DE3125692A1

DE3125692A1 - "hydraulischer stossdaempfer"

Info

Publication number: DE3125692A1
Application number: DE19813125692
Authority: DE
Inventors: Fiorenzo Asti Alciati
Original assignee: Iao Industrie Riunite SpA 10092 Beinasco Torino; IAO Industrie Riunite SpA
Current assignee: ITT Industrie Riunite SpA
Priority date: 1980-07-17
Filing date: 1981-06-30
Publication date: 1982-02-25
Also published as: IT8068141A0; FR2487031B3; IT1128937B; FR2487031A1; ES259522U; DE3125692C2; ES259522Y

Description

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IAO Industrie Riunite S.p.A. u 24. Juni 1981

Beinasco/Turin ZL/Fe/ro

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P. Alciati -

Hydraulischer Stoßdämpfer

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Stoßdämpfer mit einem Zylinder, in dem ein Kolben verschiebbar angeordnet ist, wobei zwischen dem Kolben und dem Zylinder ein mit einem rechteckigen Querschnitt versehener, aus plastisch verformbarem Material bestehender Ring eingesetzt ist, der sich in einer eine zylindrische Bodenfläche aufweisenden, ringförmigen Nut befindet, die in die Mantelfläche des Kolbens eingeschnitten ist.

Bei Stoßdämpfern dieser Art kommt es zu Radialbelastungen zwischen dem Kolben und dem Zylinder, die bereits unter statischen Bedingungen beträchtlich sind und unter dynamischen Bedingungen sehr hohe Werte erreichen. Die durch diese Radialbelastungen verursachte Reibung führt zu einem gewissen rauhen Verhalten des Stoßdämpfers. Um dies zu verringern, ist es bekannt, den Kolben mit einem Plastikring mit niedrigem Reibwert zu umgeben, der üblicherweise aus Polytetrafluoräthylen besteht, wodurch die Gleitfähigkeit verbessert wird.

Es ist bereits eine Anordnung bekannt, bei der der Ring axial in einerNut zwischen den beiden Scitenflachen gehalten wird, die radial nach außen gerichtet sind und deren Ebenen sich senkrecht zur Erzeugungslinie der zylindrischen Bodenfläche erstrecken. Diese bekannte Anordnung hat aber den Nachteil,

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daß es sich als schwierig erweist, den Ring mit einem Minimum an Axialspiel zwischen den Seitenflächen einzubauen, einerseits, damit sich der Ring unter dem Druck des Druckmittels in Richtung auf die Zylinderbohrung ausdehnen kann, um eine gute Abdichtung zu erzielen und andererseits, um Axialbewegungen des Rings gegenüber dem Kolben zu verhindern. Diese Bewegungen würden nämlich zu unerwünschter Geräuschbildung führen, da der Ring bei Beginn eines jeden Auf- oder Abwärtshubs des Kolbens gegen die jeweilige Seitenfläche der Nut schlagen würde.

Um dieses optimale Spiel zu erreichen, muß bei der Herstellung mit sehr, engen und daher kostenaufwendigen Toleranzen gearbeitet werden, und zwar im Hinblick sowohl auf den Abstand zwischen den Seitenflächen als auch auf die Breite des Rings.

Aufgabe der Erfindung ist, einen Stoßdämpfer der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Nut so ausgebildet ist, daß der Ring weder Axialspiel aufweist, noch unter Pressitz eingebaut ist und daß keine sehr engen Herstellungstoleranzen eingehalten werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Seitenflächen der Nut radial nach außen auseinanderstrebon und die Breite des Rings in Längsrichtung des Kolbens einen Wert aufweist, der zwischen den Maximal- und Minimalabständen der Seitenflächen liegt. Der Ring stützt sich, wenn er zunächst um den Kolben gelegt wird, an den schrägen Seitenflächen ab und paßt sich danach allmählich unter radialem Druck des Zylinders an die Form der Nut an. Auf diese Weise wird das Axialspiel vollständig ausgeschaltet. Gleichzeitig kann sich der Ring aufgrund der radial nach außen, d.h. in Richtung auf den Zylinder, auseinanderstrebendenSeiten zum Zylinder hin ausdehnen.

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Δ -

Zweckmäßigerweise ist das Profil der Seitenflächen der Nut geradlinig ausgebildet. Hierdurch ist eine einfache Bearbeitung der Seitenflächen möglich. Unter dem Radialdruck der Zylinderbohrung paßt sich der Ring allmählich an die Form der Nut an. Die bei den Auf- und Abwärtshüben des Kolbens auf den Ring einwirkenden Axialkräfte werden gleichmäßig über die ebenen Stirnflächen auf die den Stirnflächen angepaßten Stirnflächen des Rings übertragen. Hierdurch werden Risse am Ring weitestgehend vermieden.

Zweckmäßigerweise bildet jede Seitenfläche mit der Bodenfläche der Nut einen Winkel oC von 105 bis 120°. Liegt der Wert des Winkels <sC in diesem Bereich, so wird eine einwandfreie Abdichtung der Kolben-Zylinderanordnung erreicht. Optimale Ergebnisse werden bei einem Winkelet zwischen 111 und 112 erreicht.

Es ist vorteilhaft, daß die Bodenfläche der Nut unmittelbar neben jeder Seitenfläche einen radial nach innen abgeschrägten Bereich aufweist. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß beim Einsetzen des Kolbens mit dem Ring in die Zylinderbohrung das überschüssige Material des Rings in die radial nach innen abgeschrägten Bereiche allmählich hineinfließen kann und dadurch die auf den Ring einwirkende Radialspannung bei optimaler Abdichtung möglichst gering gehalten werden kann- Jeder der radial nach innen abgeschrägten Bereiche ist Teil einer kegeistumpfförmigen Fläche, von deren kleineren Durchmesser jeweils die Seitenflächen abgehen.

Es hat sich gezeigt, daß, wenn das überschüssige Material des Dichtrings den Nutraum genau ausfüllen soll, der Winkelß , der von der Erzeugungslinie der Bodenfläche und von dem abgeschrägten Bereich gebildet wird, in der Größenordnung von 7° liegen muß.

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Zweckmäßigerweise ist die Breite des Rings um 0,3 bis 0,4 mm größer als der Abstand zwischen den Seitenflächen ■. der Nut, gemessen entlang einer Erzeugungslinie der zylindrischen Bodenfläche. Dadurch wird erreicht, daß nicht der Kolben, sondern der Ring an der Zylinderbohrung anliegt und dadurch die Reibung der Kolben-Zylinderanordnung gering gehalten wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt eines hydraulischen Doppelrohr-Teleskopstoßdämpfers mit zugehörigem Ventilkolben und

Fig. 2 einen Ausschnitt im Bereich des Rings und des Ventilkolbens, gemäß Fig. 1.

Der in in Fig. 1 dargestellte hydraulische Stoßdämpfer besteht in bekannter Weise aus einem Außenzylinder 1o und einem koaxial dazu angeordneten Innenzylinder 12. Im Innenzylinder 12 ist ein Ventilkolben 14 axial verschiebbar angeordnet. Am Ventilkolben 14 ist in der Mitte ein mit einer Kolbenstange 18 verbundener Stößel 16 befestigt. In die Mantelfläche des Kolbens 14 ist eine, ringförmige Nut 2o von großer axialer Breite, jedoch geringer radialer Tiefe eingeschnitten, die in Fig. 2 im vergrößerten Maßstab dargestellt ist. Die Nut2oist von einem geschlitzten Ring 22 mit rechteckigem, breitem, flachem Querschnitt umgeben. Der Ring 22 ist aus Polytetrafluoräthylen oder einem gleichwertigen, plastischen Material mit einem niedrigen Reibwert. Die Umfangsenden des geschlitzten Rings

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22 haben einander ergänzende, in der Zeichnung nicht dargestellte Profile, durch die beim Einsetzen des Rings 22 zwischen Ventilkolben 14 und Innenzylinder 12 ein Labyrinth entsteht, das dazu dient, das Durchtreten der hydraulischen Flüssigkeit von einer zur anderen Stirnseite des Ventilkolbens so niedrig wie möglich zu halten.

Der Ring 22 ist gegenüber dem Innenzylinder 12 gleitend bewegbar und in der Nut 2o durch die Seitenflächen 28 axial gehalten.

Die Nut 2o weist gemäß Fig. 2 über den größeren Teil ihrer axialen Ausdehnung eine zylindrische Bodenfläche 24 auf. An den beiden Enden der Bodenflächen 24 schließen sich jeweils radial nach innen verjüngende Bereiche 26 an , die jeweils einen Teil einer kegelstumpfformigen Fläche bilden. An den kleinsten Durchmessern der kegelstumpfförmigen Flächen 26 schließen sich jeweils die Seitenflächen 28 der Nut 2o an. Diese Seitenflächen 28 sind im Profil geradlinig und streben radial nach außen auseinander.

Die mit A bezeichnete Breite des Rings 22 liegt zwischen den Maximal- und Minimalabständen der Seitenflächen 28. Durch diese Abmessung wird sichergestellt, daß der Ring 22, wenn er in die Nut 2o eingesetzt ist, gegenüber der Nut 2o kein axiales Spiel aufweist, ohne, daß hierfür die Einhaltung genauer Toleranzen bezüglich der Breite A oder des Abstands zwischen den Seitenflächen 28 erforderlich wäre.

Obwohl kein Axialspiel vorhanden ist, kann sich der Ring 22 aufgrund der auseinanderstrebenden Seitenflächen 28 frei zum Zylinder 12 hin ausdehnen. Dabei sind bei einem Winkel oC von 105 bis 120° zwischen den Seitenflächen 28 und der Bodenfläche 24 gute Ergebnisse erzielt worden. Der optimale Winkel·^ liegt

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β -

zwischen 111° und 112°.

Gute Ergebnisse sind auch erzielt worden mit einem Ring 22, dessen Breite A um 0,3 bis 0,4 mm größer ist als der Abstand B zwischen den Seitenflächen 28, gemessen entlang der Erzeugung?; ~ linie der zylindrischen Bodenfläche 24. Z.B. ist es bei einem Ring 22 mit einer Breite von 12 **'?_ mm von Vorteil, wenn das Maß B einen Wert zwischen 11,65 und 11,7o mm einnimmt. Wenn der Ring 22 zunächst in die Nut 2o eingesetzt wird, stützt er sich somit eher an den Seitenflächen 28 ab, als an der Bodenfläche 24, wobei sein Abstand von der Bodenfläche 24 vernachlässigbar ist. . ι

Die Tiefe C der Nut 2o ist, gemessen bis zur zylindrischen Bodenfläche 24, kleiner als die Dicke D des Rings 22. So kann z.B. die Tiefe C zwischen 0,7 und 0,75 mm liegen, während die Dicke D bei 0,9 mm liegt. Dadurch wird erreicht, daß nicht der Kolben 14, sondern der Ring 22 an der Zylinderbohrung anliegt.

Wenn der Kolben' 14 mit dem in die Nut 2o eingesetzten Ring 22 in den Zylinder eingebaut wird, paßt sich der Ring 22 unter dem Radialdruck des Zylinders allmählich an die Form der Nut an. Dabei wird der Ring 22 gegen die Bodenfläche 24 gedrückt und seine ringförmigen Ränder gegen die Seitenflächen 28 gepreßt. Durch dieses Anpressen wird u.a. eine Kriechwirkung des Polytetrafluorethylen oder eines anderen plastischen Materials in das Nutinnere erreicht. Hierbei wird das überschüssige Material in die radial nach innen abgeschrägten Bereiche 26 gepreßt. Man hat festgestellt, daß, wenn das überschüssige Material des Rings 22 den Nutraum genau ausfüllen soll, der Winkel/? , der von dem kegelstumpfförmigen, radial nach innen abgeschrägten Bereich 26 und der Erzeugungslinie der Bodenfläche 24 gebildet wird, in der Größenordnung von 7 liegen muß.

10 Leerseite

Claims

IAO Industrie Riunite S.p.A. . 24. Juni 19 81

Beinasco/Turin ZL/Fe/ro

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F. Alciati - 1o

Patentansprüche

(1.j Hydraulischer Stoßdämpfer mit einem Zylinder, in dem ein Kolben verschiebbar angeordnet ist, wobei zwischen dem Kolben und dem Zylinder ein mit einem rechteckigen Querschnitt versehener, aus plastisch verformbarem Material bestehender Ring eingesetzt ist, der sich in einer eine zylindrische Bodenfläche aufweisenden, ringförmigen Nut befindet, die in die Mantelfläche des Kolbens eingeschnitten ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Seitenflächen (28) der Nut (2o) radial nach aussen auseinanderstreben und die Breite (A) des Rings (22) in Längsrichtung des Kolbens (14) einen Wert aufweist, der zwischen den Maximal- und Minimalabständen der Seitenflächen (2 8) liegt.
2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , 'daß das Profil der Seitenflächen (2 8) der Nut (2o) geradlinig ist.
3. Stoßdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seitenfläche (28) mit der Bodenfläche (24) der Nut (2o) einen Winkel (^) von 105° bis 120° bildet.

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4. Stoßdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß jede Seitenfläche (28) mit der Bodenfläche (24) der Nut (2o) einen Winkel (eO) von 111° bis 112° bildet.
5. Stoßdämpfer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Bodenfläche (24) der Nut (2o) unmittelbar neben jeder Seitenfläche (28) einen radial nach innen abgeschrägten Bereich (26) aufweist.
6. Stoßdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der radial nach innen abgeschrägten Bereiche (26) Teil einer kegelstumpfförmigen Fläche ist, deren kleinerer Durchmesser jeweils in die Seitenfläche (28) mündet.
7. Stoßdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der halbe Kegelwinkel jedes kegelstumpfförmigen Flächenteils (26) in der Größenordnung von 7 liegt.
8. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 5 - 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite A des Rings (22) um 0,3 bis 0,4 mm größer ist als der Abstand B zwischen den Seitenflächen (28) der Nut (2o) gemessen entlang einer Erzeugungslinie der zylindrischen Bodenfläche (24)
9. Stoßdämpfer nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet , daß der Ring (22) geschlitzt ist.

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1o. Stoßdämpfer nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet , daß der Ring (22) aus einem Kunststoff mit einem niedrigen Reibwert besteht.