DE3419165A1 - Pralldaempfer mit zwei ineinander schieblichen rohren - Google Patents

Pralldaempfer mit zwei ineinander schieblichen rohren

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Description

PRP 448 · - Ae - ■.. . 14.5.1984
- W-
Pralldämfer mit zwei ineinander schieb!ichen Rohren
Die Erfindung bezieht sich auf einen Pralldämpfer mit zwei ineinander schieblichen Rohren, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zum Abbremsen eines auf ein Hindernis prallenden Fahrzeuges durch hydraulische Dämpfungskräfte und Gasfederkräfte, bei dem ein durch einen Boden abgeschlossenes Innenrohr vom Boden angefangen hintereinander einen ein Gaspolster von hohem Druck aufnehmenden Gasraum, einen in dem Innenrohr dicht und verschieblich geführten Trennkolben, einen ersten Flüssigkeitsraum, eine in dem Innenrohr festgelegte und mit Drossel öffnungen versehene Zwischenwand, einen zweiten Flüssigkeitsraum und einen in dem Innenrohr verschiebl ich geführten, gegenüber dem Innenmantel des Innenrohres gedichteten Arbeitskolben, der in einem auf dem Innenrohr verschieblich geführten Außenrohr abgestützt ist und wobei der Arbeitskolben in der Ausgangsstellung an nach innen gerichteten Vorsprüngen des Innenrohres anschlägt.
Es sind Pralldämpfer dieser Art bekannt (z.B. DE-PS 28 41 o27, DE-AS 21 63 921, GB-PS 1 374 587), bei denen zwei ineinander verschiebbare Rohre verwendet werden und bei denen der Arbeitskolben an einem Ende eine Kolbenstange aufweist, die aus dem Innenrohr austritt und deren Ende mit einem Boden eines auf dem Innenrohr verschieblich geführten Außenrohr verbunden ist. Nachteilig ist bei
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einer derartigen Ausführungsform, daß die Herstellung der Kolbenstange zusammen mit dem entsprechenden Kolben sehr kostenintensiv ist. Darüber hinaus muß der Kolben sowie die Kolbenstange aus Vollmaterial hergestellt werden, so daß diese Bauteile ein sehr hohes Eigengewicht aufweisen. Desweiteren wird für die Anbindung der Kolbenstange an das Außenrohr eine zusätzliche Abstützscheibe oder eine sonstige Vorrichtung notwendig, wobei die Bauteile insgesamt einen entsprechenden Toleranzaufbau zu denen sie aufnehmenden Teilen besitzen müssen.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Pralldämpfer mit einem wirtschaftlichen, kostengünstigen Arbeitskolben zu versehen, bei dem nicht nur eine Gewichtsreduzierung und eine Fertigungsvereinfachung erzielt werden kann, sondern der gleichzeitig beim Aufprall auf ein Hindernis deformierbar gestaltet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Arbeitskolben als rohrförmiger, einseitig geschlossener Körper ausgebildet ist und an einem Deformationsrohr abgestützt ist, welches ausgehend von dem nach innen gerichteten Vorsprüngen über mindestens der axialen, den Verschiebeweg des Innenrohres entsprechenden Länge einen kleineren Außendurchmesser als der lichte Innendurchmesser der Vorsprünge aufweist und daß das Deformationsrohr mit seinem dem Arbeitskolben gegenüberliegenden Endbereich mit dem Außenrohr fest verbunden ist.
Bei einer derartigen Ausführungsform ist von Vorteil, daß die in der Herstellung teure Kolbenstange durch ein rohrförmiges Bauteil ersetzt wird. Zu der Fertigungsvereinfachung ist noch eine erhebliche Gewichtseinsparung möglich ohne daß in der Festigkeit Einbußen hinzunehmen sind. Darüber hinaus kann die Auslegung des Deformationsrohres so gestaltet werden, daß eine Deformation zusammen mit einer Energieabsorbtion auch bei höheren Aufpral1geschwin-
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digkeiten erzielt werden kann.
In Ausgestaltung der Erfindung ist der Arbeitskolben und/ oder das Deformationsrohr aus Blech oder aus Kunststoff hergestel1t.
Nach einem wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß der Arbeitskolben auf der dem zweiten Flüssigkeitsraum zugewandten Seite verschlossen ist. Dabei ist es ohne weiteres möglich, daß der Arbeitskolben und das Deformationsrohr einteilig ausgebildet sind. Dies ist problemlos durch eine entsprechende konstruktive Gestaltung und Auslegung dieser Bauteile möglich. Es sind jedoch auch Lösungen durchaus denkbar, bei denen der Arbeitskolben und das Deformationsrohr fest und unlösbar miteinander verbunden sind. Diese Lösungen sind immer dann möglich, wenn die beiden Einzelteile in je einem Arbeitsverfahren hergestellt werden und anschließend fest miteinander zusammengefügt werden. Eine solche feste Verbindung ist jedoch nicht zwingend notwendig, da durch den Druck im zweiten Flüssigkeitsraum ohnehin eine axiale Kraftschlüssigkeit zwischen dem Arbeitskolben und dem Deformationsrohr in Ruhestellung gegeben ist, so daß eine Abstützung auch ohne eine entsprechende Verbindung gegeben ist.
Eine wesentliche Ausführungsform sieht vor, daß der Arbeitskolben als Tiefziehtei 1 e oder als Kaitf1ießpreßtei1 einteilig ausgebildet ist. Hierbei lassen sich mit Vorteil günstige Fertigungsverfahren sowohl bei der Herstellung aus Blech wie auch aus Kunststoff einsetzen.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß das Deformationsrohr im wesentlichen zylindrisch, koaxial zur Rotationsachse verläuft. Da das Deformationsrohr durch den verjüngten Bereich gleichzeitig als Sol 1 knickste!1e dient, können auch Energien bei höheren AufpralIgeschwin-
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digkeiten problemlos absorbiert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist im verjüngten Bereich eine Sollbruchstelle vorgesehen, die bevorzugt, als über den Umfang verlaufende Vertiefung oder als partielle über den Umfang verteilt angeordnete Eindrückungen ausgebildet sind.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Es zeigt:
Figur 1 einen Pralldämpfer im axialen Längsschnitt, bei dem der Arbeitskolben und das Deformationsrohr einteilig ausgebildet sind
Figur 2 eine weitere Ausführungsform, bei dem Arbeitskolben und Deformationsrohr zweiteilig ausgebildet sind
Figur 3 einen Arbeitskolben und ein Deformationsrohr, die fest und unlösbar miteinander verbunden sind
Der in Figur 1 dargestellte Pralldämpfer weist ein durch einen Boden 2 abgeschlossenes Innenrohr 1 auf. Vom Boden 2 ausgehend ist hintereinander ein ein Gaspolster von hohem Druck aufnehmender Gasraum 3, ein in dem Innenrohr 1 mittels eines Dichtringes 5 dicht und verschieblich geführter Trennkolben 4, ein erster Flüssigkeitsraum 6, eine in dem Innenrohr 1 zwischen einer Sicke 9 und einer weiteren Sicke 1o und mit einer Drossel Öffnung 8 versehene Zwischenwand 7 vorgesehen. Ein zweiter Flüssigkeitsraum 11 und ein in dem Innenrohr 1 verschieblich geführter, gegenüber dem Innenmantel des Innenrohres 1 durch einen Dichtring 13 abgedichteten Arbeitskolben, der mit einem Deformationsrohr 14 einteilig ausgebildet
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ist, welches mit ihrem verjüngten Bereich aus dem Innenrohr 1 austritt und im verschieb!ich geführten Außenrohr 15 axial unverschiebbar fixiert ist. Der sich am Außenrohr 15 abstützende Endbereich 16 ist mit dem Außenrohr 15 über die Schweißverbindung fest und unlösbar verbunden.
Der Arbeitskolben 12 sieht im Bereich des Deformationsrohres 14 eine Sollbruch- oder Soll knickste!!e 17 vor, die bei dieser Ausführung durch partielle Eindrückungen 2o gebildet werden.
Der Arbeitskolben 12 ist undurchlässig und das Deformationsrohr 14 tritt dichtungslos und führungslos aus dem Innen rohr 1 derart aus, daß in der zeichnerisch dargestellten Ausgangsstelle der Arbeitskolben 12 unmittelbar an den nach innen gerichteten Vorsprüngen 18 anschlägt.
Im Boden 2 ist eine Füllöffnung 19 zum Einfüllen des Gases angeordnet. Das Innenrohr 1 und das Außenrohr 15 sind im Einbauzustand mit Teilen eines Fahrzeuges verbunden, beispielsweise das Außenrohr 15 mit einer Stoßstange und das Innenrohr 1 mit dem Fahrzeugaufbau. Wenn die Stoßstange auf ein Hindernis prallt, wird der Arbeitskolben 12 in Richtung auf die Zwischenwand 7 verschoben und es wird die Flüssigkeit aus dem zweiten Flüssigkeitsraum 11 durch die Drossel öffnung 8 in den ersten Flüssigkeitsraum 6 verdrängt. Hierdurch erzeugt der Pralldämpfer des Fahrzeuges abbremsende hydraulische Dämpfungs- und Gasfederkräfte. Die Dämpfungskräfte sind durch den Strömungswiderstand der Drossel öffnung 8 bedingt und ihre Höhe ist durch deren Größe und Ausbildung bestimmt. Die in den ersten Flüssigkeitsraum 6 verdrängte Flüssigkeit bewirkt eine Verschiebung des Trennkolbens 4 in Richtung auf den Boden 2 und eine Verkleinerung des Gasraumes 3. Der dadurch bedingte Druckanstieg des Gases
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sowie sein Ausgangsdruck und sein Ausgangsvolumen bestimmen die Größe der Gasfederkräfte.
In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt mit dem Unterschied, daß der Arbeitskolben 12 als Tiefziehteil aus Blech oder Kunststoff hergestellt ist und als zweites Bauteil das Deformationsrohr 14. Beide Teile sind in axialer Richtung über den in den Flüssigkeitskammern 6 und 11 sowie dem im Gasraum 3 herrschenden Druck verspannt. Die Sollbruchstelle 17 ist bei dieser Ausführungsform als umlaufende Vertiefung ausgebildet.
In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel vorgesehen, wobei der Arbeitskolben 12 mit seinem geschlossenen Boden an der Stirnfläche des Deformationsrohres 14 fest und unlösbar verbunden ist. Eine solche Verbindung kann beispielsweise durch Punktschweißen erfolgen. Das Deformationsrohr 14 zeigt eine Sollbruchstelle 17, wobei die Ansicht X zeigt, daß das Deformationsrohr mit abgeflachten Seitenflächen 21 versehen ist, so daß eine zusätzliche Verstärkung des Deformationsrohres 14 erhalten werden kann. Der Arbeitskolben 12 ist mit seinem offenen Bereich der zweiten Flüssigkeitskammer 11 zugewandt, was in der Funktionsweise unerheblich i st.
PRP 448 - K) - 14.5.1984
Bezugszeichenliste
1 - Innenrohr
2 - Boden
3 - Gasraum
4 - Trennkolben
5 - Dichtring
6 - erster Flüssigkeitsraum
7 - Zwischenwand
8 - Drossel öffnung
9 - Sicke
10 - weitere Sicke
11 - zweiter FlUssigkeitsraum
12 - Arbeitskolben 13- Dichtring
14 - Deformationsrohr
15 - Außenrohr
16 - Endbereich
17 - Sollbruchstelle
18 - Vorsprünge des Innenrohres
19 - Füllöffnung
20 - partielle Eindrückung
21 - abgeflachte Seitenflächen

Claims (12)

BÖGE GmbH ' ■ ""■ -Ί - ' 14. Mai 1984 Bogestraße 5o , : PRP 448 52o8 Eitorf ~" ' ' St/do Patentansprüche
1. Pralldämpfer mit zwei ineinander schieblichen Rohren, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zum Abbremsen eines auf ein Hindernis prallenden Fahrzeuges durch hydraulische Dämpfungskräfte und Gasfederkräfte, bei dem ein durch einen Boden abgeschlossenes Innenrohr vom Boden angefangen hintereinander einen ein Gaspolster von hohem Druck aufnehmenden Gasraum, einen in dem Innenrohr dicht und verschieblich geführten Trennkolben, einen ersten Flüssigkeitsraum, eine in dem Innenrohr festgelegte und mit Drossel öffnungen versehene Zwischenwand, einen zweiten FlUssigkeitsraum und einen in dem Innenrohr verschieblich geführten, gegenüber dem Innenmantel des Innenrohres gedichteten Arbeitskolben, der in einem auf dem Innenrohr verschieblich geführten Außenrohr abgestützt ist und wobei der Arbeitskolben in der Ausgangsstellung an nach innen gerichteten Vorsprüngen des Innenrohres anschlägt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Arbeitskolben (12) als rohrförmiger, einseitig geschlossener Körper ausgebildet ist und an einem Deformationsrohr (14) abgestützt ist, welches ausgehend von den nach innen gerichteten Vorsprüngen (18) über mindestens der axialen, den Verschiebeweg des Innenrohres (1) entsprechenden Länge einen kleineren Außendurchmesser als der lichte Innendurchmesser der Vorsprünge (18) aufweist und daß das Deformationsrohr (14) mit seinem dem Arbeitskolben (12) gegenüberliegenden
PRP 448 .".'--Tf*. ".-"'. 14.5.1984
Endbereich (16) mit dem Außenrohr (15) fest verbunden ist.
2. Pralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (12) aus Blech hergestellt ist.
3. Pralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationsrohr (14) aus Blech hergestellt ist.
4. Pralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (12) auf der dem zweiten Flüssigkeitsraum (11) zugewandten Seite verschlossen ist.
5. Pralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (12) und das Deformationsrohr (14) einteilig ausgebildet sind.
6. Pralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (12) und das Deformationsrohr (14) fest und unlösbar miteinander verbunden sind.
7. Pralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (12) aus Kunststoff hergestellt ist.
PRP 448 -■■ ■*'- T - 14.5.1984
8. Pralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (12) als Tiefziehteil oder KaItf1ießpreßteil einteilig ausgebildet ist.
9. Pralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationsrohr (14) im wesentlichen zylindrisch, koaxial zur Rotationsachse verläuft.
10. Pralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationsrohr (14) eine Sollbruchstelle (17) aufweist.
11. Pralldämpfer nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß als Sollbruchstelle (17) eine über den Umfang verlaufende Vertiefung vorgesehen ist.
12. Pralldämpfer nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß als Sollbruchstelle (17) partielle über den Umfang verteilt angeordnete Eindrückungen vorgesehen sind.
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