DE3006174C2 - Hydraulischer Doppelrohr-Stoßdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Doppelrohr-Stoßdämpfer, umfassend einen mit einem Arbeitsmedium gefüllten Innenzylinder, einen diesen Innenzylinder umgebenden Außenzylinder, eine zwischen den Zylindern ausgebildete Ring-Reservoirkaminer, deren unterer Bereich mit Arbeitsmedium und deren oberer Bereich mit Druckluft gefüllt ist, einen im Innenzylinder verschiebbaren, eine über das obere Ende des Innenzylinders vorstehende Kolbenstange aufweisenden Kolben, einen Kanal zum Verbinden des Innenzylinders mit der Ring-Reservoirkammer, welcher zwischen der Kolbenstangenführung und der Kolbenstange ausgebildet ist, ein im Abstand oberhalb der Stangenführung angeordnetes Dichtungsglied, welches durch eine Feder nach oben gedrückt ist, db. auf die Unterseite des Dichtungsgliedes und gegen die Innenfläche einer das obere Ende des Stoßdämpfers verschließenden Abschlußkappe wirkt, und ein Rückschlagventil mit einem ring- und lippenförmigen Ventilglied, welches an einem an der Stangenführung ausgebildeten Ventilsitz anliegt und davon trennbar ist, wenn das Ventilglied zur Achse des Stoßdämpfers radial nach außen versetzt wird.

Bei der Bewegung des Kolbens steht das Öl des inneren Rohres mit dem Öl der Ring-Reservoirkammer in Verbindung, um den Volumenwechsel des inneren Rohres zu kompensieren. Dieser Volumenwechsel wird durch die Bewegung der Kolbenstange in das oder aus dem inneren Rohr verursacht. Beim Betrieb des Stoßdämpfers entsteht beziehungsweise gelangt eine geringe Gasmenge in das innere Rohr, und zwar infolge eines Belüftungsphänomens oder dgl. Es ist daher notwendig, dafür zu sorgen, daß dieses Gas zur Aufrechterhaltung der normalen Dämpfungseigenschaften des Dämpfers in die Reservoirkammer zurückkehrt Weiterhin ist es erforderlich, zu verhindern, daß in der Aufnahmekammer befindliches Gas in das innere Rohr gelangt, insbesondere wenn der Druck in der einen Kammer beim Einziehhub des Dämpfers abnimmt

Daher wurde üblicherweise die eine Kammer im inneren Rohr, in das die Kolbenstange ragt, mit dem Gas enthaltenden Abschnitt der Aufnahmekammer über einen Strömungsweg verbunden, welcher mit einem Rückschlagventil versehen ist Das Rückschlagventil erlaubt dem Strömungsmittelsirom von der einen Ölkammer zur Reservoirkammer zu fließen und blockiert den Strömungsmittelstrom in die entgegengesetzte Richtung. Das Rückschlagventil umfaßt entsprechend dem Vorschlag der eingangs gewürdigten DE-OS 29 12 687 ein elastisches Ventilglied mit einem beweglichen Lippenabschnitt zum Öffnen oder Schließen des Ventils. Das Ventilglied soll eine ausreichende Flexibilität haben, so daß es schnell zum öffnen des Ventils versetzt werden k&nn. Ebenso soll das Ventilglied eine ausreichende Steifigkeit haben, um den geschlossenen Zustand des Ventils gegen den Gasdruck in der Reservoirkammer aufrechtzuerhalten. Jedoch ist es schwierig, diesen entgegengesetzten Erfordernissen zu genügen. Es wurden bereits verschiedene Vorschläge hinsichtlich des zu verwendenden Materials, der I lärle, der Dicke oder dgl. gemacht. Wenn beispielsweeise der Basisabschnitt des Lippenabschnitts aus einem weichen Material besteht oder so ausgebildet ist, daß er eine geringere Dicke hat, um den vorgenannten Erfordernissen zu genügen, dann kann allerdings dieses Ventilglied nicht dem bestehenden Gasdruck widerstehen. Wenn die Steifigkeit des Basisabschnitts des Lippenabschnittes erhöht wird, werden die Ventilöffnungseigenschaften beeinträchtigt.

Daher liegt der Erfindung die /\ufgabe zugrunde, ein Ventilglied zu schaffen, welches einerseits leicht und schnell öffnet bzw. schließt und andererseits dein

Druckgas der Rese₍ vorkammer t;i ausreichendem Maße widersteht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ergebenden Merkmale gelöst

Durch die besondere Ausgestaltung des erfindungsgemäöen Ventils werden die eingangs genannten entgegengesetzten Anforderungen an ein derartiges Ventil auf besonders günstige Weise und mit einfachen technischen Mitteln gelöst.

Ein Verformen oder Versetzen des Lippenabschnittes des Ventilgliedes bei geschlossenem Ventil infolge des Gasdruckes in der Reservoirkammer kann zuverlässig verhindert werden. Das Ventilglied kann für einen zufriedenstellenden Betrieb derart ausgebildet sein, daß das Einwegventil sich schnell und leicht öffnen kann, wenn dies gewünscht wird, und zuverlässig geschlossen bleibt, wenn sich kein Gas in der Ölkammer befindet Somit können die Betriebseigenschaften des Stoßdämpfers verbessert werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen hydraulischen Stoßdämpfer gemäß der Erfindung,

Fig.2 eine vergrößerte Ansicht des wesentlichen Teils der F i g. 1 und

Fig.3 eine der Fig.2 ähnliche Ansicht mit der Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform.

Der in F i g. 1 und 2 dargestellte hydraulische Stoßdämpfer besteht aus einem Doppelrohrgehäuse 1. Dieses Gehäuse 1 besteht aus einem Innenzylinder 2 und einem Außenzylinder 6. Der Innenzylinder2 besteht aus einem rohrförmigen Körper 3, einer Kolbenstangenführung 4, die das obere Ende des rohrförmigen Körpers 3 abschließt und einem Bodenflansch 5, welcher das untere Ende des rohrförmigen Körpers schließt Der Außenzylinder 6 besteht aus einem rohrförmigen Körper 7, dessen oberes und unteres Ende durch eine Abschlußkappe 8 bzw. den Bodenflansch 5 geschlossen ist. Die Kolbenstangenführung 4 lokalisiert den Innenzylinder 2 koaxial zum Außenzylinder 6. Im Innenzylinder 2 arbeitet ein Kolben 9, der das Innere dieses Zylinders in z.wei Ölkammern A und B aufteilt Eine am Kolben 9 befestigte Kolbenstange 10 ragt durch die Ölkammer D, die Kolbenstangenführung 4, ein vor der Abdeckkappe 8 gehaltenes Dichtungsglied 17 und die Abdeckkappe 8 und von dort zur Außenseite des Gehäuses 1. Am jeweiligen äußeren Ende der Kolbenstange 10 und des Bodenflansches 5 ist ein Anschlußring 11 befestigt, um den hydraulischen Stoßdämpfer beispielsweise an einem Fahrzeug festlegen zu können.

Die Kammern A und 5 sind mit Öl 12 gefüllt In einem Ringraum zwischen dem Außen- und Innenzylinder 2 und 6 befindet sich eine Ring-Reservoirkammer C, die im unteren Abschnitt Öl 12 enthält, und im oberen Abschnitt Druckgas 13. Der untere Abschnitt der Resefvöifkämfner C ist über eine Öffnung 14, die im unteren Abschnitt des inneren Rohres 2 ausgebildet ist und deren Duidiwiitsbercidi als Drossel wirkt, mit der ÖlkammiT Λ vi-ibunden. lir Kolben 9 ist ein Dämpfkraft !'.!■/.eiiyungsmcchani.Mniis bekannter Art vorgesehen. Bei dieser Ausi'iihiuiig.sfi.rm umf.ißt diesel Mechanismus eine Viel/.,-Μ vt.n Kanülen 15. die den Kolben 9 durchlaufen, um die Kammern A und B miteinander zu verbinden. Weiterhin umfaßt dieser Mechanismus eine nachgiebige Ventilscheibe 16 zum öffnen oder Schließen der Kanäle 15, Entsprechend der Darstellung in Fig.2 Hegt das Dichtungsglied 17 gleitend an der äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange 10 an und ist in den inneren Umfang der Abdeckkappe 8 eingesetzt bzw, eingepaßt wodurch das Innere des Gehäuses 1 gegenüber der ίο Umgebung abgedichtet ist Im Raum zwischen dem Dichtungsglied 17 und der Kolbenstangenführung 4 ist eine ringförmige Ventilkammer D ausgebildet Die Ventilkammer D steht über einen engen Kanal 18 zwischen der Kolbenstange 10 und der Kolbenstangenführung 4 mit der Ölkammer B in Verbindung. Weiterhin steht die Kammer D über einen in der Kolbenstangenführung 4 ausgebildeten Kanal 19 mit dem das Druckgas enthaltenden Abschnitt der Reservoirkammer Cin Verbindung. Daher sind die Kammern B und C über einen Strömungsweg verbunden, welcher die Kanäle 18 und 19 und die Ventilka^r-.,.ner Dumfaßt

In der Ventilkammer D befindet sidt ein Ventilglied 20, welches aus elastischem Material, wie Gummi oder dgl. besteht Das Ventilglied 20 ist ringförmig ausgebildet und weist einen Basisabschnitt 20a auf, welcher im wesentlichen radial zur Dämpferachse verläuft Ein ringförmiger Lippenabschnitt 206 des Ventilgliedes 20 verläuft im wesentlichen senkrecht nach unten, d. h. im wesentlichen senkrecht zum Basisabschnitt 20a in Richtung des Inneren des Gehäuses. Der Basisabschnitt 20a wird durch eine Feder 22, die zwischen der Kolbenstangenführung 4 und einem Abstützteil 21 wirkt gegen die Unterseite des Dichtungsgliedes 17 gedrückt

In der Oberseite der Kolbenstangenführung 4 ist eine ringförmige Ausnehmung 4a ausgebildet Auf der Innenwand der Ausnehmung 4a ist ein Ventilsitz 46 ausgebildet welcher mit dem Lippenabschnitt 20b des Ventilgliedes 20 zusammenwirkt Wenn der Lipp^nabschnitt 206 am Ventilsitz 4b anliegt, teilt das Ventilglied 20 die Ventilkammer D in eine mit dem Kanal 18 in Verbindung stehende innere Ventilkammer D₁ und eine mit dem Kanal 19 in Verbindung stehende äußere Ventilkammer Eh. auf und isoliert die Verbindung zwischen diesen beiden Kanälen derart, daß die Reservoirkammer C von der Ölkammer D isoliert ist. Wenn der Lippenabschnitt 206 von dem Ventilsitz 4b abhebt stehen die Kammern B und C miteinander in Verbindung.

Das Versetzen des Lippenabschnittes 206 relativ zum Ventilsitz 4b entweder hinsichtlich einer Anlage oder eines Abhebens am oder vom Ventilsitz wird durch eine hin- und hergehende Bewegung des Lippenabschnitts 20b in Radialrichtung der Kolbenstange 10 und um einen Stützteil 20c des Lippenabschnitts 20b bewirkt. Der Stützteil 20c ha» eine größere Dicke ds die des Endbereiches des Lippenabschnittes 20b und stützt sich an einem ringförmigen Vorsprung 17a des Dichtungsgliedes 17 ab. Dieser ringförmige Vorsprung 17a steht von der Unterseite ies Dichtungsgliedes 17 ab, nimmt gleitend die Kolbenstange 10 auf und hat eine ausreichende Dicke in Radialrichtung zur Abstützung des Stützteils 20c, wodurch verhindert wird, daß der Lippenabschnitt 206 radial nach innen übermäßig »'■> verformt wird. Der Flanschabschnitt 20a des Ventilgliedes 20 und ei;: Unterstire des DichUingv'iir-d·. ;7. ;n der der Flanschabschnitt 20 anliegt, sind nach oben und nach außen schräeverlaiifend auseehiidpi wndurrli Ha«

Ventilglied 20 zuverlässig relativ zum Dichtungsglied 17 ausgerichtet werden kann. Das Ventilg'ied 20 kann integriert durch Kleben oder del. mit dem Dichtungsglied 17 verbunden sein. Das Ventilglied 20 hat einen weiteren Lippenabschnitt 2Od, welcher sich am äußeren Umfang des Flanschabschnittes 20a befindet, um an der Innenseite der Abdeckkappe 8 zur Anlage zu kommen, wodurch die Dichtigkeit des Gehäuses erhöht wird. Der Lippenabschnitt 2Od kann zum Füllen von Druckgas in die Reservoirkammer C als Rückschlagventil wirken, Um leicht den Gasfüllvorgang vollziehen zu können, ist a*n äußeren Umfang des Dichtungsgliedes 17 zumindest ein weggeschnittener Abschnitt 17b ausgebildet. Beim Füllen von Gas in die Aufnahmekammer C wird das Dichtungsglied 17 nach unten versetzt, damit der weggeschnittene Abschnitt 17b mit der Umgebung in Verbindung steht. Die Versorgung mit Druckgas erfolgt von außen her. Der Lippenabschnitt 2Od verbiegt sich radial nach innen und löst sich von der Abdeckkappe 8. So wird Druckgas zur Reservoirkammer C geleitet. Danach wird die auf das Dichtungsglied 17 aufgebrachte Druckkraft beseitigt. Dies hat zur Folge, daß infolge der Federkraft des Lippenabschnitts 2Od und durch die Wirkung der Federkraft der Feder 22 der Lippenabschnitt 2Od mit der Innenseite der Abdeckkappe 8 in Berührung gelangt, um so die Reservoirkammer C gegenüber der Umgebung zu isolieren.

Beim Betrieb, wenn die Kolbenstange 10 nach innen oder nach unten gedrückt wird, wird das öl 12 in der Kammer A mittels des Kolbens 9, welcher an der Kolbenstange 10 befestigt ist, komprimiert. Der äußere Umfangsabschnitt der Ventilscheibe 16 wird dabei nach oben abgebogen, so daß das Öl bei Erzeugung einer Dämpfkraft durch die Kanäle 15 in die Kammer B strömt. Das Öl in der Kammer A strömt ebenso durch die Öffnung 14 in die Reservoirkammer C. Das Volumen des in der Reservoirkammer C befindlichen Gases 13 nimmt um einer Betrag ab, der der Zunahme des Eintauchens der Kolbenstange 10 in das Rohr 2 entspricht. Der Druck des Gases in der Reservoirkammer C wirkt auf den äußeren Umfang des Lippenabschnittes 20b und hält diesen dadurch im geschlossenen Zustand. Eine übermäßige Verformung des Lippenabschnittes 20b in Richtung radial nach innen wird durch den Stützteil 20c verhindert, welcher am vorstehenden Abschnitt I7ades Dichtungsgliedes 17 anliegt.
ι Wenn sich die Kolbenstange 10 entsprechend der Darstellung in der Zeichnung nach oben bewegt, d. h. aus dem Rohr herausgezogen wird, wird das Öl in der Ölkammer B komprimiert. Der innere Umfangsabschnitt der Ventilscheibe 16 wird nach unten abgebogen,

ic so daß das in der Ölkammer B befindliche Öl in die Kammer A strömt, wobei eine Dämpfkraft erzeugt wird. Jegliches Gas, welches in der Ölkammer B enthalten sein könnte, und zwar infolge eines Belüftungsphänomens oder dergleich n, gelangt durch den Kanal 18 und

I) von dort in die innere Ventilkammer Dy. Beim Ausziehhub des Kolbens verbiegt dieses in die Ventilkammer Dy strömende Gas den Lippenabschnitt 20b des Ventilgliedes 20 und gelangt somit in die äußere Ventilkammer Di. Der vorstehende Abschnitt 17a der Dichtung 17 behindert nicht die Bewegung des Lippenabschnittes 20b in die Richtung radial nach außen, so daß das in der Ölkammer B befindliche Gas zuverlässig in die Reservoirkammer C zurückkehren kann.

.'") Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein ringförmiges Abstützteil aus einem radial abstehenden Flansch 23a und einem vertikal verlaufenden, rohrförmigen Abschnitt 236 besteht, welche Teile aus steifem Material.

w wie Metai'l. hartes Kunstharzmaterial oder dergleichen sind. Dieses Abstützteil befindet sich zwischen dem Dichtungsglied 17 und dem Ventilglied 20. Der rohrförmige Abschnitt 23b liegt eng an der radialen Innenseite des Stützteils 20c des Lippenabschnitts 20b des Ventilgliedes 20 an und verhindert ein Versetzen oder ein Verformen de* Stützteils 20c in radialer Richtung nach innen. Das Ventilglied 20 kann integriert durch Kleben oder Sintern mit dem Abstütztei! 23 verbunden sein.

«o Der Setrieb der in F i g. 3 dargestellten Ausfühningsform ähnelt dem der ersten Ausführungsform.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Hydraulischer Doppelrohr-Stoßdämpfer, umfassend einen mit einem Arbeitsmedium gefüllten Innenzylinder, einen diesen Innenzylinder umgebenden Außenzylinder, eine zwischen den Zylindern ausgebildete Ring-Reservoirkammer, deren unterer Bereich mit Arbeitsmedium und deren oberer Bereich mit Druckluft gefüllt ist, einen im Innenzylinder verschiebbaren, eine über das obere Ende des Innenzylinders vorstehende Kolbenstange aufweisenden Kolben, einen. Kanal zum Verbinden des Innenzylinders mit der Ring-Reservoirkammer, welcher zwischen der Kolbenstangenführung und der Kolbenstange ausgebildet ist, ein im Abstand js oberhalb der Stangenführung angeordnetes Dichtungsglied, welches durch eine Feder nach oben gedrückt ist, die auf die Unterseite des Dichtungsgliedes und gegen die Innenfläche einer das obere Ende des Stoßdänpfers verschließenden Abschlußkappe wirkt, und ein Rückschlagventil mit einem ring- und Sppenförmigen Ventilgüed, welches an einem an der Stangenführung ausgebildeten Ventilsitz anliegt und davon trennbar ist, wenn das Ventilglied zur Achse des Stoßdämpfers radial nach außen versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stützeinrichtung (17a; 23b) vorgesehen ist, die einen Basisabschmit (20c) des Ventilgliedes (20) gegen eine radial nach innen gerichtete Verschiebung so abstützt, daß eine relativ freie Verschiebung radial nach außen möglich ist

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisabschnitt (20a, 2Oc^ im wesentlichen radial Jar Acfe>e des Stoßdämpfers verläuft und an der Innenfläche des Dichtungsgliedes (17) anliegt, und daß ein ritt iörmiger Lippenabschnitt (206J parallel zur Längsachse des Stoßdämpfers verläuft und dabei vom radial inneren Ende des Basisabschnittes (20a, 2Oc^ ausgeht, wobei zumindest ein Teil (20c) des Lippenabschnitts (20b) von einem ringförmig nach unten vorstehenden Abschnitt (Ma) abgestützt wird, der integriert mit dem Dichtungsglied (17) ausgebildet ist und als die Stützeinrichtung wirkt.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Basisabschnitt (20a) im wesentlichen radial zur Längsachse des Stoßdämpfers verläuft, und daß parallel zur Längsachse des Stoßdämpfers ein ringförmiger Lippenabschnitt (20b) verläuft, welcher vom radial inneren Ende des Basisabschnittes (2Qb) ausgeht, und daß zwischen der Innenfläche des Dichtungsgliedes (17) und dem Basisabschnitt (20a) des Ventilgliedes (20) ein ringförmiges Halteteil (23) angeordnet ist, welches mit einem ringförmigen, nach unten vorstehenden Abschnitt (23b) versehen ist, welcher zumindest einen Teil der radial nach innen gerichteten Fläche des Lippenabschnitts (TOb) abstützt.

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