DE1979960U

DE1979960U - Stossdaempfer.

Info

Publication number: DE1979960U
Application number: DEW36920U
Authority: DE
Inventors: William Kenneth Wasdell
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-03-24
Filing date: 1966-03-14
Publication date: 1968-02-29
Also published as: GB1132462A; NL6603865A; GB1132463A; SE320545B; US3368650A; BE678057A

Description

M 36 92o/47a obm

(W.K.Waedell) ■ ' '■■■■■ Sh «5

Hinweis: Diese Unterlage (Beschreibung und Sohuizanspr.) ist die zuletet eingereichte; sie weicht von der fassung der ursprünglich eingereichten Unterlegen ab. Die rechtliche Bedeutung der Abweichung Ist nicht geprö^ Die ursprünglich eingereichten Unterlogen befinden steh in den Amtsokten. Sie können jederzeit ohne Nachweis •Ines rechtlichen Interesses gebührenfrei eingesehen werden, Auf Antrag werden hiervon auch Fotokopien oder Film« •eoative zu den üblichen Preisen geliefert. Deutsches Patefitamt, Geb'rauctemiaterstelle.

Stoßdämpfer

Die Neuerung bezieht sich auf einen Stoßdämpfer mit einem zylindrischen Gehäuse, das eine mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Arbeitskammer begrenzt und an einem Ende durch eine Kappe abgeschlossen ist, ferner mit 'einem im zylindrischen Gehäuse gleitbeweglichen, mit Ventilöffnungen versehenen Kolben» dessen Kolbenstange durch eine öffnung der Kappe hindurchgeführt 1st, wobei zwischen der Kappe und dem Kolben eine' Ringdichtung angeordnet ist, ferner mit einer weiteren KBXSmBT₉ die auf der der Kappe ab gewandten Seite des Kolbens angeordnet Ist und mit der Arbeitskammer über ein Ventil in Verbindung steht_s das einen begrenzten Durchtritt der von der Kolbenstange verdrängten Dämpfungsflüssigkeit in diese weitere Kammer gestattet, das dagegen die Dämpfungsflüssigkelt praktisch frei In die Arbeitskammer zurückströmen läßt ο

Es sind bereits Stoßdämpfer bekannt_s bei denen die Ringdichtung zumindest an Ihrem äußeren Umfang festgelegt und an einer axialen Gleitbewegung gehindert 1st. Derartige Ausführungen sind mit dem entscheidenden Nachteil behaftet;, daß sich bei den Kolbenbewegungen in der Arbeitskammer ein Unterdruck' entwickeln kann (wenn aus irgendwelchen erfinden

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Dämpfungsflüssigkeit nicht genügend rasch nachstriJraen kann) j weis bei einer in axialer Richtung mehr oder weniger fest angeordneten Ringdichtung das Eindringen von Luft in die Arbeitskammer zur Folge hat»

Diesen Machteil weist auch eine weitere bekannte Ausführung auf, bei der die Ringdichtung an einem mit weiteren Ringdichtungen versehenen Führungskolben anliegt, eier sich seinerseits auf einem elastischen Puffer abstützt. Durch die letztgenannten Dichtungselemente ist die Oberseite der Ringdichtung vom Atmosphärendruck abgeschlossen. Wenn sich infolgedessen im Raum unterhalb der Ringdichtung durch die Bewegung des Kolbens ein unterdruck ausbildet₉ so behält die Ringdichtung ihre Lage im wesentlichen bei, da auf ihre Oberseite bei entspanntem Puffer kein hinreichender Druck wirkt. Im übrigen sseigt dieser bekannte Stoßdämpfer den weiteren Mangel, daß die bei der Sehwingungsabfederung von Kraftfahrzeugen auftretenden, sehr hohen Belastungen von einem Schäumst off -Puff erkörper auf die Dauer nicht einwandfrei aufgenommen werden.

Die Neuerung geht demgegenüber von einem grundsätzlich anders aufgebauten Stoßdämpfer aus, der auf der der Kappe abgewandten Seite des Kolbens eine weitere'Kammer aufweist, die mit der Arbeltskammer über ein Ventil in Verbindung steht.

das einen begrenzten Durchtritt der von der Kolbenstange verdrängten Dämpfungsflüssigkeit in diese weitere Kammer gestattet, das dagegen die Dampfungsflüssigkeit praktisch frei in die Arbeitskammer zurückströmen läßt.

'Der- Heuerung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem solchen Stoßdämpfer das Entstehen von Unterdruck In der Arbeitskammer und die dadurch bedingte Gefahr eines Luftelntrlttes su verhindern*

Dies wird neuerungsgemäß dadurch erreicht, daß die in an sich bekannter Meise gegenüber der Innenwand des zylindrischen Gehäuses und gegenüber der Kolbenstange In axialer Richtimg frei gleitbewegliche Ringdichtung auf ihrer der Kappe zugewandten Seite der Wirkung des Atmosphärendruckes ausgesetzt ist.

Einige Ausführungsbeispiele der Neuerung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es aeigen

FIg»1 einen Längsschnitt durch einen vollständigen Stoßdämpfer;

Fig,2 ein Detail der Fig-I im größeren Maßstab; Fig.3 und k Details weiterer AusfÜhrungsbelspiele.

In FIg»Ι ist Jewells ein 'Stoßdämpfer mit einem inneren Zylinder Io und einer KappeIX bzwο 6o veranschaulicht, die das eine Ende des Zylinders Io abschließt und eine Arbeitskammer 12 begrenzt, die mit einer Dämpfungsflüssigkeit, wie öl, gefüllt ist.

Eine Kolbenstange 13 greift durch eine in der Kappe 11 bzw» 6o vorgesehenen Fübrungsöffnung l*i hindurch in die Arbeitskammer 12 ein. Die Abdichtung der Kolbenstangendurchführung erfolgt durch ein ringförmiges Dichtungselement 15 (Pig.l). Am Ende der Kolbenstange 13 ist ein Kolben 1? angebracht, der in der Arbeitskammer 12 gleitbeweglieh ist« Des? Kolben 17 weist (in der Zeichnung aus Gründen der Einfachheit nicht dargestellte) Ventilöffnungen üblicher Ausführung aufο Der Stoßdämpfer weist ferner eine Kammer 18 auf, die durch eine flexible, elastische Wand 19 begrenzt wird und mit der Arbeitskammer 18 über ein Ventil 2o in Verbindung steht, dtireli das von der Kolbenstange 13 verdrängte Flüssigkeit bei übersteigen eines bestimmten Druckwertes in die Kammer 18 abströmen kann, wahren! die in der Kammer 18 enthaltene Flüssigkeit praktisch ungehindert In die Arbeitskammer 12 zurüek-'strömen kann. ■ . ■ ■ ■.■■'■■■

In Pig»2 sind im.größeren Maßstab die.läppe 11-und das Dichtungselement'15 der Ausführung gemäß Pig.l veranschaulicht»

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In der rechten Hälfte der Darstellung der Pig.2 besitzt das. Dichtungselement 15 einen Ab st ana von der Kappe 11, Die Innenfläche 21 des ringförmigen Dichtungselementes 15 weist eine Anzahl von axial mit Abstand voneinander angeordneten ringförmigen Lippen 22 auf, die radial nach innen vorstehen und an der Kolbenstange 13 dichtend anliegen. Die Außenfläche 23 besitzt in einem axialen Längsschnitt eine konkave Form unä mündet an beiden Seiten in je einen federnden Ringflansch 2 ^i bzw» 25. Diese beiden voneinander wegweisenden Ringflansche laufen nach außen in eine verhältnis mäßig schmale Kante aus* Das Dichtungselement 15 besitzt in dem radial innerhalb· der Flansche 2*4 und 25 liegenden Bereich eine verhältnismäßig große axiale Stärke, so daB es eine gewisse Steifigkeit aufweist und bei einem vollständigen Zurückziehen des Kolbens 17 innerhalb der Kammer 12 als Däm~ pfung wirkt·- . '' ' '■ '

Wird das Dichtungselement 15 in den Stoßdämpfer eingebaute so flacht sich die konkave Außenfläche 23 ab; die ringförmigen Kanten der Flansche 24 und 25 liegen infolgedessen federnd an der Wand der Arbeitskammer * 12-an. Die beiden Kanten der Hingflansche 2¹J und 25 dichten jeweils nach der betreffenden Seite hin ab,-wobei der auf die Ringflansche 2¹I und'25 ausgeübte Druck die Dichtungskante nach fester an die Wand eier Arbeitskammer'andrückt.

Das Dichtungselement 15 ist in eier Arbeitskammer 12 naben dei? Kappe 11 frei angeordnet» Die Kappe 11 wird Ik iliiFsr Lage durch das radial nach innen gebördelte Ende des Syllnöers Io und. ein©-. Stufe 27 des ■ Zylinders Io gehalten₃ die an einem schmalen Plansch 28 der Kappe 11 anliegt. Die Innenseite 29 der Kappe 11 ist komplementär zur gegenüberliegenden Fläche des Dichtungselementes 15 ausgebildet« Sie weist ferne)? wenigstens eine Ringnut 5o auf, die mit Abstand von der Kolbenstange 13 angeordnet ist und diese umsehließt« Die Ringnut 3o stellt über mit Abstand voneinander angeord» riete, in der Kappe 11 vorgesehene Kanäle 31 mit der Atmosphäre In Verbindung. Stattdessen (oder zusätzlich) kann ferner die Innenfläche des Zylinders Io mit Kanälen 32 versehen sein, die am-Umfang der Kappe 11 in axialer Richtung verlaufen und die axiale Außenfläche (Oberseite gemäß Figo2) des Diohtungselementes 15 mit der Atmosphäre verbinden»

Im Betrieb wird die Arbeitskammer 12 nach Evakuierung •mit Drucköl gefüllt» Das Dichtungselement 15 wird₃ wie in Fig «Ι ιοί«! 3.Hi linken Teil der Fig „2 veranschaulicht, 'durch den Öldruck art die Kappe 11 gedrückt« Unter gewissen Umstanden ( . hl fjf.'n BoLrI b des Stoßdämpfers die Neigung des Auf-ν , i "on Tj 11""ITQeUCk im öl zwischen der Kappe 11 und dem »•J ι 1*/ Oo beot.i.ht bespielsweise die - Möglichkeit, daß das.

'i Ai '!a nuil luen; während eines Teiles des in Richtung auf "

dieses Ventil erfolgenden Hubes des Kolbens 17 geöffnet bleibt Mer daß - gleichfalls durch Fremdkörper - die ventilgesteuerten öffnungen im Kolben 17 geschlossen bleiben. Ferner besteht die Möglichkeit, daß der Stoßdämpfer mit solcher Geschwindigkeit und bei solcher Temperatur betätigt wird, daß Öl niedriger Viskosität in die Kammer 18 entweicht j ehe das Ventil 2o schließt. Da auf das Dichtungselement 15 ständig über die Kanäle 31 und/oder die Kanäle 32 Atmosphärendruck wirkt, gleitet in den genannten Fällen das Dichtungselement 15 in axialer Richtung weg von der läppe 11 und hält damit den Druck im öl zwischen dem Dichtungselement 15 und dem Kolben 17 etwa auf Atmosphärendruek. Diese Bewegung des Dichtungselementes 15 ist in Fig.2 in der rechten Hälfte veranschaulicht. Auf diese Weise wird das Entstehen eines Unterdruckes und das Ansaugen von Luft in die Arbeitskammer 12 vermieden. Sobald die Tendenz zur Entwicklung eines Unterdruekes aufhört, wenn sich beispielsweise der Kolben 17 wieder zurück in Richtung auf das Dichtungselement 15 bewegt, wird das Dichtungselement 15 durch die Differenz der auf seine beiden Selten wirkenden Drücke wieder in seine ursprüngliche IJage zurückgeführt, in der es an-der Kappe 11 anliegt „

Bei dem in Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt das Dichtungselement 35 nicht einen steifen Hauptteilj, sondern einen verhältnismäßig flexiblen,, federnden Mittelteil 36 _s an den sieh ein die Kolbenstange 13 umschließender innerer

Teil 37 anschließt ο Dieser innere'Teil .37 kann in axialer Richtung eine federnde Bewegung gegenüber einem äußeren Teil 38 des Dichtungselementes 35 ausführen_s der an der 'Innenwand der Arbeitskammer■12 anliegt. Bei diesem Aus» führungsbeispiel wird durch einen kleinen Unterdruck in dem an das Dichtungselement 35 anschließenden Kammerteil eine federnde Verformung des Dichtungselementes 35 hervorgerufen,, während bei einem größeren Unterdruck zusätzlich eine axiale Verschiebung des ganzen Dichtimgselementes erfolgt. In der linken Hälfte der Fig»3 ist das Dichtungselement 35 in der Lage veranschaulicht* dtees einnimmt_s wenn im öl keine Tendenz sur Bildung von Unterdruck vorhanden Ist. In der rechten Hälfte der Pig.3 ist das Dichtungselement 35 dagegen im verformten rnid axial verschobenen Zustand dargestellt. Bei der Ausführung gemäß Fig*3 sind ferner se™ sät glich oder als Alternative ssu den Kanälen 31 am Umfang der Kappe 11 Kanäle 39 vorgesehenο Das Dichtungselement ist hier (im Unterschied zu der Ausführung gemäß Figo2) nur mit einer einsigen Dichtlippe 4o versehen.

Werden die Kanäle 31 und die Ringnut 3o durch die Ka- ■ näle 32 bzw* 39 ersetzt,» so ist dies insbesondere für-solche 13 le it dichtungen von Vorteil, die - verhältnismäßig geringe ra» dlalci Abmessungen zwischen dem radial innersten und dem radial äußersten Teil -aufweisen (beispielsweise Abmessungen

in der "Größenordnung von 8mai)_a da auf diese Ifeise die Fertigungskosten verringert werden und sich außerdem.. eine völlig ebene Innenseite 29 der .Kappe 11 ergibt j, was die- Ab st CIt siing des Diehtungselementes verbessert.

Bei eiern Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 entspricht das Dichtungselement 42 grundsätzlich dem Dichtungselement 15 gemäß den Pigal «nd 2» Es ist jedoch mit einer einzigen Dichtlippe 43 versehen, die federnd an der Kolbenstange 13 anliegt. Die radiale Außenfläche 49 -ist ferner nicht vollständig abgeflacht. Die Kappe 44 weist eine vergrößerte Führungsöffnung 14 EUf₃, deren inneres Ende 45 in eine Kammer 46 mündet, die zwischen der konkaven Innenseite 4j der Kappe 44 und der normalerweise annähernd ebenen Außenseite 48 des Diehtungselementes 42 liegt» Herrscht in der an das Dichtungselement 42 angrenzenden Arbeitskammer 12 der normale Öldrucks der über dem Atmosphärendruek liegt, so ist das Dichtungselement 42 verformt und liegt mit seiner Außenseite 48 an der Innenseite 4? der Kappe 44 an. Fällt dagegen der Öldruck auf den Wert des Atmosphärendruckes ab_a so daß das Dichtungselement 42 keinem Differenzdruck ausgesetzt istj. so nimmt das Dichtungselement 42 die in Fig»4 dargestellte Lage ein., wobei über die öffnung 14 und die Kammer 46■Atmosphärendruek auf die'ganze .Außenseite 48 des Elementes 42 wirkt. Sobald der Öldruck-wesentlich unter den

■- Io -

Werfe des Atmosphärendrucks fällt, formt sich das Dichtungs element. ^12 nach unten durch und hält auf diese Weise den 'ilclruck ganss in der i^ähe des Atmosphärendruckes; auf diese leise wird das Einsaugen von Luft in ds Arbeitskammer 12 verhindert.

Claims

Il

Sehutsansprüche

1.) Stoßdämpfer mit einsis «ylindriaehen Gehäuse j. das eine mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Arbeitskammer be» gr&n.s-ft and an einem Ende· durch eine Kappe abgeschlossen ist, ferse** mit einem im sylinörischen Gehäuse gleitbeweglichen,, mit Ventilöffnungsn versehenen Kolben, dessen Kolbenstange durch eine öffnung der Kappe hindurchgeführt ist j wobei zwischen der Kappe und dem Kolben sine Bingdiclitung angeordnet ist_? ferner mit oiner "-/eiteren Kammer^ die auf der der Kappe abgewanöten Seite das Kolbens angeordnet ist und mit der Arbeitskammer über ein Ventil in Verbindung steht, das einen begrenzten Durchtritt der von der Kolbenstange ver- üTängt&a Dämpfungsflüssigkeit in diese weitere Kammer gestattet, da& dagegen die Dämpfungsflüssigkeit praktisch frei in die Arbeitskammer zurückströmen IaBt₃ dadurch gekennzeichnet , daß die in an eich bekannter Weise gegenüber tier Innenwand des zylindrischen Gehäuses (10) und gegenüber der Kolbenstange (13) in axialer Richtung frei glei'ebewegliche Ringdichtung (15) auf ihrer der Kappe (11) sugewandten Seite der Wirkung des Atmosphärendruclces ausgaset at ist.

2.) Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (z.B. 11) in ihrer Relativlage zum zylindrischen Gehäuse (lo) festgelegt ist.

3.) Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe im zylindrischen Gehäuse gleitbeweglich ist und zur übertragung des Atmosphärendruckes auf die Ringdichtung dient.

¹I.) Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung des Atmosphärendruckes zur Ringdichtung in der Kappe (z.B. 11) wenigstens ein Kanal (z.B. 31) vorgesehen ist, der in eine Ringnut (z.B. 3o) mündet, die an der der Ringdichtung zugewandten Seite (29) der Kappe angebracht i3t.

5.) Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 'zur Zuführung des Atmosphärendruckes zur Ringdichtung (z.B. 42) die in der Kappe (z.B. ²J²O zur Durchführung der Kolbenstange (13) vorgesehene Führungsöffnung (I²J) vergrößert ist,

6.) Stoßdämpfer nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die im Durchmesser vergrößerte Führungsöffnung (I²O in eine Kammer (*i6) mündet, die dann_a wenn auf die Ringdichtung kein Differensdruck wirkt, einerseits von einer konvexen

Fläche und andererseits von einer annähernd ebenen Fläche begrenzt wird und die Kolbenstange umschließt.

7.) Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung des Atmosphärendruckes zur Ringdichtung (z.B. 15) Im Bereich des äußeren Umfanges der Kappe (z.B. 11) bsw. des inneren umfanges des zylindrischen Gehäuses (lo) wenigstens ein Kanal (32) vorgesehen 1st.

8.) Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (z.B. 15) an ihrer Innenseite eine Anzahl von Dichtlippen (z.B. 22) aufweist, die federnd an der Kolbenstange (13) anliegen.

9.) Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (z.B. 35) an ihrer Innenseite eine einzige Dichtlippe (²Io) aufweist₉ die federnd an der Kolbenstange (13) anliegt.

lo.) Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung mit einem in die Arbeltskammer (12) hineinragenden Teil versehen ist, der beim äußersten Zurückziehen des Kolbens zur Dämpfung dient.

- Ill -

11.) Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsflache (z.B,23) der Ringdichtung (s„B„ 15) zwischen den Tasten von zwei spita zulaufenden, sich in axialer Richtung erstreckenden und ein ander abgewandten Ringflanschen (2*1,25) liegt und im nicht verformten Zustand eine konkave Querschnittsforra aufweist, die durch die Innenfläche des ssylindrischen Gehäuses (lo) ·■ abgeflacht wird.