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'neu@etischer @r 11 lämpfer,ins@ eson@er@ für @@ftf@'u@ze@@t le @rfindung
1 ezieht sion auf einen pnen mtis@@en @@@ll-@ämpfer, inslesondere für @@@ftfahrzeuge
zur ge@@@pften @ufn@hme von @r@llst@@en auf eine @@@ ist @nge, it @@ei inein n'er
versotiel lienen echert, eine inneren un eine äußeren, @eren vonein@@@er @@gek n'te
@ en einen @r@llst@ @@@@@@ en, mit einer ru@@@es@äll@@g, it einer mit @@@ inneren
echer ver'@u@ en@@ @wischenw@n @, die einen von @e.
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oden des äu@eren echers un@ der @wischenw@@@ @egrerzten, erste@ @hlr@@@
von eine@ von @er Zwischenw@n@ und @e, oden @es inneren echers @egrenzten, @weiten
@@@@r@u@ trennt, mit ontndungsquerschnitten zwischen @en bei@en @@hlräu@en.
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@us der @@-@@ 2 -45 5@@ ist ein h@@ropneumetischer lr@ll-@äspfer @er
@ngegebener @rt mit inein@@der verschiel lichen @echern 1 ek@nnt, bei de@ der erste
@@hlr um eine Flässigheitsfällung, der zweite @ohlraum eine @lüssig@eitsfällung
und von dieser getrennt eine ruckg@sfüllung @ufweisen un@ ein in der Zwischenwand
angeordneter, ständig geöffneter, ventilloser @rosselquerschnitt die Flüssigkeitsfüllung
in ersten @ohlraum mit der Flüssigkeitsfüllung im zweitne @ohlr@u@ ver@indet und
eine @ämpfungseinrichtung lildet. Ein Teil der frallenergie wird durch diese ämpfungseinrichtung
in @ärme umgewandelt, während die @ruckgasfüllung den @est der @r@llenergie @ufnimmt.
@ei einer @usführungsform des bekannten lralldämpfers ist zwischen der Flüssigkeitsfüllung
und der @ruckgasfüllung im zweiten @ohlraum kein Trennelent angeordnet. @ann befindet
sich der @rosselquerschnitt exzentrisch zur Achse der Zwischenwand, so daß der Drosselquerschnitt
unterhalt des Flüssigkeitsspiegels der Flüssigkeitsfüllung mündet. ln nachteiliger
Weise kann nicht verhindert werden, daß Teile der @ruckgasfüllung in den ersten
Wohlraum
gel@ngen, dort bleilen und die gewollte Funktion vereiteln.
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@ei einer anderne qusführungsfor@ ist zwischen der Flüssigkeitsfüllang
und der @ruckgesfüllung im zweiten @ohlraum in @ufwendiger beise ein Trennkolben
angeordnet.
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@er Erfindugn liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Pämpfer unter
Verzicht auf ein Trennelement zu vereinfachen und stets funktionsfähig zu erhalten.
@iese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekenzeichneten @erkmale gelöst.
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Ein der@rtiger @ralldämpfer benötigt in vorteilhafter Veise keine
Flüssigkeitsfüllung zur Aufnahme von @ämpfungsarbeit.
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@ei einer @infahrbewegung erfolgt eine Vernichtung von Prallenergie
durch @ompression der Druckgasfüllungen in beiden "ohlräumen gemeinsam unter großer
Arbeitsaufnahme, wobei zu-C ei ch ei n Tel I der @ruckgasfüllung des ersten Iloh
1 raumes i n den zweiten Pohlraum geschoben und die Druckgasfüllung des ersten Nohlraumes
vermindert wird. @ei der anschließenden Aus-Pahrbewegung erfolgt eine Expansion
der verminderten Druckgas-Püllun gim ersten Nohlraum unter geringer Arbeitsabgabe,
während im zweiten @ohlraum der @ompressionsdruck in voller Höhe erlten bleibt.
Die Pifferenz der Arbeitsaufnahme bei der Einfahrtewegung und der Arbeitsabgabe
bei der Ausfahrbewegung stellt die den system entzoeene Dämpfungsarbeit dar, die
ein zu schnelles und unerwünschtes kückfedern des Pralldämpfers verhindert. Thermodynamisch
betrachtet ist der erfindungsgemäße Dralldämpfer bei der Einfahrgewegung eine Arbeitsmaschine
mit großem Arbeitsvolumen und bei der Ausfahrbewegung eine Kraftmaschine mit kleinem
Arbeitsvolumen.
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Die Verbindungsquerschnitte sind zweckmäßig mit entsprechenden Rückschlagventilen
versehen. Beispielsweise ist ein Rücksehlagventil in der Zwischenwand angeprdnet
oder ein als Rückschlagventil wirksamer Gleitring ist in einer Nut des inneren Bechers
vorgesehen.
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@@ Ausgangszustand sind die fasdrücke in beiden @ohlräu@en @leich
groß. @amit der Pralldämpfer nach eienr etätigung, @.h. nach einer Einfahrbewegung
und 2nschlie enden Ausfahr-@ewegung, wieder den Ausg@ngszustand ennimmt, sind, ittel
@orgesehen, die einen vorzugsweise langs@@en ruck@usgleich zwischen dem bei der
Einfahrbewegung entstandenen @onpressions-@ruck im zweiten Hohlraum und dem bei
der Ausfahrbewegung entstandene Expansionsdruck im ersten Hohlraum ermöglichen.
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@ierzu können ündichtheiten eines Kückschlagventiles oder eines @leitringes
oder auch besondere, enge Öffnungen zwischen den @eiden Hohlräumen dienen. @iese
Öffnungen können auch ventil-@ estückt sein.
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@urch besondere @teuermittel konnen die Verbindurgsquerschnitte in
den Kompressions- und Expansions@ereichen hubabhängig ver-@ndert werden, wie weiter
unten beschrieben wird. @adurch läßt sich ein hubabhängig geknickter @raftverlauf
des lralldämpfers verwirklichen, wenn ein solcher gewünscht wird.
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@in besonderer Vorteil des erfindugn sgemäßen Pralldämpfers gegenüber
einem hydropneumaischen Pralldämpfer mit einer Pruck-@@sfüllug ist auch, daß keine
Aufmerksamkeit auf eine nicht zu kleine lemessugn des @olumens der Pruckgesfüllung
zu richten ist. bei hydropneumatischen Pralldämpfern kann bei zu kleinem Slumen
desselben der Druck bei voller Einfahrbewegung bis zum @etallischen Anschlag über
den Platzdruck des @ehäuses hinaus steigen und den Pralldämpfer zerstören.
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Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Prslldämpfern nach
der Erfindug dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Pralldämpfer im Schnittmit einem
Kückschlagventil in einer Zwischenwand im zugbegrenzten Ausgangszustand, Fig. 2
den Pralldämpfer der Fig. 1 nach einer Einfahrbewegung , Fig. 3 mögliche Kraftverläufe
eines Pralldämpfers,
Fig. 4 ausschnittweise eine lralldämpfer mit
einem als @ückschlagventil wirksamen Gleitring, Fig. 5 ausschnittweise einen Prallßämpfer
mit Steuerstift, Fig. 6 einen Dralldämpfer mit einem Steuerstift anderer @rt.
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Mach Fis. 1 ist ein innerer @echer 1, -der durch einen @oden 2 abgeschlossen
ist, in einem äußeren @echer 3 verschieblich geführt, der durch einen roden 4 abgeschlossen
ist. @ie @öden 2 und 4 stützen sich in nicht gezeichneter Veise an einer Stoßstange
bzw. an einem Aufbau eines Fahrzeuges ab und nehmen bei einer Kollision der Stoßstange
mit einem Windernis anteilig einen Prallstoß auf. bine Zwischenwand 5 ist auf der
dem @oden 2 abgewendten Seite des inneren @ echers 1 mit diesem verbunden und trennt
einen ersten Hohlraum 6 in dem äußeren Fecher 3 von einem zweiten Hohlraum 7 in
dem inneren becher 1.
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Per zugbegrenzte Ausgangszustand des Pralldämpfers ist durch einen
Vorsprung 8 des äußeren @echers 3 definiert, an dem ein Absatz @ des inneren Sechers
1 unliegt. @in Sichtring 10 im Außenmantel des inneren bechers 1 ist an den lnnenmantel
des äußeren Bechers 3 gepreßt und dichtet die durch eine Füllöffnung 11 eingebrachte
@ruckgasfüllungen der Hohlräume 6 und 7 nach außen ab. Ein im bereich des Dichtringes
10 nach innen abgesetzter Außenmantel 13 des inneren bechers 1 schafft einen von
Führungsaufgaben freinen lnnenmantelbereich des äußeren Dechers 3, der nicht durch
Kantenpressung zwischen dem inneren Becher 1 und dem äußeren Becher 3 verletzt werden
kann, so daß für den @ichtring 13 stets eine einwandfreie Lauffläche, erhalten bleiljt.
In den Hohlräumen 6 und/oder 7 kann ein zur Schmierung der Gleitfläche dienender
Ölvorrat vorgesehen sein, ohne daß der Rahmen der Erfindug verlassen wird.
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Ein Rückschlagventil 15 ist durch eine Kegelfeder 18 gegen eine den
zweiten Hohlraum 7 zugewandte Stirnfläche 16 der Zwischenwand 5 angestellt und deckt
Verbindungsquerschnitte 17 in der Zwischenwand 5 ab.
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Außerden weist die Zwischenwand 5 eine Verbindung der beiden Hohlräume
6 und 7 durch eine sehr enge @ffnugn 1) auf, die ständig offen oder auch mit einem
angedeuteten Rückschlegventil 20 versehen sein kann.
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@ei einer Finfahrbewegung des inneren rechers 1, dessen Außendurchmesser
den wirksamen @olbenquerschnitt bestimmt, erfolgt eine Volumenverdrängung im ersten
@ohlr@um 6, wobei das @ückschlagventil 15 aufgedrückt wird und die Verbindungsquerschnitte
17 freigegeben werden. Die bruckg@svolumina in dan Hohlräumen 6 und 7 werden gemeinsam
komprimiert und nehmen Verdichtungsarbeit auf, bis die anteilige Energie eines Prallstoßes
aufgezehrt ist.
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ln einer Stellung nach beendeter Einfahrbewegung gemäß Fig. 2 ist
der innere @echer 1 nchezu bis zum metallischen Anschlag in den äußeren @echer 3
eingedrungen, wobei der erste Hohlraum 6 entsprechend klein geworden und aus ihm
ein großer Teil der ursprünglichen Druckgasfüllung (vgl. Fig. 1) in den zweiten
Hohlraum 7 übergetreten ist. bei einer folgenden Ausfahrbewegung expandiert nur
diese @leine Druckgasmenge in dem ersten Hohlraum 6 der Fig. 2 unter schneller Druckabnahme.
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@eispiele für mögliche Kraftverläufe eines Pralldämpfers nach der
@rfindung sind in einem @iagramm gemäß Fig. 3 angegeben, wobei die Kraft als Ordinate
und der Weg als Abszisse aufgetragen sind. @ei einer Einfahrbewegung von sg nach
s1 steigt die Kraft durch gleichzeitige und gleichgroße Verdichtung in den Hohlräumen
6 und 7 von einem ert F0 entlang einer flachen @urve A auf einen Wert F1. @ei einer
folgenden Ausfahrbewegung von s1 zurück bis s0 fällt die @raft durch Expansion des
Oasses in dem ersten Hohlraum 6 von dem Wert F1 entlang einer anfangs sehr steilen
Kurve B auf einen Wert F2, der bedeutend niedriger ist als der Ausgangswert F0.
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Die Kurve A möge bei vollkommen ungedrosselter Verbindung der Hohlräume
6 und 7 während der Einfahrbewegung gelten, die Kurve =: bei vollkommener Undurchlässigkeit
der Zwischenwand 5 während der Ausfahrbewegung.
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Außerdem ist noch eine kurve @ eingetragen, die bei einer gedachten
Undurchlässigkeit der Zw i sclìenwand 5 während e i ner Einfahrbewegung gelten möge
und sehr steil verläuft. bei einer gedachten ungedrosselten Verbindug der Hohlräume
6 und 7 ausch während der Ausfahrbewegung würde die @raft von dem Vert F1 wieder
entlang der @urve A zu dem Wert F0 zurückkehren, wobei eine @ämpfungsarbeit entfällt.
Bei Abweichungen von einer vollbommenen ungedrosselten Verbindung der Hohlräume
6 un-d 7 wcihrend der Einfahrbewegung und Abweichungen von einer vollkommenen ündurchlässigkeit
der Zwischenwand 5 bei der Ausfahrbewegung können durch Anordnung entsprechender
Drosselmittel i-raftverlauFe verwirklicht werden, die zwischen den urven A, F und
0 liegen. @ei dem Pralldämpfer nach Fig. 1 können diese @ittel in einer entsprechencien
Bemessung der Verbindugsquerschnitte 17 oder der Federvorspannung der Kegelfeder
18 bestehen.
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@it den in Fig. 6 dargestellten Mitteln kann bei der Einfahrbewegung
ein Kraftverlauf von F0 bis F3 entlang der Kurve @, weiter entlang einer gestrichelten
;.urce t bis F1 und anschließend bei der Ausfahrbewegung ein i'raftverlauf von F1
nach F2 entlang der .-urve @ realisiert werden.
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Bei einem Prelldämpfer nach Fig. 4 mit einem inneren Becher 21, eine
äußern @echer 23, einer Zwischenwand 25, einem ersten Hohlraum 26 und einem zweiten
Hohlraum 27 sind in dem Außenmantel des inneren 1 echers 21 ein Pichtring 30 und
außerdem ein Gleitring 31 in einer Nut 32 mit Flankenspiel und Rückenspiel angeordnet,
wobei der Gleitring 31 dichtend am Innenmantel des äußeren Bechers 23 anliegt. Der
Rücken der Nut 32 hat durch Öffnungen 33 Verbindung mit dem zweiten Hohlraum 27,
die rechte, dem ersten Hohlraum 26 zugewandte Flanke der Nut 32 hat über Umfangsspalte
34 Verbindung mit dem ersten Hohlraum 25. Es ist zu erkennen, daJ - wie in der oberen
Hälfte von Fig. 4 gekennzeichnet - durch eine bei einer Einfahrbewegung zustande
kommende Anlage des Gleitringes 31 an der linken Flanke der Nut 32 eine Verbindung
der beiden Hohlräume 26 und 27 freigegeben ist und daß - wie in der unteren Hälfte
gezeichnet~ durch eine bei einer Ausfahrbewegung zustandekommenden Anlage
des
Gleitringes 31 an der rechten Flanke er cut 22 diese Verbindug gesperrt ist. @er
Gleitring 31 kann in bekannter Veise als geschlitzter @olbenring @usgebildet sein,
dessen Sto@ eine gewollte ündichtheit für eine ruckausgleich zwischen den Hohlräumen
25 und 27 sein kann.
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@ei einem Pralldämpfer nach Fig. 5 mit einem inneren @echer 41, einem
äußeren @echer 43, einer Zwischenwand 45, einem ersten Hohlraum 46 und einem zweiten
Hohlraum47 ist an einem boden 44 des äußeren @echers 43 ein in der Zwischenwand
45 verschieblich und dicht geführter Steuerstift 51 mit einen Kanal 52 befestigt,
der über ein @ückschlagventil 53 mit dem zweiten Hohlraum 47 und über Steueröffnungen
54 mit dem ersten Hohlraum 46 Verbindung hat. bei einer Einfahrbewegung des inneren
Dechers41 ist ein Strömungsweg über die Steueröffnungen 54, den Kanal 52 und das
Rückschlagventil 53 Preigegeben, bis nach @berdeckung der Gteueröffnung 54 durch
die Zwischenwand 45 dieser Strömungsweg gesperrt ist und bei weiterer Einfahrbewegung
nur noch die Druckgasfüllung des ersten Hohlraumes 46 al leine weiterverdichtet
wird. So kommt ein geknickter Kraftverlauf mit zuerst schwachem und Gann starkem
Kraftanstieg zustande.
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ei einem Pralldämpfer nach Fig. i6 ist ein an einem oden 64 eines
äußeren Bechers 63 befestigter und in einer Zwischenwand 65 verschieblich und dicht
geführter Steuerstift 71 vorgesehen, der mit einem der Zwischenwand 65 zugeordneten
und über ein Rückschlagventil 73 mit einein zweiten Hohlraum 67 eines inneren Dechers
61 verbindbaren Kanal 72 in der Weise zusammenarbeitet, daß bei einer Ei nfahrbewegung
zunächst nur die Druckgasfüllung des ersten Hohlraumes 66 verdichtet wird und nach
bersteuerung einer Steuerkante 74 des Steuerstiftes 71 durch die rechte Abschlußwand
des Kanals 72 eine VerbinSung der beiden Hohlräume 66 und 67 über den anal 72 und
das 'eückschlagventil 73 freigegeben ist, wodurch ein Druckausgleich in den beiden
lohlraumen 66 und 67 erfolgt. iiit einem Pralldämpfer nach Fig 6 ist ein schon erwähnter
Druckverlauf nach Fig. 3 von F0 über F3 nach F1 und zurück nach F2 verwirklichbar.