DE1475578B1

DE1475578B1 - Kugelgelenkverbindung fuer einen in einem Druckfluessigkeitszylinder arbeitenden Kolben

Info

Publication number: DE1475578B1
Application number: DE19651475578D
Authority: DE
Inventors: Gustafsson Axel Gerhard Vaerne
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1964-11-04
Filing date: 1965-10-13
Publication date: 1970-01-15
Also published as: DK109370C; FR1452534A; ES319218A1; US3343832A; CH436858A; GB1114825A; SE316090B; AT270413B; NL6514229A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kugelgelenk- wird und nicht von der Kugel über die Kugelpfanne Verbindung für einen in einem Druckflüssigkeitszylin- in den Kolben und dann erst auf die Flüssigkeit weider arbeitenden Kolben, insbesondere für hydropneu- tergeleitet werden muß. Die Kugelgelenkverbindung matische Stoßdämpfer, bestehend aus einem Kolben, wird also entlastet und gleichzeitig geschmiert. Der der eine axiale Verbindungsbohrung zwischen dem 5 Dichtring, der von dem Flüssigkeitsdruck gegen die Druckflüssigkeitsraum und dem zu einer Kugelpfanne Kugel gepreßt wird, verhindert dabei die Ausbreitung ausgearbeiteten Innenraum aufweist, einen fest mit des Drucks auf die Rückseite der Kugel. Dabei ist dem Kolben zu verbindenden Rückzugsring und einer vorteilhafterweise für den Dichtring ein Stützring voran der Kolbenstange befindlichen Kugel. gesehen, wie es an sich bekannt ist, beispielsweise

Bei einer bekannten Kugelgelenkverbindung dieser io aus der genannten USA.-Patentschrift 2 862 736.

Art (österreichische Patentschrift 230 701) ist die Der schnelle Druckaufbau im Gelenkspalt gemäß

axiale Verbindungsbohrung als Drosselstelle ausge- der Erfindung kommt nicht nur dadurch zustande,

bildet. Das hat zur Folge, daß der Flüssigkeitsdruck daß die Axialbohrung ungedrosselt ist, sondern vor

im Schmierfilm zwischen Kugel und Kugelpfanne nur allem auch, daß der Druckaufbau von zwei Seiten

langsam dem Flüssigkeitsdruck im Druckflüssigkeits- 15 her erfolgt, nämlich von der an sich bekannten zen-

raum folgen kann, wenn dieser sich schnell ändert, tralen Bohrung und der Ringnut,

wie es insbesondere bei Dämpfungsvorrichtungen Es wird Patentschutz nur für die Gesamtheit aller

beim Auftreten starker Stöße der Fall ist. Die be- Merkmale des Anspruchs geltend gemacht,

kannte Vorrichtung hat außerdem den Nachteil, daß Die Erfindung wird an Hand der in den Figuren

der Druck im Schmierfilm auch auf die — von der 20 gezeigten Ausführungsform beispielsweise beschrie-

Kugelpfanne her gesehen — Rückseite der Kugel ge- ben. In

langen kann, so daß sich die auf die Kugel einwirken- F i g. 1 ist perspektivisch und teilweise aufge- Λ

den Flüssigkeitsdrücke teilweise ausgleichen, wodurch schnitten ein an einem Laufrad für ein Fahrzeug an-

für eine hydraulische Entlastung des Gelenks nur geordnetes Kugelgelenk dargestellt;

eine geringe Fläche verbleibt. as F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch das in F i g. 1

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei gezeichnete Kugelgelenk.

einer Kugelgelenkverbindung der eingangs genannten Das in F i g. 1 gezeigte Laufrad 1 ist drehbar am

Art die hydraulische Entlastung und damit gleich- Pendelarm 2 gelagert, der über die in den Lagern 3

zeitig die Schmierung im Hinblick auf einen schnellen und 4 liegende Achse 5 fest mit dem Pendelarm 6

Druckaufbau zwischen Kugelgelenk und Kugelpfanne 30 verbunden ist. Dieser Pendelarm 6 ist mittels Zap-

zu verbessern. fens 7 drehbar mit der Stange 8 verbunden, die in

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in der Korn- ihrem vom Zapfen 7 abgekehrten Ende mit einer

bination der Merkmale, daß Kugel 9 versehen ist. Die Kugel 9 bildet eine gelenk-

1. in die Innenfläche der Kugelpfanne des Kolbens ^Verbindung zwischen der Stange 8 und dem eine Ringnut eingearbeitet ist, die sich in einer ³⁵ imZyhnder 10 verschiebbar angeordneten Kolben 11. rechtwinklig zur Kolbenachse und nahe dem . ^Das T^eü J^{2 des} Zylinders 10, das sich an dem zur größten Kugeldurchmesser auf der dem Druck- Stange 8 entgegengesetzten Ende des Kolbens 11 beflüssigkeitsrlum zugewandten Seite der Kugel findet, ist mit Öl gefüllt das über die Leitung 13 m liegenden Ebene erstreckt; einen Hohlraum 14 in dem geschlossenen Zylinder

2. die Ringnut durch Bohrungen mit dem Druck- ⁴° 15 geleitet werden kann.

flüssigkeitsraum verbunden ist; ^Im ^Zj}ⁱⁿ$^QX _v ¹^ ¹^ ^weiterf"ⁿ em frei verschiebbarer,

3. in der Ringnut ein Dichtungsring vorgesehen ist, Z?&ⁿ ^die Zylmdennnenwand dichtender Kolben 16,

der durch die Druckflüssigkeit Jegen die Kugel f"¹ sogenannter schwimmender Kojen angeordnet. |

seoreßt wird Hohlraum 17, der an dem zum Hohlraum 14 ent- ^

' 45 gegengesetzten Teil des Zylinders 15 gebildet wird,

Die USA.-Patentschrift 2 880 042 zeigt eine Ku- ist mit einem unter geeignetem Druck stehenden Gas,

gelenkverbindung, die bereits gemäß Merkmal 1 beispielsweise Stickstoff, gefüllt,

eine Ringnut in der Innenfläche der Kugelpfanne des Die genaue Ausführung des Kugelgelenkes ist in

Kolbens aufweist; diese Ringnut kann, da sie nicht F i g. 2 veranschaulicht, die zeigt, daß im Kolben 11

mit einer Dichtung versehen ist und auch nicht durch 50 ein der Kolbenstangenkugel 9 entsprechender Raum

besondere Bohrungen mit dem Druckflüssigkeitsraum angeordnet ist und daß die Kugel 9 in dem im KoI-

verbunden ist, keine die hydraulische Entlastung ver- ben 11 vorhandenem Raum führbar mit Hilfe des im

bessernde Funktion ausüben. Kolben eingeschraubten Ringes 18 festgehalten ist.

Die Unterbringung von Dichtungsringen in Ring- Der verschiebbare Kolben 11 ist gegenüber den nuten, in denen der Dichtungsring durch den Flüs- 55 Innenwänden des Zylinders 10 in geeigneter Weise sigkeitsdruck gegen die Dichtflächen gepreßt wird, ist abgedichtet, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel gleichfalls bekannt; beispielsweise durch die USA.- mit Hilfe eines O-Ringes 19 und eines Simmer-Patentschrift 2 862 736, die aber keines der übrigen ringes 20.
Merkmale der Erfindung aufweist. In der ebenen Fläche des Kolbens 11, die dem

Die Erfindung hat gegenüber dem Stand der Tech- 60 Hohlraum 12 benachbart ist, ist in der Mitte ein nik den Vorteil, daß sich in dem Flüssigkeitsfilm Loch 21 angebracht. Außerdem sind in der dem zwischen Kugel und Kugelpfanne unter Berücksich- Hohlraum 12 benachbarten Fläche zwei Bohrungen tigung etwaiger, geringer Drosselverluste in kurzer 22 angeordnet, die zu einer im Kolben vorgesehenen Zeit etwa der gleiche Druck aufbauen kann, wie er ringförmigen Nut 23 führen. In dieser ringförmigen im Druckflüssigkeitsraum vor dem Kolben herrscht. 65 Nut 23 sind teils ein O-Ring 24 und teils an der Seite Dies führt dazu, daß die von der Kolbenstange aus- des O-Ringes, die gegen die Stange 8 gerichtet ist, geübte Stoßbelastung zu einem großen Teil unmittel- ein Stützring 27 eines geeigneten Materials, beispielsbar von der Kugel auf die Flüssigkeit übertragen weise Polytetrafluoräthylen, eingesetzt. Von einer

Ausbohrung 22 ist eine radial verlaufende Bohrung 25 im Kolben 11 angeordnet, und diese Bohrung 25 führt zu einer kreisförmigen, in der Mantelfläche des Kclbens 11 angebrachten Nut 26.

Die in den Figuren gezeigte Ausführungsform funktioniert in folgender Weise: Bei einem Stoß gegen das Rad 1 in Richtung nach oben wird der Pendelarm 2 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, und durch das Ansprechen der Achse 5 wird der Pendelarm 6 in entsprechender Weise bewegt. Die Drehung be- ίο wirkt eine Verschiebung der Stange 8, wobei unter Mitwirkung der Kugel 9 der Kolben 11 weiter in den Zylinder 10 hineingeführt wird.

Ein Teil des im Hohlraum 12 vorhandenen Öles wird dabei durch die Leitung 13 in den Hohlraum 14 gedrückt, so daß der Kolben 16 in Richtung von der Leitung 13 weg verschoben wird. Das im Hohlraum 17 vorhandene Gas wird auf diese Weise komprimiert. Dadurch, daß der Hohlraum 12 über das Loch 21 mit der Gleitfläche zwischen der Kugel 9 und dem Kolben 11 in Verbindung steht, wird bei einer auf die Stange 8 ausgeübten Stoßbeanspruchung ein Teil dieses Stoßes von dem im Hohlraum 12 vorhandenen Öl aufgenommen, das sich auch in Form eines Ölfilmes auf der Gleitfläche zwischen der Kugel 9 und dem Kolben 11 bis zu dem in der Nut 23 vorhandenen Dichtungsring 24 verteilt.

Unter Einwirkung des in den Bohrungen 22 vorhandenen Öles wird der Dichtungsring 24 gegen die Kugel 9 gepreßt, so daß eine zufriedenstellende Dichtung dann auch bei auf der Stange 8 ausgeübten Stoßbeanspruchungen erzielt wird.

Der Stützring 27 bildet eine Verstärkung und einen Schutz für den Dichtungsring 24 und verhindert, daß dieser zwischen dem Kolben 11 und der Kugel 9 eingeklemmt wird.

Durch die Bohrung 25 wird der kreisförmigen Nut Öl zugeführt, wodurch eine gute Schmierung zwischen dem Kolben 11 und dem Zylinder 10 erreicht wird.

Claims

Patentanspruch: Kugelgelenkverbindung für einen in einem Druckflüssigkeitszylinder arbeitenden Kolben, insbesondere für hydropneumatische Stoßdämpfer, bestehend aus einem Kolben, der eine axiale Verbindungsbohrung zwischen dem Druckflüssigkeitsraum und dem zu einer Kugelpfanne ausgearbeiteten Innenraum aufweist, einen fest mit dem Kolben zu verbindenden Rückzugsring und einer an der Kolbenstange befindlichen Kugel, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden an sich bekannten Merkmale:

1. in die Innenfläche der Kugelpfanne des Kolbens (11) ist eine Ringnut (23) eingearbeitet, die sich in einer rechtwinklig zur Kolbenachse und nahe dem größten Kugeldurchmesser auf der dem Druckflüssigkeitsraum zugewandten Seite der Kugel (9) liegenden Ebene erstreckt;

2. die Ringnut (23) ist durch Bohrungen (22) mit dem Druckflüssigkeitsraum (12) verbunden;

3. in der Ringnut (23) ist ein Dichtungsring (24) vorgesehen, der durch die Druckflüssigkeit gegen die Kugel (9) gepreßt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY