DE10317190A1 - Schwingungsdämpfer mit hydraulischem Zuganschlag - Google Patents

Abstract

Schwingungsdämpfer, umfassend eine Kolbenstange, die in einem Zylinder von einer Kolbenstangenführung axial beweglich geführt ist, wobei die Kolbenstange ein Abstützteil trägt, auf dem eine Anschlagscheibe aufliegt, deren Außendurchmesser mit einem Längenabschnitt eines kolbenstangenseitigen Arbeitsraums einen Ringspalt bildet, der eine Zugdämpfung bewirkt, wobei die Zugdämpfung durch ein Rückschlagventil nur auf eine Bewegungsrichtung beschränkt ist, wobei das Abstützteil als eine geschlossene Scheibe ausgeführt ist und die Anschlagscheibe mindestens eine Aussparung aufweist, deren Ränder zusammen mit dem Abstützteil das Rückschlagventil bilden und von dem Abstützteil abheben können, so dass dann eine Strömungsverbindung am Außendurchmesser des Abstützteils vorbei durch die Aussparungen vorliegt.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit hydraulischem Zuganschlag gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
• Aus der EP 0 565 832 B1 ist ein Schwingungsdämpfer mit einem hydraulischen Zuganschlag bekannt, der als wesentliche Bauteile eine Anschlagscheibe und eine diese tragende Abstützscheibe aufweist. Die hydraulisch dämpfende Wirkung des Zuganschlags ergibt sich durch einen definierten Ringspalt zwischen der Anschlagscheibe und einem Längenabschnitt des kolbenstangenseitigen Arbeitsraums. Die Anschlagscheibe ist vergleichsweise dünn ausgeführt, um stanzfähig zu sein. Eine ausgestanzte Scheibe lässt sich mit sehr geringem Aufwand sehr genau herstellen.
• Die Abstützscheibe wird vergleichsweise hochbelastet. Der zwischen der Anschlagscheibe und der Kolbenstangenführung eingespannte Betriebsdruck wirkt auf eine große Fläche. Folglich sind Durchlasskanäle in dem tragenden auf eine große Fläche. Folglich sind Durchlasskanäle in dem tragenden Abstützteil, wie sie in dem genannten Stand der Technik verwirklicht sind, als nachteilig anzusehen, da der tragende Querschnitt der Abstützscheibe geschwächt ist. Die Durchlasskanäle haben aber die wichtige Funktion, dass bei einer Kolbenstangeneinfahrbewegung der Raum zwischen der Anschlagscheibe und der Kolbenstangenführung möglichst drosselfrei mit Dämpfmedium gefüllt werden kann, um keinen Unterdruck zu erzeugen. Deshalb bilden die Durchlasskanäle innerhalb des Abstützteils mit der Anschlagscheibe und einer Federscheibe ein Rückschlagventil. Zwingend notwendig ist jedoch, dass Öffnungen innerhalb der Anschlagscheibe, die von der Federscheibe in Ausfahrrichtung der Kolbenstange verschlossen werden, in Überdeckung mit den Durchlasskanälen gehalten werden. Es ist entweder eine Zwangsführung der Anschlagscheibe verbunden, damit sich diese zum Abstützteil nicht verdrehen kann, wodurch aber eine zusätzliche Reibkraft auftritt, die unerwünscht ist, oder man formt in das Abstützteil einen Ringgraben ein, der die Durchlasskanäle unterhalb der Anschlagscheibe miteinander verbindet. Damit wäre aber eine weitere Querschnittsschwächung des Abstützteils verbunden.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Zuganschlag im Hinblick auf eine größere Belastbarkeit weiterzubilden.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Abstützteil als eine geschlossene Scheibe ausgeführt ist und die Anschlagscheibe mindestens eine Aussparung aufweist, deren Ränder von dem Abstützteil zusammen mit dem Abstützteil das Rückschlagventil bilden und von dem Abstützteil abheben können, so dass eine Strömungsverbindung am Außendurchmesser des Abstützteils vorbei durch die Aussparungen vorliegt.
• Der große Vorteil der Erfindung besteht u. a. darin, dass ein in sich geschlossenes Abstützteil verwendet wird. Insbesondere am Innendurchmesser zur Kolbenstange wirken die größten Spannungen und können nun von einem im Vergleich zum Stand der Technik großen Querschnitt aufgenommen werden.
• In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird die Anschlagscheibe von einer Feder in Richtung des Abstützteils vorgespannt. Diese Maßnahme bietet den Vorteil, dass sich die Anschlagscheibe geringfügig radial zum Abstützteil verschieben kann, ohne dass dadurch der Querschnitt des Strömungswegs für das Rückschlagventil beeinflusst wird. Im genannten Stand der Technik muss die Anschlagscheibe dagegen sehr genau zum Abstützteil zentriert sein, da ansonsten die Durchlasskanäle nicht mehr mit ihrem vollen Querschnitt zur Verfügung stehen.
• In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Feder als eine Tellerfeder ausgeführt ist. Die Tellerfeder bietet die Möglichkeit, dass die Anschlagscheibe im Bereich ihres Außendurchmessers vorgespannt werden kann. Damit steht ein größere Bereich für die Aussparungen innerhalb der Anschlagscheibe zur Verfügung. Des weiteren wird nur ein geringer axialer Bauraum benötigt. Bei Bedarf kann anstelle einer einzelnen Tellerfeder auch ein Tellerfederpaket verwendet werden.
• Im Hinblick auf eine ausreichende große Strömungsverbindung bei geöffnetem Rückschlagventil ist der äußere Rand des Abstützteils mit Nuten versehen. Die Nuten sind in ihrer Tiefe und Erstreckung in Umfangsrichtung derart bemessen, dass auch eine relativ elastische Anschlagscheibe von dem Betriebsdruck des Zuganschlags nicht in die Nuten verformt wird.
• Bei einer Ausführungsform wird der Längenabschnitt des kolbenstangenseitigen Arbeitsraums, in dem der Zuganschlag wirksam ist, von einer Durchmesserreduzierung des Zylinders gebildet. Ein radialer Versatzfehler des Arbeitsraums im Zylinder zu dem Längenabschnitt des Zuganschlags wird allein durch das Herstellungsverfahren der Durchmesserreduzierung minimiert, bei dem der Zylinder durch eine Matrize gezogen wird.
• Alternativ weist die Kolbenstangenführung innerhalb des kolbenstangenseitigen Arbeitsraums einen rohrförmigen Ansatz auf, der den Längenabschnitt für den Zuganschlag bildet. Diese Variante vereinfacht die Montage aller Bauteile innerhalb des Zylinders über das offene Ende des Zylinders.
• Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
• Es zeigt:
• 1 Ausschnitt aus einem Schwingungsdämpfer im Bereich des erfindungsgemäßen Zuganschlags
• 2 Schnittdarstellung mit Ansicht auf die Anschlagscheibe.
• Die 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Schwingungsdämpfer 1, in dessen Zylinder 3 eine Kolbenstange 5 axial beweglich geführt ist. Der Zylinder wird in Ausfahrrichtung der Kolbenstange von einer Kolbenstangenführung 7 verschlossen. Die Kolbenstange trägt ein Abstützteil 9, das als vollständig geschlossener und beidseitig ebener Ring auf einem Sicherungsring 11 ausgeführt ist. An seiner Unterseite ist das Abstützteil mit dem Sicherungsring verstemmt, so dass das Abstützteil unabhängig von der Bewegungsrichtung der Kolbenstange axial fest mit dieser verbunden ist.
• Auf dem Abstützteil ist eine Anschlagscheibe 13 angeordnet, die sich gegen die Kraft einer Tellerfeder 15 axial bewegen und von dem Abstützteil abheben kann. Für die Tellerfeder ist ebenfalls ein Sicherungsring 17 zur Lagefixierung vorgesehen. Die Anschlagscheibe verfügt über einen größeren Durchmesser als das Abstützteil und bildet am Außendurchmesser mit einem Längenabschnitt 19 mit verringertem Durchmesser eines kolbenstangenseitigen Arbeitsraums 21 einen Zuganschlag in der Form eines Ringspaltes 23. Für die Ausgestaltung des Längenabschnitts sind in der Schnittdarstellung zwei Varianten erkennbar. Im linken Halbschnitt wird der Längenabschnitt direkt von einem rohrförmigen Ansatz 7a der Kolbenstangenführung gebildet, hingegen im rechten Abschnitt von einem einge zogenen Bereich 25 des Zylinders. In beiden Fällen steht ein konisch geformter Übergang 27 zwischen dem Arbeitsraum 21 mit einem Nennmaß für einen nicht dargestellten Kolben und dem Längenabschnitt für den Zuganschlag zur Verfügung.
• Wie aus der 2 erkennbar ist, verfügt das Abstützteil 9 an seinem Außendurchmesser über eine Anzahl von Nuten 29, die von der Anschlagscheibe in Richtung der Kolbenstangenführung 7 abgedeckt werden. Innerhalb der Anschlagscheibe 13 sind Aussparungen 31 ausgeführt, die wiederum keine Überdeckung mit den Nuten 29 aufweisen. Die Ränder 33 der Aussparung verlaufen unabhängig von der Form der Aussparungen stets innerhalb des von dem Außendurchmesser des Abstützteils bestimmten Flächenbereichs.
• Bei einer Kolbenstangenbewegung in Richtung des Längenabschnitts 19 kann sich die Anschlagscheibe 13 ggf. über den konisch geformten Übergang 27 zum Längenabschnitt 19 zentrieren. Innerhalb des Längenabschnitts erzeugt der Ringspalt 23 zwischen der Anschlagscheibe 13 und der Innenwandung des Längenabschnitts 19 eine hydraulische Dämpfung. Das Abstützteil sorgt dafür, dass sich die Anschlagscheibe nicht verformen kann. Des weiteren liegen die Ränder 33 der Aussparungen 31 innerhalb der Anschlagscheibe 13 dichtend auf der Oberseite des Abstützteils 9.
• Bei einer anschließenden Einfahrbewegung der Kolbenstange 5 wird das Abstützteil synchron mitgeführt. An einer Ringfläche 35 der Anschlagscheibe 13, die von deren Außendurchmesser den Nuten 29 des Abstützteils 9 bestimmt wird, liegt ein Staudruck an, der die Anschlagscheibe 13 gegen die Kraft der Feder 15 von dem Abstützteil 9 abheben lässt, so dass für das Dämpfmedium innerhalb des Zylinders eine Strömungsverbindung entlang den Ringspalt 37 zwischen dem außenseitigen Profil des Abstützteils und der Innenwandung des Längenabschnitts, sowie den Aussparungen 31 innerhalb der Anschlagscheibe als geöffnetes Rückschlagventil zur Verfügung steht.

Claims (6)

1. Schwingungsdämpfer, umfassend eine Kolbenstange, die in einem Zylinder von einer Kolbenstangenführung axial beweglich geführt ist, wobei die Kolbenstange ein Abstützteil trägt, auf dem eine Anschlagscheibe aufliegt, deren Außendurchmesser mit einem Längenabschnitt eines kolbenstangenseitigen Arbeitsraums einen Ringspalt bildet, der eine Zugdämpfung bewirkt, wobei die Zugdämpfung durch ein Rückschlagventil nur auf eine Bewegungsrichtung beschränkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützteil (9) als eine geschlossene Scheibe ausgeführt ist und die Anschlagscheibe (13) mindestens eine Aussparung (31) aufweist, deren Ränder (33) zusammen mit dem Abstützteil (9) das Rückschlagventil bilden und von dem Abstützteil (9) abheben können, so dass dann eine Strömungsverbindung am Außendurchmesser des Abstützteils (9) vorbei durch die Aussparungen (31) vorliegt.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagscheibe (13) von einer Feder (15) in Richtung des Abstützteils (9) vorgespannt wird.
3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (15) als eine Tellerfeder ausgeführt ist.
4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Rand des Abstützteils (9) mit Nuten (29) versehen ist.
5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Längenabschnitt (19) des kolbenstangenseitigen Arbeitsraums (21), in dem der Zuganschlag wirksam ist, von einer Durchmesserreduzierung (25) des Zylinders (3) gebildet wird.
6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangenführung (7) innerhalb des kolbenstangenseitigen Arbeitsraums (21) einen rohrförmigen Ansatz (7a) aufweist, der den Längenabschnitt (19) für den Zuganschlag bildet.