DE2417190A1 - Hydraulischer zweirohrschwingungsdaempfer - Google Patents

Description

VOLKSWAGEITWERK 8. April 1974

Aktiengesellschaft
Wolfsburg

Unsere Zeichen: K I710
1702-pt-hu-sa

Hydraulischer Zweirohrschwingungsdämpfer

Die Erfindung "betrifft einen hydraulischen Zweirohrschwingungsdämpfer, insbesondere für Dämpferbeine von Kraftfahrzeugen, mit einem Zylinderrohr, das einen mit Ventilen bestückten Kolben unter Bildung je eines Arbeitsraumes auf beiden Seiten des Kolbens enthält, einem das Zylinderrohr, mit diesem einen Stauraum bildend, mit Abstand umgebenden Trennrohr und einem das Trennrohr mit Abstand umgebenden äußeren Behälterrohr, das mit dem Trennrohr einen nur teilweise mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Ausgleichsraum bildet, und zumindest einem Kanal zwischen dem Stauraum und einem Auffangraum, der eine Kolbenstange zwischen einer zugleich einen Abschluß des im eingebauten Zustand des Dämpfers oberen der Arbeitsräume bildenden Führung und einer Austrittsdichtung für die Kolbenstange umgibt. Eine derartige, aus der französischen Patentschrift 1 125 319 "bekannte Konstruktion verhält sich insofern besonders günstig hinsichtlich der Vermeidung von Luft oder Schaum in der oberen Arbeitskammer, als zwischen dem Auffangraum und dem Ausgleichsraum große Strömungsquerschnitte für die Dämpfungsflüssigkeit vorhanden sein können. Demgegenüber be-

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schreibt die deutsche Patentschrift 1 I46 705, 47a, I6/IO, einen Zweirohrdämpfer, bei dem eine Art Stauraum nicht durch ein Trennrohr gebildet ist, das sich unter den Flüssigkeitsspiegel in dem Ausgleichsraum erstreckt, sondern durch ein Winkelstück, das einen ringförmigen Kanal im Bereich des luftgefüllten oberen Teils des Ausgleichsraums bildet. Dieser Kanal steht nur über sehr kleine Querschnitte mit dem Auffangraum und dem Ausgleichsraum in Verbindung, damit bei den verschiedenen Betriebszuständen der Zutritt von Luft in den Auffangraum und über den Führungsspalt für die Kolbenstange in den oberen Arbeitsraum erschwert ist. Wie sich bei Versuchen gezeigt hat, geben aber gerade kleine Strömungsquerschnitte Anlaß zur Schaumbildung, d.h. zur Vermischung der Dämpfungsflüssigkeit mit Luft, wodurch die Dämpfungseigenschaften des Schwingungsdämpfers in nachteiliger Weise beeinflußt werden.

In der Praxis hat sich nun gezeigt, daß der Schwingungsdämpfer nach der französischen Patentschrift nach längerem Stehen des Fahrzeugs, in das er eingebaut ist, beim Fahren zunächst eine störende Geräuschbildung zeigt ("Morgenpoltern¹¹)

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen hydraulischen Zweirohrschwingungsdämpfer so auszubilden, daß der genannte Machteil vermieden wird. Wie erfindungsgemäß erkannt wurde, läßt sich diese Aufgabe durch eine überraschend einfache Maßnahme lösen. Der erfindungsgemäße hydraulische Zweirohrschwingungsdämpfer ist nämlich dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des oberen Endes des oberen Arbeitsrauir.es zumindest eine direkt in den Stauraum führende Entlüftungsöffnung vorgesehen ist.

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Wie nämlich eingehende Untersuchungen gezeigt haben, besitzt der aus der französischen Patentschrift "bekannte Schwingungsdämpfer zwar günstige Eigenschaften hinsichtlich, dez" Yerjueidung von Luft und Schaum in den Arbeitsräumen im dynamischen Betriebszustand, dagegen besteht die Gefahr, daß sich im statischen Betriebsfall in dem oberen Arbeitsraum Luft und Schaum ansammeln kann. Diese unerwünschten Bestandteile der Füllung des oberen Arbeitsraumes gelangen im statischen Betriebsfall, wie ebenfalls erkannt wurde, nicht durch den Führungsspalt zwischen der Führung einerseits und der Kolbenstange andererseits in den Auffangraum, sondern bleiben sogar eine Zeit lang während des anschließenden dynamischen Betriebs in dem oberen Arbeitsraum, so daß sie die Dämpfungswirkung des Schwingungsdämpfers nachteilig beeinflussen. Diese Erkenntnis war für den Fachmann insofern überraschend, als ja der Auffangraum zum Auffangen durch den Führungsspalt austretender Dämpfungsflüssigkeit vorgesehen ist und er zumindest teilweise mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt sein soll, um den Zutritt von Luft durch den Führungsspalt zu dem oberen Arbeitsraum zu verhindern. Der Fachmann mußte daher erwarten, daß sich im statischen Betriebsfall etwa im oberen Arbeitsraum ansammelnde Luft ohne Schwierigkeiten und relativ schnell durch den Führungsspalt in den Auffangraum entweichen würde. Erkannt zu haben, daß dies nicht eintritt, ist das Verdienst des Erfinders. Die Lösung besteht demgemäß in den Führungsspalt gleichsam kurzschließenden Luftkanälen, die vom oberen Arbeitsraum direkt in den Stauraum führen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an-

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hand der Figur erläutert, die einen Längsschnitt durch einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Zweirohrschwingungsdämpfer zeigt.

Das Behälterrohr 1, das einen wesentlichen Bestandteil des Gehäuses 2 "bildet, umgibt in diesem Ausführungsbeispiel konzentrisch und jeweils mit Abstand das Trennrohr 3 und das Zylinderrohr 4> das seinerseits den mit Einwegventilen 5 und 6 in bekannter Anordnung bestückten Kolben 7 dicht führt. Der Kolben 7 wird von der Kolbenstange 8 getragen, die das Führungsteil 9 unter Bildung des Führungsspalts 10 sowie die Dichtung 11 durchsetzt. Zwischen Führungsteil 9 und Dichtung 11 befindet sich der Auffangraum 12, der über Verbindungskanäle 13 und 14 mit dem Stauraum 15 zwischen Trennrohr 3 und Zylinderrohr 4 iⁿ Verbindung steht. Während der Stauraum 15 vollständig mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist, gilt dies bezüglich des Ausgleichsraums 16 nur bis zu dem bei 18 angedeuteten Flüssigkeitsspiegel; darüber befindet sich Luft. Über die Öffnungen I9 und 20 sind Stauraum 15 und Ausgleichsraum 16 unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 18 miteinander verbunden.

Der Kolben 7 unterteilt den von dem Zylinderrohr 4> cLem Führungsteil 9 und dem Bodenteil 21 umschlossenen, mit der Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Raum in die beiden Arbeitsräume 22 und 23· Richtungsselektive Ventile 24 und 25 bekannter Bauart und Anordnung in dem Bodenteil stellen über die gemeinsame Bodenkammer 26 und die Ausströmöffnungen 27 und 28 Verbindungen zwischen dem unteren Arbeitsraum 23 und dem Ausgleichsraum 16 her.

Wie durch die Augen 29 und 30 angedeutet, sind der Kolben ¹J

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und das Gehäuse 2 des Schwingungsdämpfers mit gegeneinander abzufedernden Teilen beispielsweise eines Fahrzeugs verbunden. Beim Einfedern, also der Kolbenbewegung in Richtung nach unten, sind die Ventile 5 und 25 geöffnet, die so ausgelegt sein können, daß eine gewünschte Kennlinie des Dämpfers erzielt wird. Bei dieser Abwärtsbewegung erfolgt auch ein Austritt von Dämpfungsflüssigkeit aus dem Auffangraum 12 durch den Führungsspalt in den oberen Arbeitsraum 22, wobei gegebenenfalls in dem Auffangraum 12 befindliche Luft oder Schaum mitgerissen werden.

In entgegengesetzter Richtung wird der Führungsspalt 10 durchströmt, wenn beim Ausfedern sich der Kolben 7 nach oben bewegt. In diesem Falle sind nur die Ventile 6 und 24 geöffnet. Im übrigen sind Strömungsverengungen, wie sie Anlaß für die Schaumbildung sein können, bei der Konstruktion weitgehend vermieden.

Trotz der konstruktiv bedingten Strömung der Dämpfungsflüssigkeit treten nach längerem Stehen des Fahrzeugs Geräusche auf, die, wie Untersuchungen erwiesen haben, ihre Ursache in Luft und/oder Schaum in der Füllung des oberen Arbeitsraumes 22 haben. Erfindungsgemäß sind daher am oberen Ende des Zylinderrohres 4 kleine Entlüftungsöffnungen 31 und 32 vorgesehen, die direkt in den mit der Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Stauraum 15 einmünden. Dadurch gelangt eventuell in dem oberen Arbeitsraum 22 enthaltene Luft unter Umgehung des FührungsSpalts 10 über einen großen Querschnitt besitzenden Strömungskanäle 19 und 20 in den Ausgleichsraum 16. Wenn sich also im statischen Betriebsfall die Luft im Bereich des oberen Endes des Stauraums und des oberen Arbeitsraumes 22 angesammelt hat, kann sie keinen schädlichen Einfluß auf die Betriebsweise des Schwin-

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gungsdämpfers haben, da sie infolge Auffüllung des Auffangraumes 12 (durch den Spalt 10) und des Stauraumes 15 (durch die Kanäle 14) mit der Dämpfungsflüssigkeit sehr schnell in das Luftvolumen des Ausgleichsraumes 16 abgeführt wird. Infolge ihres kleinen Durchmessers stellen die Entlüftungsöffnungen 31 und 32 auch keinen Bypass für die Dämpfungsflüssigkeit dar, der die Betriebsweise des Dämpfers beeinflußt.

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Claims (1)

1. AN SPRUCH

   Hydraulischer Zweirohrschwingungsdämpfer, instesondere für Dämpferbeine von Kraftfahrzeugen, mit einem Zylinderrohr, das einen mit Ventilen "bestückten Kolben unter Bildung je eines Arbeitsraumes auf beiden Seiten des Kolbens enthält, einem das Zylinderrohr, mit diesem einen Stauraum bildend, mit Abstand umgehenden Trennrohr und einem das Trennrohr mit Abstand umgehenden äußeren Behälterrohr, das mit dem Trennrohr einen nur teilweise mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Ausgleichsraum bildet, und zumindest einem Kanal zwischen dem Stauraum und einem Auffangraum, der eine Korbenstange zwischen einer zugleich einen Abschluß.des im eingebauten Zustand des Dämpfers oberen der Arbeitsräume bildenden !Führung und einer Austrittsdichtung für die Kolbenstange umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des oberen Endes des oberen Arbeitsraumes (22) zumindest eine direkt in den Stauraum (15) führende Entlüftungsöffnung (31» 52) vorgesehen ist.

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