DE102006050994A1

DE102006050994A1 - Anschlagdämpfer

Info

Publication number: DE102006050994A1
Application number: DE200610050994
Authority: DE
Inventors: Ulrich Bantle; Jürgen ESCHLE
Original assignee: Karl Simon GmbH and Co KG
Current assignee: Karl Simon GmbH and Co KG
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2006-10-26
Publication date: 2008-05-08
Also published as: WO2008049478A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Anschlagdämpfer mit einem Dämpferkörper, der einen Aufnahmeraum aufweist, in dem ein Kolben zwischen einer Ausgangs- und einer Einschubstellung verstellbar geführt ist, wobei der Kolben einen Balgabschnitt aufweist, an den ein Dichtelement angeformt ist, wobei das Dichtelement an einer Gleitfläche des Dämpferkörpers anliegt. Um bei einem solchen Anschlagdämpfer mit geringem Teileaufwand eine zuverlässige Montage zu ermöglichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Dämpferkörper an seinem der Einschubstellung zugekehrten Ende eine Montageöffnung aufweist, durch die der Kolben in den Aufnahmeraum einführbar ist und dass die Montageöffnung mittels eines eingesetzten Verschlusselementes verschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Anschlagdämpfer mit einem Dämpferkörper, der einen Aufnahmeraum aufweist, in dem ein Kolben zwischen einer Ausgangs- und einer Einschubstellung verstellbar geführt ist, wobei der Kolben einen Balgabschnitt aufweist, an den ein Dichtelement angeformt ist, wobei das Dichtelement an einer Gleitfläche des Dämpferkörpers anliegt.
Ein derartiger Anschlagdämpfer ist aus der DE 10 2004 060 398 A1 bekannt. Der Dämpferkörper ist als Zylinder mit einer Zylinderwandung und einem Boden ausgeformt. Der Boden ist dabei an dem der Einschubstellung zugewandten Ende des Dämpferkörpers angeordnet. An dem gegenüberliegenden Ende ist eine Montageöffnung vorgesehen, die Zugang zum Aufnahmeraum des Dämpferkörpers schafft. Über diese Öffnung kann der Kolben mit seinem angeformten Balgabschnitt in den Aufnahmeraum eingeschoben werden.
Beim Einschieben gleitet die an den Balgabschnitt angeformte Dichtung an der Innenwandung des Aufnahmeraums. Es hat sich nun gezeigt, dass es bei der Montage vorkommen kann, dass der Balgabschnitt beim Einschieben in den Aufnahmeraum aufgrund der Reibungskraft, die in das Dichtelement eingebracht wird, entgegen der Einsetzbewegung umklappt, so dass eine ordndungsgemäße Funktionsweise des Anschlagdämpfers nicht mehr gegeben ist.
Ein weiterer Anschlagdämpfer ist aus der DE 103 13 659 B2 bekannt. Dabei sind der Balgabschnitt und das Dichtelement als getrennte Bauteile ausgeführt. Der Balgabschnitt ist schlauchförmig ausgebildet und an seinen beiden Enden fest am Kolben fixiert. Das Dichtelement ist als Achsialwellen-Dichtung ausgeführt. Der Dämpferkörper ist an seinem der Einschubstellung zugekehrten Ende geöffnet, so dass der Kolben entgegen der Einschubbewegung in den Aufnahmeraum eingesetzt werden kann. Ein solcher Anschlagdämpfer benötigt für die getrennte Ausführung von Balgabschnitt und Dichtelement einen hohen Teile- und Montageaufwand.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Anschlagdämpfer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der mit geringem Teileaufwand einfach und zuverlässig montierbar ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Dämpferkörper an seinem der Einschubstellung zugekehrten Ende eine Montageöffnung aufweist, durch die der Kolben in den Aufnahmeraum einführbar ist, und dass die Montageöffnung mittels eines eingesetzten Verschlusselementes verschlossen ist. Bei dieser Ausführung des Anschlagdämpfers wird bei der Montage der Balgabschnitt, voraus gefolgt von der Dichtung in den Aufnahmeraum eingebracht. Dabei bringt die Dichtung dann eine Zugkraft in den Balgabschnitt infolge der wirkenden Reibkraft ein. Auf diese einfache Weise ist eine Stauchung des Balgabschnittes während der Montage verhindert. Der Balgabschnitt kann somit nicht mehr umklappen, und die Montagesicherheit ist deutlich erhöht.
Gemäß einer denkbaren Erfindungsausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass das Verschlusselement mittels einer Rastverbindung (Rastflanke, Rastaufnahme) an dem Dämpferkörper gesichert ist. Damit ist der Teile- und Montageaufwand weiter reduziert.
Das Einsetzen des Verschlusselementes ist dann besonders einfach möglich, wenn vorgesehen ist, dass sich an die Montageöffnung eine im Winkel zu der Mittellängsachse des Dämpferkörpers angeordnete Auflaufschräge anschließt, die in die Rastflanke im steilen Winkel übergeht.
Die Auflaufschräge ermöglicht ein lagerichtiges Einfädeln des Verschlusselementes durch die Montageöffnung hindurch.
Eine weitere Vereinfachung des Aufbaus ergibt sich dadurch, dass das Verschlusselement an seiner Außenkontur mittels einer Passverbindung an einem Dichtabschnitt des Dämpferkörpers dichtend anliegt.
Wenn dabei die Konstruktion so ausgelegt ist, dass die Passverbindung von einem oder mehreren zylindrischen Dichtabschnitten des Dämpferkörpers und einem zylindrischen Umfangsbereich des Verschlusselementes gebildet ist, wobei die Abmessungen der zylindrischen Bereiche so maßlich aufeinander abgestimmt sind, dass sie dichtend mit Presssitz aneinander liegen, dann werden keine zusätzlichen Dichtelemente benötigt.
Eine weitere Teileoptimierung lässt sich dadurch erreichen, dass das Verschlusselement eine angeformte Federaufnahme aufweist, die in den Aufnahmeraum vorsteht, und dass die Federaufnahme ein Federelement hält, das den Kolben gegen die Einschubrichtung vorspannt. Dabei ist auch die Montage weiter vereinfacht, denn das Federelement kann zusammen mit dem Verschlusselement in einem Arbeitsgang montiert werden.
Eine Ausführung des Anschlagdämpfers kann erfindungsgemäß auch dergestalt sein, dass der Dämpferkörper an seinem der Montageöffnung abgewandten Ende eine Durchtrittsöffnung aufweist, durch die eine an den Kolben angeschlossene Kolbenstange hindurch geführt ist, und dass die Ausschubbewegung des Kolbens in der Ausgangsstellung mittels eines Anschlages begrenzt ist, der an den Dämpfungskörper als Durchmesserverjüngung einteilig angeformt ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 in Seitendarstellung und im Vollschnitt einen Anschlagdämpfer;
2 in Seitendarstellung und im Vollschnitt einen Dämpferkörper des Anschlagdämpfers gemäß 1,
3 ein in der 1 mit III gekennzeichnetes Detail in vergrößerter Darstellung und
4 ein in der 1 mit IV gekennzeichnetes Detail in vergrößerter Darstellung.
In der 1 ist ein Anschlagdämpfer mit einem Dämpferkörper 10 dargestellt. Der Dämpferkörper 10 ist im Detail der 2 entnehmbar. Wie diese Darstellung zeigt, weist der Dämpferkörper 10 eine im Wesentlichen zylindrische, lang gestreckte und rohrförmige Geometrie auf. Er umschließt einen Aufnahmeraum 12, der am hinteren Dämpferende über eine Montageöffnung 13 und am vorderen Ende über eine Durchtrittsöffnung 11.1 zugänglich ist.
An die Montageöffnung 13 schließt sich eine konische Querschnittsverjüngung an, die eine Auflaufschräge bildet. Die Auflaufschräge geht in eine steile, radial gerichtete Rastflanke 13.1 über.
An die Rastflanke 13.1 schließt ein durchmesservergrößerter zylindrischer Dichtabschnitt 13.2 an. Der Dichtabschnitt 13.2 geht in konisch ausgebildete Freimachung 13.3 über und diese in einen weiteren zylindrischen Dichtabschnitt 13.4.
Die Freimachung 13.3 weist eine leichte Konizität mit geringem Konuswinkel auf, wobei sie sich in Richtung zur Durchtrittsöffnung 11.1 hin verjüngt. Nach dem zweiten Dichtabschnitt 13.4 ist ein durchmesserverjüngter Anschlagbereich 13.5 vorgesehen. Im Anschluss an den Anschlagbereich 13.5 weist der Aufnahmeraum 12 eine Gleitfläche 12.1 auf, die in Richtung zur Durchtrittsöffnung 11.1 in einen Anlegeabschnitt 12.2 ausläuft.
Die Durchtrittsöffnung 11 wird von einer Gleitführung 11.2 begrenzt. Zwischen der Durchtrittsöffnung 11.1 und dem Anlegeabschnitt 12.2 ist ein Anschlag 11.3 als Durchmesserreduzierung angeformt.
Die Gleitfläche 12.1 weist eine zylindrische Geometrie auf. Der Anlegeabschnitt 12.2 hingegen ist mit einem kleinen Konuswinkel ausgeführt, wobei der Anlegeabschnitt 12.2 im Anschlussbereich an die Gleitfläche 12.1 ihren größten Durchmesser aufweist und sich in Richtung zur Durchtrittsöffnung 11.1 hin verjüngt.
Wie die 1 zeigt, ist in den Aufnahmeraum 10 eine Kombination, bestehend aus einem Kolben 33 mit angeformter Kolbenstange 31 und einem Stützkörper 20 eingesetzt. Der Kolben 33 trägt einen angeformten, röhrenförmig ausgestalteten Balgabschnitt 34, der in einem endseitigen Dichtelement 35 ausläuft. Das Dichtelement 35 ist als dünne, umlaufende Dichtlippe ausgeführt. Der Balgabschnitt 34 umschließt eine Federaufnahme 36. An der dem Balgabschnitt 34 abgewandten Seite ist an den Kolben 33 die Kolbenstange 31 einteilig angeformt. Sie schließt mit einer Endkappe 32 ab.
Der Kolben 33 inklusive der Kolbenstange 31 sind aus einem weichelastischen Werkstoff hergestellt. Um ein Ausknicken der Kolbenstange 31 zu verhindern ist diese von dem röhrenförmigen Stützkörper 20 aus härterem Material umgeben. Im Anschlussbereich an den Kolben 33 liegt der Stützkörper 22 mit einem Anschlagelement 21 an dem Kolben 33 an. Das Anschlagelement 21 ist dabei als durchmesserverbreiterte Bundabschnitt ausgeführt.
Wie die 3 veranschaulicht, ist der Balgabschnitt 34 in der in 1 gezeigten Ausgangsstellung im Bereich des Anlageabschnittes 12.2 des Dämpferkörpers 10 positioniert. Dabei steht die zylindrische Außenkontur des Balgabschnittes 34 umlaufend in kleinem Abstand zu dem Anlegeabschnitt 12.2. Das Dichtelement 35 ist im Bereich der Gleitfläche 12.1 angeordnet und liegt an dieser an.
Der Stützkörper 20 verhindert mit seinem Anschlagelement 21 an dem Anschlag 11.3 ein Herausziehen des Kolbens 33 durch die Durchtrittsöffnung 11.1.
Wie die 1 zeigt, ist das der Montageöffnung 13 zugewandte Ende des Dämpferkörpers 20 mit einem Verschlusselement 50 ausgefüllt. Die Gestaltung des Verschlusselementes 50 geht näher aus der 4 hervor, auf die nachfolgend Bezug genommen wird.
Das Verschlusselement 50 besitzt einen Dichtkörper 51, der, angepasst an die Dichtabschnitte 13.2, 13.4 ausgeformte zylindrische Außenkonturbereiche aufweist. Dabei sind diese Bereiche mit Übermaßpassung so ausgestaltet, dass sich ein luftdichter Passsitz bildet. An den topfförmig ausgebildeten Dichtkörper 51 schließt eine Rastaufnahme 56 an. In deren Anschluss läuft das Verschlusselement 50 in einem durchmesserreduzierten Endabschnitt aus. Die Einsetzbewegung des Verschlusselementes 50 wird am Anschlagbereich 13.5 begrenzt.
Der Rastaufnahme 56 abgekehrt ist an das Verschlusselement 50 eine Federaufnahme 52 in Form eines zylindrischen Körpers angeformt, in den ein Kanal 53 eingebracht ist.
Wie die 1 weiter erkennen lässt, ist in das dem Dichtkörper 51 abgewandte Ende der Federaufnahme 52 eine Bohrung 54 eingebracht. Diese Bohrung 54 geht über eine Querschnittsverjüngung in den Kanal 53 über. Zwischen der Querschnittsverjüngung und der Bohrung 54 ist ein Sitz gebildet, an dem ein in die Bohrung 54 eingepresstes Einlegeteil 55, vorliegend eine Metallkugel, anliegt.
Die Kugel versperrt den Luftweg zwischen der Bohrung 54 und der Umgebung. Um nun gleichwohl eine luftleitende Verbindung zwischen dem Aufnahmeraum 12 und der Umgebung zu erhalten, ist in die Wandung der Bohrung wenigstens eine in Längsrichtung des Dämpferkörpers 10 verlaufende Rille eingearbeitet. Der Rillenquerschnitt wird nicht von dem Einlegeteil 55 überdeckt, so dass sich die luftleitende Verbindung mit genau vorgegebenem Luftdurchtrittsquerschnitt reproduzierbar ergibt.
Die Federaufnahme 52 nimmt ein als Schraubenfeder ausgebildetes Federelement 40 auf, wobei sie sich mit ihrem einen Ende an dem Dichtkörper 51 abstützt. Dem Dichtkörper 51 abgekehrt ist das Federelement 40 in die vom Balgabschnitt 34 umgebene Federaufnahme 36 eingestellt. Sie stützt sich dort endseitig am Kolben 33 ab, so dass der Kolben 33 gegen die Einschubrichtung des Kolbens 33 vorgespannt ist.
Zur Montage des Anschlagdämpfers wird zunächst der Stützkörper 20 auf die Kolbenstange 31 aufgefädelt. Dann wird diese Baugruppe durch die Montageöffnung 13 in den Aufnahmeraum 12 eingeschoben. Dabei wird das Stützteil 20 durch die Durchtrittsöffnung 11.1 geschoben. Die zylindrische Außenkontur des Stützkörpers 20 ist an der Gleitführung 11.2 exakt geführt. Anschließend wird das Federelement 40 in die Federaufnahme 36 des Balgabschnittes 34 eingestellt.
Dann kann das Verschlusselement 50 mit seiner Federaufnahme 52 in das Federelement 40 eingeschoben werden. Das Federelement 40 wird dann gespannt, wenn das Verschlusselement 50 durch die Montageöffnung 13 geschoben wird. Das Verschlusselement 50 wird anschließend in die Dichtabschnitte 13.2, 13.4 gepresst, wobei gleichzeitig die Rastflanke 13.1 die Rastaufnahme 56 hinterschnappt.
Die Funktionsweise des Anschlagdämpfers ist wie folgt:
Ausgehend von der in 1 gezeigten Ausgangsstellung wird eine Kraft auf die Endkappe 32 der Kolbenstange 31 aufgebracht.
Diese Kraft wird beispielsweise von einer auftreffenden Tür, Klappe, Schublade, eines Beschlagteils (beispielsweise eines Scharniers) aufgebracht. Infolge dieser Kraft wird der Kolben 33 in Richtung zur Montageöffnung 13 verstellt. Dabei wird in dem vom Balgabschnitt 34 begrenzten Teil des Aufnahmeraumes 12 ein Druck aufgebaut, der größer ist als der den Balgabschnitt 34 umgebende Bereich des Aufnahmeraumes 12. Aufgrund dieses Druckunterschiedes wird der Balgabschnitt 34 aufgebläht. Dabei legt sich der Balgabschnitt 34 mit seinem Außenumfang an die Innenwandung des Anlegeabschnittes 12.2 an. Aufgrund der Konizität des Anlegeabschnittes 12.2 ist der Abstand des Balgabschnittes 34 zum Anlegeabschnitt 12.2 klein, so dass schnell eine Bremswirkung infolge der Reibung zwischen dem Balgabschnitt 34 und dem Anlegeabschnitt 12.2 erreicht ist. Der Kolben 33 bewegt sich nun in Richtung zu der Montageöffnung 13. Somit verbreitert sich auch der mit dem Balgabschnitt 34 in Verbindung stehende Bremsbereich des Anlegeabschnittes 12.2.
Damit muss in den Balgabschnitt 34 zusätzlich durch den Druckunterschied bewirkte Dehnarbeit zugeführt werden. Dieser Effekt stellt sicher, dass aus der Ausgangsstellung heraus zwar schnell Bremskraft aufgebaut wird, diese jedoch nicht stoßartig generiert und beibehalten wird. Damit ist verhindert, dass der Kolben 33 quasi statisch den Aufprall der Tür etc. auffangen würde und impulsartig wieder teilweise an die Tür etc. zurückgibt. Die aufprallende Tür etc. federt somit nicht oder nur wenig zurück.
Das Dichtelement 35 stellt eine gleichmäßig gute Dichtwirkung dadurch sicher, dass es am zylindrischen Bereich der Gleitfläche 12.1 entlang gleitet.
Nachdem der Balgabschnitt 34 einen wesentlichen Teil der Energie abgebaut hat, wird er noch zur Vergleichmäßigung des Bewegungsablaufes an der zylindrischen Gleitfläche 12.1 geführt.
Während des Kompressionshubes wird kontinuierlich Druck über den Bypass am Einlegeteil 55 vorbei abgebaut. Dieser Druckabbau geschieht aufgrund des kleinen Bypassquerschnittes sehr langsam, so dass die kontinuierliche Dämpfung sichergestellt ist.
Wenn die Kolbenstange 31 entlastet wird, drückt das Federelement 40 den Kolben 33 kontinuierlich aus der Einschubstellung in die in 1 gezeigte Ausgangsstellung. Dabei erfolgt ein Druckausgleich über den Bypass. Bei der Rückstellung liegt der Balgabschnitt 34 nicht mehr am Dämpferkörper 10 an.
Sowohl die Gleitfläche 12.1 als auch der Anlegeabschnitt 12.2 werden von einer Rillenstruktur erzeugt. Dabei verläuft die Längserstreckung der Rillen quer zur Bewegungsrichtung des Kolbens 33. Die Rillenstruktur wird dabei in der Werkzeugform (dem Spritzgießwerkzeug) vorgegeben.
Vorzugsweise wird über eine gedrehte Oberfläche eine Rillenstruktur erzeugt, so dass die an der Innenwandung des Zylinders umlaufende Rillen im Winkel zu der Bewegungsrichtung des Kolbens 33 stehen. Der Winkel (Vorschub) ist dabei ausreichend klein, vorliegend < 5° so dass das lippenförmige Dichtelement 35 im Dichtbereich stets nur eine geringe Anzahl (< 20 Rillen) von Rillen überfährt. Damit ist ein optimales Gleit- und Verschleißverhalten des Dichtelementes 35 erreicht.
Die in der 12 veranschaulichte Rillenstruktur stellt eine ausreichende Dichtwirkung sicher, so dass das Dichtelement den Druckaufbau sicherstellt.
Die Rillenstruktur (die Negativkontur des Werkzeuges) kann poliert sein, so dass die Rillenstruktur von Stegen gebildet wird. Diese Rillenstruktur hat einen hohen Tragteil, die die Gleiteigenschaften optimal beeinflusst.

Claims

Anschlagdämpfer mit einem Dämpferkörper (10), der einen Aufnahmeraum (12) aufweist, in dem ein Kolben (33) zwischen einer Ausgangs- und einer Einschubstellung verstellbar geführt ist, wobei der Kolben einen Balgabschnitt (34) aufweist, an den ein Dichtelement (35) angeformt ist, wobei das Dichtelement (35) an einer Gleitfläche (12.1) des Dämpferkörpers (10) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpferkörper (10) an seinem der Einschubstellung zugekehrten Ende eine Montageöffnung (13) aufweist, durch die der Kolben (33) in den Aufnahmeraum (12) einführbar ist, und dass die Montageöffnung (13) mittels eines eingesetzten Verschlusselementes (50) verschlossen ist.
Anschlagdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (50) mittels einer Rastverbindung (Rastflanke (13.1, Rastaufnahme (56)) an dem Dämpferkörper (10) gesichert ist.
Anschlagdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die Montageöffnung (13) eine im Winkel zu der Mittellängsachse des Dampferkörpers (10) angeordnete Auflaufschräge anschließt, die in die Rastflanke (13.1) im steilen Winkel übergeht.
Anschlagdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (50) an seiner Außenkontur mittels einer Passverbindung an wenigstens einem Dichtabschnitt (13.2, 13.4) des Dämpferkörpers (10) dichtend anliegt.
Anschlagdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Passverbindung von einem oder mehreren zylindrischen Dichtabschnitten (13.2, 13.4) des Dämpferkörpers (10) und einem zylindrischen Umfangsbereich des Verschlusselementes (50) gebildet ist, wobei die Abmessungen der zylindrischen Bereiche so maßlich aufeinander abgestimmt sind, dass sie dichtend mit Presssitz aneinander liegen.
Anschlagdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (50) eine angeformte Federaufnahme (52) aufweist, die in den Aufnahmeraum vorsteht, und dass die Federaufnahme (52) ein Federelement (40) hält, das den Kolben (33) gegen die Einschubrichtung vorspannt.
Anschlagdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpferkörper (10) an seinem der Montageöffnung (13) abgewandten Ende eine Durchtrittsöffnung (11.1) aufweist, durch die eine an den Kolben (33) angeschlossene Kolbenstange (31) hindurch geführt ist, und dass die Ausschubbewegung des Kolbens (33) in der Ausgangsstellung mittels eines Anschlages (11.3) begrenzt ist, der an den Dämpfungskörper als Durchmesserverjüngung einteilig angeformt ist.