurch erreicht,
daß der Rollbalg das einzige Trennorgan zwischen Ausgleichsraum und Arbeitsraum
bildet und an seinem offenen Ende mit der Innenwand des Dämpferzylinders mittels
eines eingesickten Halteringes Luft- und flüssigkeitsdicht verbunden ist, derart,
daß seine größtmögliche Abrollänge in an sich bekannter Weise etwa das Doppelte
der Rollbalglänge beträgt.
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Zur Bildung einer aus nichtmetallischem Werkstoff bestehenden Kolbenlaufbahn
auf der Dämpferzylinderinnenwand, die an sich bekannt ist und für die für sich kein
Patentschutz begehrt wird, kann in anderer Ausbildung der Rollbalg auch eine mit
ihm einstückige zylinderförmige Verlängerung aufweisen, die aus dem gleichen nachgiebigen
Werkstoff besteht und als Laufbahn für den Dämpferkolben dient. Zweckmäßig ist dabei
das Ende der Verlängerung des Rollbalges zwischen der die Kolbenstange führenden
Abschlußwand und dem Dämpferzylinder eingespannt. Zusätzlich kann zwischen dem Dämpferkolben
und dem Rollbalg eine an sich bekannte, feste, mit Durchlaßventilen für die Dämpfungsflüssigkeit
versehene Zwischenwand angeordnet sein.
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Durch den Wegfall von Federn und auf Anschlägen auftreffenden Führungsstücken
wird eine störende Geräuschbildung weitgehend vermieden. Da die Gleitung ausschließlich
zwischen elastischen Werkstoffen stattfindet, wird weiterhin die Lebensdauer eines
derartigen Stoßdämpfers verbessert. Schließlich tritt durch den Wegfall der üblicherweise
im Ausgleichsraum angeordneten Federn und sonstigen metallischen Massen eine Vergrößerung
des pro Wegeinheit der Bewegung der Rollmembran ausgleichbaren Volumens ein, so
daß als Ausgleichsrauen
ein Teil des Dampferzylinders verwendet
werden kann.
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Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der schematischen Darstellung
zweier Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt A b b.
1 einen Längsschnitt durch einen hydropneumatischen Teleskop-Stoßdämpfer mit durch
einen Rollbalg voneinander getrenntem Ausgleichs-und Arbeitsraums .und A b b. 2
einen Längsschnitt mit einer anderen Ausbildung des Rollbalges.
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Der hydropneumatische Teleskop-Stoßdämpfer gemäß A b b. 1 weist an
seinen Enden koaxiale Anschlußteile 1 bzw. 2 auf, welche an den gegeneinander
abzudämpfenden Teilen des Fahrzeuges elastisch befestigt werden. Durch den oberen
Anschlußteil 1 ist eine einen Dampferkolben 4 tragende Kolbenstange 3 geführt. Der
Dampferkolben 4 besitzt eine elastische, den Dampferzylinder 5 innen auskleidende
Führung; in der er im Dampferzylinder 5 gleitet. Der obere Teil des Dampferzylinders
5 wird von einem glockenartigen Schutzrohr 7 umfaßt, welches den aus der oberen
Abschlußwand 6 herausragenden Teil der Kolbenstange 3 gegen Steinschlag und andere
Beschädigungen schützt. Die Abschlußwand 6
schließt das obere Ende des Dampferzylinders
5 luft-und flüssigkeitsdicht ab und enthält die dichtende Führung der Kolbenstange
3. Der Anschlußteil 2 verschließt das untere Ende des Dampferzylinders 5 und enthält
ein Lufteinlaßventil 9.
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Der Dampferzylinder 5 ist durch einen Rollbalg 8 in einen mit Flüssigkeit
gefüllten Arbeitsraum und einen mit Luft gefüllten Ausgleichsraum getrennt. Durch
Veränderung des Volumens des luftgefüllten Ausgleichsraums wird das Volumen der
einfahrenden Kolbenstange 3 sowie die durch Temperaturänderungen bedingten Volumenänderungen
der im Arbeitsraum befindlichen Flüssigkeit ausgeglichen.
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Wird der Dampferkolben 4 in Richtung auf die Abschlußwand
6 gezogen, so strömt die oberhalb des Dampferkolbens 4 befindliche
Flüssigkeit über ein Ventil auf die untere Seite des Dampferkolbens. Durch die Drosselung
der überströmenden Flüssigkeit wird die Dämpfung erzielt. Da hierbei die Kolbenstange
3 aus dem mit Flüssigkeit gefüllten Arbeitsraum des Stoßdämpfers herausgezogen wird,
folgt der Rollbalg 8 unter der Wirkung der im Ausgleichsraum komprimierten
Luft in Richtung a dem Dämpferkelben 4 und gleicht das Volumen des herausgetretenen
Kolbenstangenabschnitts aus. Beim Einfahren der Kolbenstange 3 tritt die Arbeitsflüssigkeit
unter Drosselung über ein weiteres Ventil wieder auf die andere Seite des Dampferkolbens
4,
so daß der Rollbalg 8 um das Volumen der einfahrenden Kolbenstange
3 in Richtung b gegen den Ausgleichsraum verschoben wird. Der Rollbalg
8
folgt ferner der temperaturabhängigen Volumenverkleinerung oder Vergrößerung
der Flüssigkeitsfüllung.
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Die Ausbildung des Stoßdämpfers gemäß A b b. 1 ergibt im Sinne der
obenerwähnten elastischen Führung für den Dampferkolben eine Kolbenlaufbahn aus
nichtmetallischem Werkstoff, indem der Rollbalg 8 eine mit ihm einstöckige
zylinderförmige Verlängerung 11 aus gleichem Material aufweist, welche an
der Dämpferzylinderinnenwand anliegt. Das obere Ende der Verlängerung 11 ist zwischen
der die Kolbenstange 3 führenden Abschlußwand 6 und dem Dampferzylinder 5 eingespannt.
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Bei der Ausführung nach A b b. 2 ist die gleitbahnartige Verlängerung
des Rollbalges weggelassen. Dafür ist das offene Ende des Rollbalges 8 mit
der Innenwand des Dampferzylinders 5 unterhalb des unteren Umkehrpunktes des Dampferkolbens
4 durch einen eingesickten Haltering 10 luft- und flüssigkeitsdicht
verbunden. Dadurch beträgt seine Abrollänge zwischen der höchsten Stellung a und
der tiefsten Stellung b etwa das Doppelte der Rollbalglänge.
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Zwischen dem Dampferkolben 4 und dem Rollbalg 8 kann eine an
sich bekannte, feste, mit Durchlaßventilen für die Dämpfungsflüssigkeit versehene
Zwischenwand angeordnet sein.
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Der beschriebene und in der Zeichnung dargestellte hydropneumatische
Teleskop-Stoßdämpfer kann bei entsprechender Dimensionierung auch als Federung und
gleichzeitig als Dämpfung für ein Fahrzeug verwendet werden. Die Stoßdämpfer können
entweder einzeln angeordnet sein oder über Leitungen zusammengeschaltet werden.
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Der Anspruch 1 schützt nur die Gesamtkombination der in ihm aufgeführten
Merkmale, während die Ansprüche 3 und 4 als echte Unteransprüche nur in Verbindung
mit den übergeordneten Ansprüchen gelten sollen.