DE8708011U1 - Alternating damper with pivoting piston - Google Patents
Alternating damper with pivoting pistonInfo
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Description
AROS HYDEiAULIK CMBHj Fönrenweg 7-11, 89*10 MemmingenAROS HYDEiAULIK CMBHj Fönrenweg 7-11, 89*10 Memmingen
Beschreibung einesDescription of a
alternierenden Dämpfers mit Schwenkkolbenalternating damper with swivel piston
Die Erfindung betrifft einen alternierenden, für beide Schwenk richtungen unterschiedlich stufenlos einstellbaren oder fest eingestellten Dämpfer mit Schwenkkolben, selbsttätigem Volumenausgleich und selbsttätiger Nachfülleinrichtung in Kompaktbauweise. The invention relates to an alternating damper with a swivel piston, automatic volume compensation and automatic refilling device in a compact design, which can be continuously adjusted or fixed for both swivel directions.
Die Einstellbarkeit der Dämpf charakteristik, stufenlos oder fest, getrennt für beide Schwenkrichtungen, ermöglicht die Berücksichtigung evtl. erforderlicher verschiedener Dämpfwerte der beiden Schwenkrichtungen. Dsr selbsttätige Volumenausgleich verhindert einen inneren überdruck infolge Ausdehnung des Dämpfmediums bei Temperaturunterschieden, wie sie zwangsläufig bei einer Dämpfung, durch Umsetzung von kinetischer Energie in Wärme, auftreten.The adjustability of the damping characteristics, continuously or fixed, separately for both swivel directions, allows consideration of any different damping values required for the two swivel directions. The automatic volume compensation prevents internal overpressure as a result of expansion of the damping medium in the event of temperature differences, which inevitably occur during damping by converting kinetic energy into heat.
selbsttätige Nachfüllvorrichtung verhindert ein inneres Vakuum und dadurch entstehende Hohlräume im Dämpfmedium bei Verlust von Dämpfmedium an die Atmosphäre infolge undichter Dichtstellen. §Automatic refill device prevents an internal vacuum and the resulting cavities in the damping medium if damping medium is lost to the atmosphere due to leaky seals. §
'J'J
Alternierende Dämpfer mit Schwenkkolben in Kompaktbauweise mit einer fest eingestellten oder einstellbaren Dämpf drossel, die in beiden Schwenkrichtungen gleiche Dämpf charakteristik zeigen, ohne selbsttätigen Volumenausgleich, ohne selbsttätige Nachfüllvorrichtung, sind bekannt.Alternating dampers with swivel pistons in compact design with a fixed or adjustable damping throttle, which show the same damping characteristics in both swivel directions, without automatic volume compensation, without automatic refill device, are known.
Alternierende, stufenlos einstellbare oder fest eingestellte Dämpfer mit Schwenkkolben, in aufgelöster Bauweise, bestehend aus hydraul i.schem Schwenkzylinder, entsprechenden Schalt-bzw. Regelventilen, Druckspeicher und Vorratsbehälter mit Hydraulikpumpe, sind ebenfalls bekannt. Der Aufwand und der Raumbedarf sind sehr groß.Alternating, continuously adjustable or fixed dampers with swivel pistons, in a separate design, consisting of a hydraulic swivel cylinder, corresponding switching or control valves, pressure accumulator and storage tank with hydraulic pump, are also known. The effort and space required are very high.
; 1 ifte bekannten alternierenden Dämpfer in Kompaktbauweise können infolge der gemeinsamen Dämpfdrossel für beide Drehrichtungen nur dann eingesetzt werden,:wenn die erforderliche Dämpfbharak« teristik in beiden Schwenkrichtungen gleich ist. Infolge des fehlenden selbsttätigen Volumenausgleichs darf infolge der zu erwartenden Volümenänderung bei Temperaturunterschieden der Zylinderraum nicht vollständig mit Dämpf medium gefüllt sein. Das hat eine ungleichmäßige Dämpfwirkung zur Folge, da bei der Durchströmung der Dänipfdrosseln kein homogenes Dämpfmedium sondern ein willkürlich mit Luft gemischtes Dämpfmedium durch die Dämpfdrosseln gelangt. Unterschiedliche Konsistenz des Dämpfmediums hat zwangsläufig eine unterschiedliche Dämpfwirkung zur Folge. Dieser Nachteil erhöht sich noch bei Verlust von Dämpfmedium infolge Leckage.; 1 All known alternating dampers in compact design can, due to the common damping throttle for both directions of rotation, only be used if the required damping characteristics are the same in both swivel directions. Due to the lack of automatic volume compensation and the expected volume change due to temperature differences, the cylinder chamber must not be completely filled with damping medium. This results in an uneven damping effect, since when flowing through the damping throttles, it is not a homogeneous damping medium but a damping medium randomly mixed with air that passes through the damping throttles. Different consistencies of the damping medium inevitably result in different damping effects. This disadvantage is increased if damping medium is lost due to leakage.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kompakten alternierenden Dämpfer mit Schwenkkolben mit den Vorteilen der aufgelösten Bauweise, ohne den Nachteilen der bekannten Kompaktbauweise, zu konzipieren.The invention is based on the object of designing a compact alternating damper with a pivoting piston with the advantages of the split design, without the disadvantages of the known compact design.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale dös Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.
3s zeigen:3s show:
Figur 1: ein Schaltschema des alternierenden Dämpfers mit SchwenkkolbenFigure 1: a circuit diagram of the alternating damper with swivel piston
Figur 2: einen Axial-Schnitt N-O durch, den DämpferFigure 2: an axial section N-O through the damper
Figur 3: einen Radial-Schnitt A-B durch ^linder und Schwenkkolben Figure 3: a radial section AB through ^linder and swivel piston
*t tat a ·· ** ·**' *t tat a ·· ** ·**'
. 1 Figur 4: ßetaüschhitt P-Q bzw. R-S durch Dämpfdrossel und Rückschlagventil in den Zylinderdeckeln. 1 Figure 4: Exchange P-Q or R-S through damping throttle and check valve in the cylinder covers
Figur 5: Datailschnitt C-D durch Zylinderdeckel und Zylindergehäuse mit Eörapfdrossel, Querböhrung und Strömungs-Figure 5: Detail section C-D through cylinder cover and cylinder housing with orifice throttle, cross bore and flow
kanalchannel
Figur &bgr;&iacgr; DstsilsGhnitt &Egr;-&iacgr;1 dursh Zylir.derdeckel vir.d ^rlir.derge-Figure β&iacgr; DstsilsGhnitt �Egr;-&iacgr; 1 through cylinder cover vir.d ^rlir.derge-
häuse iiiit Querbohrung und Strömungskanal 10housing iiiit cross hole and flow channel 10
Figur 7: Detail X aus Detäilschnitt C-D bei geöffnetem Drosselventil Figure 7: Detail X from detail section C-D with throttle valve open
Figur 8: Detail X aus Detailschnitt C-D bei teilweise geöffnetem DrosselventilFigure 8: Detail X from detail section C-D with throttle valve partially opened
Figur 9: Detailschnitt G-H durch Zylindergehäuse und Ausgleichsbehälter Figure 9: Detailed section G-H through cylinder housing and expansion tank
Figur 10: Eetailschnitt I-K bzw» L-M durch Zyli'ndergehäüseFigure 10: Detailed section I-K or L-M through cylinder housing
In Figur 1 ist das hydraulische Schaltschema eines alternierenden Dämpfers mit Schwenkkolben für beide Schwenkrichtungen unterschiedlieh stufenlos einstellbar oder fest eingestellt, mit selbsttätigem Volumenausgleich und integrierter, selbsttätiger Nachfülleinrichtung dargestellt. Der Dämpfer 1 besteht vorzugsweise aus zwei Zylinderkammern. Für die Einp^ellung der Dämpfkraft für eine Schwenkrichtung dient ein regelbares oder fest eingestelltes Drosselventil 2 bzw. mit Rückschlagventil 4 bzw. 5 zum Sperren der entgegengesetzten Eurchflußrichtung. Zur Begrenzung des maximalen Innendrucks in den Zylinderkammern dient ein Druckbegrenzungsventil 6 bzw. 7 mit Rückschlagventil 8 bzw. 9- Für den Druckabbau zum Ausgleichsraum während des Dämpf Vorganges sind die beiden Drosseln 10 und 11 vorgesehen.Figure 1 shows the hydraulic circuit diagram of an alternating damper with swivel pistons for both swivel directions, which can be adjusted continuously or set to a fixed value, with automatic volume compensation and an integrated, automatic refill device. The damper 1 preferably consists of two cylinder chambers. An adjustable or fixed throttle valve 2 is used to adjust the damping force for one swivel direction, or with a check valve 4 or 5 to block the opposite flow direction. A pressure relief valve 6 or 7 with a check valve 8 or 9 is used to limit the maximum internal pressure in the cylinder chambers. The two throttles 10 and 11 are provided for reducing the pressure in the compensation chamber during the damping process.
Dar infolge der Wärmedehnung des Dämpfmediums ansteigende InnendruckThe increasing internal pressure due to the thermal expansion of the damping medium
wird über das Druckbegrenzungsventil 12 mit parallel geschaltetem , Rückschlagventil 13 ausgeglichen. Bei absinkendem Druck in Jen Zylinderkammern infolge der Volumenänderung durch Temperaturein- ' fluß oder Verlust von Dämpfmedium infolge Undichtigkeiten, wird Dämpfmedium vom Ausgleichsraum 14 in die Zylinderkammern befördert. Das Dämpf medium·ist durch einen Trennkolben 15 gegen Gas oder Atmosphäre abgedichtet und wird von einem vorgespannten Gas 16 oder einer mechanischen Feder unter Druck gehalten.is compensated via the pressure relief valve 12 with a parallel check valve 13. If the pressure in the cylinder chambers drops as a result of the volume change due to temperature influence or loss of damping medium due to leaks, damping medium is conveyed from the compensation chamber 14 into the cylinder chambers. The damping medium is sealed against gas or atmosphere by a separating piston 15 and is kept under pressure by a pre-stressed gas 16 or a mechanical spring.
Figur 2 zeigt einen Schnitt in Axialrichtung durch den Dämpfer.Figure 2 shows an axial section through the damper.
Die Schwenkwelle 17 mit dem fest verbundenem Schwenkkolben 18 und Dichtung 19 ist in den Zylinderdeckeln 23 und 24 drehbar gelagert und mit einer oder mehreren Dichtungen 25 gegen Atmosphäre abgedichtet. Obs Zylindergehäuse 20 ist mit den Zylinderdeckeln 23 und 24 in bekannter Weise verschraubt und mit dem Ausgleichs- bzw. Nachfüllbehälter I1J, der den Trennkolben 15 und den Gas- oder Federraum 16 beinhaltet, fest verbunden. Bei Verwendung von Gas als Druckmedium ist ein Gasfüllanschluß 27 vorgesehen. Bei Verwendung einer Feder befindet sich hier eine an sich bekannte Verstellein richtung zur Veränderung der Federkraft.The pivot shaft 17 with the permanently connected pivot piston 18 and seal 19 is rotatably mounted in the cylinder covers 23 and 24 and sealed against the atmosphere with one or more seals 25. The cylinder housing 20 is screwed to the cylinder covers 23 and 24 in a known manner and is firmly connected to the compensation or refill container I 1 J, which contains the separating piston 15 and the gas or spring chamber 16. If gas is used as the pressure medium, a gas filling connection 27 is provided. If a spring is used, a known adjustment device for changing the spring force is located here.
Der Radial-Schnitt der Figur 3 zeigt die Schwenkwelle 17 mit fest verbundenem Schwenkkolben 18 und Dichtung 19 in Mittelstellung, das Zylindergehäuse 20 mit fest verbundener Trennwand 21 und Dichtung 22, wodurch zwei Zylinderkammern 28 und 29 entstehen. Wird die Schwenk welle 17 nun von außen in eine drehende Bewegung versetzt, verändern sich die Zylinderkammervolumen und das Dämpf medium strömt, wie in Figur 4 dargestellt, von der kleiner werdenden Zylinderkammer über den Strömungskanal 34 bzv/. 44. Die Drosselstelle 33 bzw. 43 öffnet dabei das Rückschlagventil 4 bzw. 5i das mit d<*r Feder 30 bzw. 40 beaufschlagt und vom Verschluß 31 bzw. 41 gehalten wird und fließt durch die Bohrung 35 bzw. 45 und den Strömungskanal 36 bzw. 46 nunmehr drucklös in die größer1 Werdende Zylinderkammer.The radial section of Figure 3 shows the pivot shaft 17 with firmly connected pivot piston 18 and seal 19 in the middle position, the cylinder housing 20 with firmly connected partition 21 and seal 22, whereby two cylinder chambers 28 and 29 are created. If the pivot shaft 17 is now set in a rotating movement from the outside, the cylinder chamber volume changes and the damping medium flows, as shown in Figure 4, from the decreasing cylinder chamber via the flow channel 34 or 44. The throttle point 33 or 43 opens the check valve 4 or 5, which is acted upon by the spring 30 or 40 and held by the closure 31 or 41, and flows through the bore 35 or 45 and the flow channel 36 or 46, now without pressure, into the increasing cylinder chamber.
• * fill M ti I # Il Il I• * fill M ti I # Il Il I
In Figur" 10 ist die Überdrücksicherung der zylinderkammern därgestellt, Entsteht infolge zu starker Drosselung des Dämpfmediums einIn Figure 10 the overpressure protection of the cylinder chambers is shown. If a pressure rise occurs due to excessive throttling of the damping medium,
_ 1 In Figur 5 sind die Zylinderdeckel 23 bzw. 24 und das Zylinder gehäuse 20 mit Drosselventil 2 bzw. 3, Drosselstelle 33 bzw. 43 und Strömungskanal 34 bzw. 44 dargestellt. In Figur 5 ist der Schnitt verlauf durch die Bohrung 35 bzw. 45 und dem Strömungskanal 36 bzw. 46 gelegt. Ein Detail X aus Figur 5 ist in den Figuren 7 und 8 dargestellt, wobei Figur 7 einen völlig geöffneten und Figur 8 einen teilweise geöffneten Drosselspalt 33 bzw. 43 zeigt. Aus Figur - geht hervor, daß die Zylinderdeckel 23 und 24 spiegelbildlich montiert sind und somit die Dämpf wirkung für jede Dampfkammer 28 bzw. 29 | über die Drosselventil 2 bzw. 3 individuell nach Bedarf eingestellt werden können._ 1 Figure 5 shows the cylinder covers 23 and 24 and the cylinder housing 20 with throttle valve 2 and 3, throttle point 33 and 43 and flow channel 34 and 44. Figure 5 shows the section through the bore 35 and 45 and the flow channel 36 and 46. A detail X from Figure 5 is shown in Figures 7 and 8, with Figure 7 showing a fully open throttle gap 33 and 43 and Figure 8 showing a partially open throttle gap 33 and 43. Figure 8 shows that the cylinder covers 23 and 24 are mounted in mirror image and thus the damping effect for each steam chamber 28 and 29 | can be individually adjusted as required via the throttle valve 2 and 3.
Die Figur 9 zeigt einen Detailschnitt, in dem die Funktion des Volumenausgleichs des Dämpfmediums bei Wänneausdehnung dargestellt ist. Sobald sich das Volumen des Dämpfmediums in den Zylinderkammern durch Wärmeeinflüsse verändert, strömt das Dämpfmedium von den Kammern durch die Drosselrückschlagventile 10 und 11 und das Druckbegrenzungsventil 12 in den Ausgleichs- oder Nachfüllbehälter 14, wobei der Trennkolben 15 mit der Dichtung 26 verschoben und das Gas i6 komprimiert wird. Sobald sich das Volumen des Dämpf mediums infolge Abkühlung wieder verringert, wird Dämpfmedium vom Ausgleichs raum über das Rückschlagventil 13 und die Drosselrückschlagventile 10 und 11 in die Zylinderkammern zurückbefordert. Bei einem, eventuellen Verlust von Dämpfmedium an die Atmosphäre durch die in Figur dargestellte Dichtung 25 oder andere undichte Stellen, wird ebenfalls Dämpfmedium über das Rückschlagventil 13 und die Drorfselrückschlagventile 10 und 11 in die Zylinderkammern nachbefördert. Die U Figure 9 shows a detailed section showing the function of the volume compensation of the damping medium during thermal expansion. As soon as the volume of the damping medium in the cylinder chambers changes due to heat influences, the damping medium flows from the chambers through the throttle check valves 10 and 11 and the pressure relief valve 12 into the compensation or refill container 14, whereby the separating piston 15 with the seal 26 is displaced and the gas i6 is compressed. As soon as the volume of the damping medium decreases again as a result of cooling, the damping medium is returned from the compensation chamber via the check valve 13 and the throttle check valves 10 and 11 into the cylinder chambers. In the event of a possible loss of damping medium to the atmosphere through the seal 25 shown in the figure or other leaks, damping medium is also fed into the cylinder chambers via the check valve 13 and the throttle check valves 10 and 11. The U
A Dämpf wirkung wird mit den Drosselventilen 2 und 3 geschwindigkeitsabhängig gesteuert, wobei eine druckabhängige Regelung mit dem Rückschlagventil 4 bzw. 5 durch eine Veränderung der Anpreßkraft der Federn 30 bzw. 40 durch Rein- oder Rausdrehen der Verschlüsse bzw. 41 erreicht wird. A damping effect is controlled by the throttle valves 2 and 3 depending on the speed, whereby a pressure-dependent regulation is achieved with the check valve 4 or 5 by changing the contact pressure of the springs 30 or 40 by screwing in or out the closures 41 or 42.
über den zulässigen Wert gehender Innendruck in einer blinderkaniner, öffnet sich das auf einen bestimmten Wert eingestellte Druckbegrenzungsventil 6 bzw. 7, so daß das Dämpf medium über das Rückschlagventil 8 bzw. 9 in die Gegenkanmer abgeleitet wird, wodurch sich der Dämpf druck auf das zulässige Maß reduziert. Die in Figur 9 dargestellten Rückschlagventile 10 und 11 verhindern aufgrund der kleinen Drosselbohrungen einen Druckanstieg im Ausgleichsraum während der Dämpf vorgänge.If the internal pressure in a blind chamber exceeds the permissible value, the pressure relief valve 6 or 7, which is set to a specific value, opens so that the damping medium is diverted into the counter chamber via the check valve 8 or 9, whereby the damping pressure is reduced to the permissible level. The check valves 10 and 11 shown in Figure 9 prevent a pressure increase in the compensation chamber during the damping processes due to the small throttle bores.
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