DE2922437C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zweirohr-Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein derartiger Schwingungsdämpfer ist durch die US-PS 24 58 206 bekannt, wobei eine Kolbenstangenführung und eine Kolbenstangen­ dichtung vorgesehen sind, die zusammen mit einem Schraubring im Behälter befestigt sind. Eine zwischen der Kolbenstangenführung und der Innenwand des Behälters befindliche zweite Dichtung ist zwischen zwei Scheiben eingeklemmt, wobei diese Scheiben als An­ drückring und als Druckring aufgefaßt werden können. Nachteilig ist bei dieser Konstruktion, daß die Kolbenstangenführung und der Schraubring sehr kompliziert geformte Teile sind, die auf Grund der erforderlichen Absätze und Anlageflächen teuer in der Her­ stellung sind und hohe Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit stellen. Außerdem ist die Montage der Führung im Behälter kompli­ ziert, da nach dem Einbringen der Kolbenstangenführung die Schei­ ben mit der Dichtung durch entsprechende Hilfseinrichtungen vor dem Einschrauben des Schraubringes in die richtige Position ge­ bracht werden müssen, damit sichergestellt wird, daß sich der Dichtring nicht am Innengewinde des Behälterrohres verquetscht.

Weiter ist durch die DE-PS 9 23 758 ein hydraulischer Schwingungs­ dämpfer bekannt, bei welchem zwischen der Kolbenstangenführung und dem Behälterrohr ein Druckring einerseits mit einem Schraub­ ring und andererseits mit einer sich auf einem Absatz des Behäl­ terrohres abstützenden Metallscheibe zusammenwirkt. Mit Hilfe der Verschraubung wird der starkwandige und mit hohem Bearbeitungs­ aufwand herzustellende Druckring axial im Behälter verspannt, wo­ bei infolge der verwendeten Metallscheibe eine sehr genaue Ab­ stimmung der Längen des Zylinders, der Kolbenstangenführung und des Behälters erforderlich ist, damit an den Einspannstellen von Zylinder und Kolbenstangenführung und der Behälterverbindung die erforderlichen Kräfte aufgebracht werden, um eine einwandfreie Ab­ dichtung zu gewährleisten, die auch bei entsprechenden Längenän­ derungen der Bauteile infolge der während des Betriebes auftre­ tenden unterschiedlichen Temperaturen absolut dicht ist.

Ein weiterer bekannter Zweirohr-Schwingungsdämpfer entsprechend der DE-PS 9 32 044 weist eine unlösbar mit dem Behälterrohr ver­ bundene Befestigungskappe auf, an der die Kolbenstangendichtung anliegt und die so geformt ist, daß die Kolbenstangenführung in einen entsprechenden Ansatz dieser Kappe eingreift. Infolge der unlösbaren Verbindung zwischen der Befestigungskappe und dem Be­ hälterrohr ist lediglich die Befestigung dicht auszubilden und eine zweite Dichtung zwischen Kolbenstangenführung und Behälter­ rohr erübrigt sich, da die Kappe mit dem Behälterrohr verschweißt ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kolbenstan­ genführung für Zweirohr-Schwingungsdämpfer zu schaffen, die durch möglichst einfache Formgebung geringe Herstellkosten aufweist und eine leichte und problemlose Montage ermöglicht. Außerdem soll die Kolbenstangenführung für verschiedene Behälterinnendurchmes­ ser ohne Nacharbeit der Außenfläche universell anwendbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druck­ ring einteilig mit einem napfförmigen Einspannring ausgebildet ist. Dadurch wird es möglich, den Außendurchmesser der Kolben­ stangenführung als einfache zylindrische Fläche auszubilden. Die Anordnung des mit dem Einspannring einteilig verbundenen Druck­ ringes ermöglicht es, eine einheitliche Kolbenstangenführung für verschiedene Einbaufälle und verschiedene Behälterinnendurchmes­ ser zu verwenden, denn die Anpassung erfolgt lediglich durch ent­ sprechende Druckringe und Dichtungen. Eine derartige einheitliche Führung für verschiedene Behälterinnendurchmesser ist nicht nur auf Grund der einfachen Außenfläche leicht herstellbar, sondern ermöglicht infolge der universellen Anwendung eine Herstellung in großer Stückzahl, was sich insbesondere bei einer aus Sinterme­ tall bestehenden Kolbenstangenführung preissenkend auswirkt. Fer­ ner ist eine entsprechende Vormontage der aus Zylinder, Bodenven­ til und Kolbenstangenführung mit Druckringdichtung und Andrück­ ring zu einer Baugruppe möglich. Die Herstell- und Montagekosten werden somit wesentlich verringert, denn ein Anpassen der Kolben­ stangenführung hinsichtlich ihres Außendurchmessers an verschie­ dene Innendurchmesser der Behälter ist ohne spanabhebende Form­ gebung der Kolbenstange möglich.

Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform wird dadurch geschaffen, daß der Einspannring mit einem ringförmigen Napfboden an der obe­ ren Stirnfläche der Kolbenstangenführung eine Anlage bildet. Da­ mit wird eine einwandfreie Fixierung des Einspannringes durch die Verschraubung ermöglicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Andrückring ein­ teilig mit einem zwischen der Kolbenstangenführung und dem Zylin­ derrohr eingespannten Winkelring ausgebildet und begrenzt einen der Entlüftung des Arbeitsraumes dienenden Raum. Durch die gleich­ zeitige Bildung des der Entlüftung dienenden Raumes wird eine Doppelfunktion des Andrückringes erreicht.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Andrückring erfindungs­ gemäß im zylindrischen Bereich des napfförmigen Einspannringes angeordnet und bildet für die untere Ringstirnfläche der Ver­ schraubung eine Anlagefläche. Bei einer derartigen Konstruktion wird die Vormontage der aus Zylinderbodenventil, Kolbenstangen­ führung, Einspannring, Dichtung und Andrückring gebildeten Bau­ gruppe weiter vereinfacht.

Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine sehr vorteilhafte Ausführungsform dadurch erhalten, daß der Einspann­ ring mit dem ringförmigen Napfboden zwischen der Kolbenstangen­ führung und dem Zylinderrohr eingespannt ist und mit der Kolben­ stangenführung einen der Entlüftung des Arbeitsraumes dienenden Raum bildet, während der Andrückring einerseits an der Dichtung und andererseits an der Verschraubung eine Anlagefläche aufweist.

Insbesondere bei Verwendung des Zweirohr-Schwingungsdämpfers als Federbeineinsatz ist die Anordnung eines aus Kunststoff bestehen­ den Behälterrohres ohne weiteres denkbar, da der Federbeineinsatz in das Tragrohr des Federbeines eingeschoben und durch eine Ver­ schraubung in axialer Richtung verspannt wird. Für einen derar­ tigen Federbeineinsatz ist erfindungsgemäß der Andrückring ein­ stückig mit einem Verschlußteil ausgebildet, welches eine Ringnut aufweist, in die radial nach innen gerichtete Vorsprünge eines vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Behälterrohres eingrei­ fen.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Federbein für die Vorderachse eines Kraftfahrzeuges;

Fig. 2 einen Ausschnitt des Federbeines gem. Fig. 1 im Bereich der Kolbenstangenführung in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3 eine Ausführungsform, bei der die Dichtung und der Andrück­ ring außen auf dem napfförmigen Einspannring angeordnet sind;

Fig. 4 eine Ausführungsform, wobei der Andrückring an einer An­ schlagfläche des Behälterrohres zur Anlage kommt;

Fig. 5 eine Ausführungsform mit einer Verschraubung, die mit ei­ nem Außengewinde des Behälterrohres in Eingriff steht;

Fig. 6 den Bereich der Kolbenstangenführung eines ein Kunststoff­ behälterrohr aufweisenden Federbeineinsatzes.

Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Federbein ist im Innern als Zweirohr-Schwingungsdämpfer ausgebildet. Das Behälterrohr 8 trägt an seinem unteren Ende den Achsschenkel und im Bereich des oberen Endes den Aufnahmeteller für eine Schraubenfeder. Derartige Fe­ derbeine übernehmen Radführungskräfte und dienen durch die sich im Aufnahmeteller abstützende Schraubenfeder der Federung. Das Behälterrohr 8 dient bei dieser Federbeinausführung zusammen mit der Außenwand eines Zylinders 3 einen Ausgleichsraum 5. Über ei­ nen in einem Bodenventil 4 befindlichen Drosselquerschnitt steht der Ausgleichsraum 5 mit einem Arbeitsraum 7, der sich zwischen dem Bodenventil 4 und einem Kolben 2 befindet, in Verbindung. Außer dem Arbeitsraum 7 ist innerhalb des Zylinders 3 ein Ar­ beitsraum 6 angeordnet, der durch den mit einer Kolbenstange 1 verbundenen und mit Dämpfventil versehenen Kolben 2 vom Arbeits­ raum 7 getrennt ist. Zur Zentrierung des Zylinders 3 besitzt eine Kolbenstangenführung 9 an ihrem unteren Ende einen entsprechenden Ansatz und nimmt eine Kolbenstangendichtung 10 auf. Die äußere Mantelfläche der Kolbenstangenführung 9 ist zylindrisch ausgebil­ det und es besteht ein Abstand zwischen dieser äußeren Kolbenstan­ genführungsfläche und der Innenfläche des Behälters 8. In diesem Abstand ist ein Druckring 18 vorgesehen, der mit einem napfförmi­ gen Einspannring 19 zu einem Bauteil zusammengefaßt ist. An die­ sem Druckring 18 legt sich eine zweite Dichtung 17 mit der einen Stirnfläche an, während ein zwischen der oberen Stirnfläche des Zylinders 3 und der Kolbenstangenführung 9 eingespannter Winkel­ ring mit einem Andrückring 16 die Dichtung 17 gegen den Druck­ ring 18 preßt und so die elastische Dichtung 17 gleichzeitig ge­ gen die Außenfläche der Kolbenstangenführung 9 und gegen die In­ nenfläche des Behälterrohres 8 drückt. Dieses Zusammenpressen der Dichtung 17 erfolgt beim Anziehen einer Verschraubung 20, die mit einem entsprechenden Außengewinde in ein Innengewinde des Be­ hälters 8 eingreift und sowohl den Einspannring 19 an der Innen­ fläche gegen die Kolbenstangendichtung 10 drückt als auch den Winkelring 14 fest zwischen die Kolbenstangenführung 9 und die Stirnfläche des Zylinders 3 einspannt. Zur Entlüftung des Ar­ beitsraumes 6 im Bereich der Kolbenstangenführung 9 ist ein Dich­ tungsraum 12 mit einem von der Kolbenstangenführung 9 und dem Winkelring 14 gebildeten Raum 13 über mindestens einen Kanal 11 verbunden, wobei dieser Raum 13 über Öffnungen 15 mit dem Aus­ gleichsraum 5 in Verbindung steht. Die Montage gestaltet sich sehr einfach, denn die in das Behälterrohr einzuführende Baugrup­ pe läßt sich außerhalb sehr leicht vormontieren. Sie wird dann in den Behälter 8 eingeschoben und durch die Verschraubung 20 mit diesem verbunden.

Die Ausführungsform gem. Fig. 3 unterscheidet sich von der gem. Fig. 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß der mit dem Druckring 18 ein Bauteil bildende napfförmige Einspannring 19 sowohl die zweite Dichtung 17 als auch den Andrückring 21 aufnimmt. Für die Dichtung 17 dient einerseits die nach oben weisende Fläche des Druckringes 18 und andererseits die nach unten weisende Fläche des Andrückringes 21 als Anlagefläche. Somit bilden Druckring 18 und napfförmiger Einspannring 19 eine im Längsschnitt L-förmige Aufnahme für die Dichtung 17. Beim Befestigen mittels Verschrau­ bung 20 der vormontierten Baugruppe im Behälterrohr 8 wird der Andrückring 21 gegen die Dichtung 17 gepreßt, da die untere Stirn­ fläche der Verschraubung 20 auf den Andrückring 21 wirkt. Eine einwandfreie Abdichtung wird einerseits zwischen der Dichtung 17, dem Behälter 8 und dem Einspannring 19 erzielt und andererseits wird zwischen dem Einspannring 19 und der Kolbenstangenführung 9 am oberen stirnseitigen Ende durch die Kolbenstangendichtung 10 der Einspannring 19 abgedichtet.

Bei der Ausführungsform gem. Fig. 4 ist ebenfalls der Druckring 18 einteilig mit dem napfförmigen Einspannring 19 ausgebildet. Im Behälterrohr 8 wird infolge Innendurchmesservergrößerung die An­ schlagfläche 23 gebildet, an der der Andrückring 21 zur Anlage kommt. Beim Verbinden der Verschraubung 20 mit dem Behälterrohr 8 drückt der Schraubring gegen die obere Stirnfläche des Einspann­ ringes 19, wodurch der Druckring 18 auf die Dichtung 17 gepreßt wird. Die Dichtung 17 verformt sich dadurch und drückt sich so­ wohl gegen die Außenwand der Kolbenstangenführung 9 als auch ge­ gen die Innenwand des Behälterrohres 8, so daß mit dieser Kon­ struktion eine einwandfreie Abdichtung der Kolbenstangenführung 9 im Behälterrohr 8 auf einfache Weise und allein durch die zweite Dichtung 17 gewährleistet ist.

Bei der Konstruktion gem. Fig. 5 ist der einteilig mit dem Druck­ ring 18 ausgebildete Einspannring 19 zwischen dem Zylinder 3 und der Kolbenstangenführung 9 eingespannt. Hierbei bildet dieser Einspannring 19 mit der Kolbenstangenführung 9 den Raum 13, der zur Entlüftung des Arbeitsraumes 6 mit Öffnungen 15 mit dem Aus­ gleichsraum 5 in Verbindung steht. Die Verschraubung 20 greift mit dem Innengewinde in ein entsprechendes Außengewinde auf dem Behälterrohr 8 ein. Der Andrückring 21 wird von der inneren Stirnfläche der Verschraubung 20 beaufschlagt und drückt mit der unteren Stirnfläche gegen die Dichtung 17, die sowohl die Abdich­ tung gegenüber dem Behälterrohr 8 als auch gegenüber der Kolben­ stangenführung 9 bewirkt.

Die Ausführungsform gem. Fig. 6 zeigt einen Federbeineinsatz. Der­ artige Federbeineinsätze werden vorwiegend dann verwendet, wenn über eine lange Laufzeit des Kraftfahrzeuges die Dämpfwirkung des Zweirohr-Stoßdämpfers nachläßt. Anschließend werden durch Lösen der Verschraubung die im Behälter 8 befindlichen Teile sowie die Flüssigkeit in diesem Behälter entfernt und als Ersatz wird ein solcher Federbeineinsatz eingeführt und durch eine entsprechende Verschraubung im Behälter befestigt. Solche Federbeineinsätze können ohne weiteres auch bei der Erstausrüstung des Kraftfahr­ zeuges Verwendung finden. Der Federbeineinsatz gem. Fig. 6 be­ sitzt ein Behälterrohr 26, das vorzugsweise aus Kunststoff be­ steht und mit nach innen gerichteten Vorsprüngen 27 in eine Ring­ nut 28 eines Verschlußteiles 29 eingreift. Der Andrückring 31 ist einteilig mit dem Verschlußteil 29 ausgebildet, während sich die Dichtung 17 zwischen dem Andrückring 31 und dem mit dem Einspann­ ring 19 verbundenen Druckring 18 befindet. Zur Anpassung der Kol­ benstangenführung 9 an Zylinder 3 mit verschiedenen Innendurch­ messern ist ein Adapterring 32 auf dem Ansatz der Kolbenstangen­ führung 9 angeordnet. Nicht dargestellt ist bei dieser Ausfüh­ rungsform das Behälterrohr 8 gemäß den Fig. 1 bis 5, in wel­ ches dieser Federbeineinsatz mittels einer Verschraubung einge­ baut wird. Diese Verschraubung drückt dann auf das Verschlußteil 29, welches wiederum über die Kolbenstangenführung 9 den Zylin­ der 3 und das Bodenteil des Zweirohrdämpfers gegen den Behälter­ boden drückt und so eine feste Verbindung zwischen dem Federbein­ einsatz und dem Behälterrohr geschaffen wird. Gleichzeitig wird durch die auf das Verschlußteil 29 ausgeübte Axialkraft die Dich­ tung 17 zwischen dem Druckring 18 und dem Andrückring 21 zusam­ mengepreßt und gegen die Innenwand des Behälterrohres 26 sowie gegen die Führung 9 gedrückt.

Die in den Fig. 1 bis 6 gezeigte Kolbenstangenführung 9 ist selbstverständlich nicht auf die Verwendung bei Federbeinen und Federbeineinsätzen, die in geschraubter Ausführung hergestellt sind oder eine Schnappverbindung aufweisen, beschränkt. Solche Kolbenstangenführungen können auch bei Schwingungsdämpfern Ver­ wendung finden, die durch Verrollung verschlossen werden. Wesent­ lich ist dabei, daß die Anpassung an den Innendurchmesser des Behälterrohres auf einfache Weise nur durch geeignete Wahl des Druckringes und des Andrückringes sowie der entsprechenden Dich­ tung erfolgen kann und eine Kolbenstangenführung für eine Viel­ zahl von Schwingungsdämpferausführungen auf diese Weise verwendbar wird.

Claims (6)

1. Zweirohr-Schwingungsdämpfer, bestehend aus einem Zylinder, in welchem ein mit einer Kolbenstange verbundener, den Zylinder­ innenraum in zwei Arbeitsräume unterteilender Kolben gleitet, während am bodenseitigen Ende des Zylinders ein Drosselquer­ schnitt angeordnet ist, der den unterhalb des Kolbens befindli­ chen Arbeitsraum mit einem vom Zylinder und einem Behälterrohr gebildeten Ausgleichsraum verbindet, und am kolbenstangenaus­ trittsseitigen Ende des Zylinders eine erste, als Kolbenstan­ gendichtung wirkende Dichtung sowie eine Führung für die Kol­ benstange angeordnet ist, wobei diese Führung zur Zentrierung des Zylinderrohres dient und sich eine zweite Dichtung zwischen der Kolbenstangenführung und dem Behälterrohr befindet, wäh­ rend der äußere Durchmesser der Kolbenstangenführung kleiner als der Innendurchmesser des Behälterrohres ist und zwischen der Kolbenstangenführung und dem Behälterrohr ein mit der zwei­ ten Dichtung und einem axial fixierten Andrückring zusammen­ wirkender Druckring vorgesehen ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Druckring (18) einteilig mit einem napfförmigen Einspannring (19) ausgebildet ist.

2. Zweirohr-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Einspannring (19) mit einem ringförmigen Napfboden an der oberen Stirnfläche der Kolbenstangenführung (9) eine Anlage bildet.

3. Zweirohr-Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Andrückring (16) einteilig mit einem zwischen der Kolbenstangenführung (9) und dem Zylinder­ rohr (3) eingespannten Winkelring (14) ausgebildet ist und ei­ nen der Entlüftung des Arbeitsraumes (6) dienenden Raum (13) mit der Kolbenstangenführung (9) bildet.

4. Zweirohr-Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Andrückring (21) im zylindri­ schen Bereich des napfförmigen Einspannringes (19) angeordnet ist und eine Anlagefläche für die untere Ringstirnfläche der Verschraubung (20) bildet.

5. Zweirohr-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Einspannring (19) mit dem ringförmigen Napf­ boden zwischen der Kolbenstangenführung (9) und dem Zylinder­ rohr (3) eingespannt ist und mit der Kolbenstangenführung (9) einen der Entlüftung des Arbeitsraumes (6) dienenden Raum (13) bildet, während der Andrückring (21) einerseits an der Dich­ tung (17) und andererseits an der Verschraubung (20) eine An­ lagefläche aufweist.

6. Zweirohr-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Andrückring (31) einstückig mit einem Ver­ schlußteil (29) ausgebildet ist, welches eine Ringnut (18) aufweist, in die radial nach innen gerichtete Vorsprünge (27) eines vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Behälterrohres (26) eingreifen.