DE3822322C2 - Pralldämpfer mit einer Sollbruchstelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Pralldämpfer mit einer Sollbruch­ stelle zur Begrenzung der maximal zulässigen Dämpfkraft ent­ sprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein derartiger Pralldämpfer ist durch die DE 24 22 479 C2 be­ kannt, wobei zur Begrenzung der maximal zulässigen Dämpfkraft die Sollbruchstelle im Kolben gebildet ist, indem der Innenbe­ reich des Kolbens im Bereich der Dämpfungseinrichtung eine Zone geringerer Dicke aufweist. Diese Zone geringerer Dicke wird vorzugsweise durch spanabhebende Bearbeitung des Kolbens ge­ schaffen, wobei nachteilig ist, daß diese Sollbruchstelle nicht exakt genug auf die maximal zulässige Dämpfkraft auslegbar ist und größere Streuungen auftreten. Außerdem ist für jeden Fahr­ zeugtyp ein gesonderter Kolben erforderlich.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Pralldämp­ fer zu schaffen, der eine Sollbruchstelle aufweist, welche mit relativ geringer Toleranz auf die maximal zulässige Dämpfkraft ausgelegt werden kann. Weiter wird erwünscht, daß relativ viele Bauteile für die verschiedensten Fahrzeugtypen verwendbar sind, wodurch sich eine preiswerte Herstellung des Pralldämpfers er­ gibt. Das die Sollbruchstelle aufweisende Bauteil soll ein mög­ lichst einfaches Teil sein und leicht den gestellten Anforde­ rungen angepaßt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kol­ ben aus mehreren Scheiben gebildet ist, wobei die eine Dros­ selbohrung aufweisende Sollbruchscheibe zusammen mit minde­ stens einer dickwandigen im Bereich der Drosselbohrung mit einer im Durchmesser größeren Bohrung versehenen Stützscheibe in der Kolbenstange eingespannt angeordnet ist. Diese Anwendung einer Sollbruchscheibe ergibt einen sehr einfachen Aufbau des Pralldämpfers, wobei diese Sollbruchscheibe dem jeweiligen Fahrzeugtyp leicht angepaßt werden kann und in relativ engen Toleranzen auf die maximal zulässige Dämpfkraft auslegbar ist. Eine derartige Anordnung von Sollbruchscheibe und Stützscheibe eignet sich insbesondere dann, wenn die Sollbruchscheibe durch eine Aluminiumscheibe gebildet ist. Die Dicke der Sollbruch­ scheibe liegt in der Größenordnung von 1 bis 2 mm. Die Alu­ minium-Sollbruchscheibe ist insofern vorteilhaft, als bei Überschreiten der maximal zulässigen Dämpfkraft ein gleichmäßi­ ger Bruch entsteht, wobei die größere Bohrung der Stützscheibe dann den Drosselquerschnitt bei hohen Aufprallgeschwindigkeiten bildet. Bei Anwendung einer dünnen Sollbruchscheibe ist jedoch eine flächige Verbindung dieser mit der Stützscheibe erforder­ lich, um beim Rückhub kein Abheben der Sollbruchscheibe von der Stützscheibe zu erhalten.

Eine weitere Ausführungsform des Pralldämpferkolbens wird er­ findungsgemäß dadurch erhalten, daß auf der der Stützscheibe abgewendeten Seite der Sollbruchscheibe eine Abdeckscheibe an­ geordnet ist. Hierdurch wird es auf einfache Weise möglich, die Sollbruchscheibe zwischen der Stützscheibe und der Abdeck­ scheibe einzuspannen, so daß, wie ein weiteres Merkmal der Er­ findung zeigt, die Sollbruchscheibe durch eine dünne, auf die geforderten Abscherkräfte ausgelegte Stahlscheibe gebildet werden kann.

Zur Bildung eines glatten Bruches bei Überschreiten einer maxi­ mal zulässigen Dämpfkraft weist erfindungsgemäß die Sollbruch­ scheibe eine durch eine Einkerbung gebildete Sollbruchstelle auf. Diese Sollbruchstelle ist dabei vorzugsweise im Bereich der Bohrung der Stützscheibe vorgesehen, so daß diese Bohrung die Abscherkante für die Sollbruchscheibe bildet. Diese von der Bohrung der Stützscheibe gebildete Abscherkante ist selbstver­ ständlich auch für ohne Einkerbung ausgebildete Sollbruchschei­ ben vorgesehen.

Bei Anwendung einer Abdeckscheibe bildet vorteilhafterweise de­ ren Bohrung den Drosselquerschnitt bei hohen Aufprallgeschwin­ digkeiten und gebrochener Sollbruchscheibe.

Zur exakten Montage der Sollbruchscheibe zwischen der Abdeck­ scheibe und der Stützscheibe weist erfindungsgemäß die Abdeck­ scheibe einen Zentrierbund für die Sollbruchscheibe auf und greift damit in eine entsprechende Aussparung der Stützscheibe ein.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Prall­ dämpfer;

Fig. 2 den Bereich des Kolbens in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3 eine Ausführungsform des Kolbens.

Der in Fig. 1 gezeigte Pralldämpfer ist vorzugsweise mit einem am Zylinder 1 befestigten Bauteil mit dem Fahrzeugaufbau und mittels eines am Ende der Kolbenstange angeordneten Anlenkteils mit der Stoßstange verbunden. Durch zwei derartige Pralldämpfer steht die nicht eingezeichnete Stoßstange mit dem ebenfalls nicht eingezeichneten Fahrzeugaufbau in Verbindung. Diese Pralldämpfer besitzen eine geschwindigkeitsabhängig wirkende Dämpfkraft, wobei sie üblicherweise so ausgelegt sind, daß bis etwa 8 km/h die Aufprallenergie von den Pralldämpfern aufgenom­ men wird und eine Beschädigung des Fahrzeugs oder von Fahrzeug­ teilen vermieden wird. Bedingt durch die geschwindigkeitsabhän­ gige Dämpfkraft wirkt ein derartiger Pralldämpfer bei hohen Aufprallgeschwindigkeiten als nahezu starres Gebilde, so daß vorwiegend die relativ steifen Fahrzeugträgerteile und nicht die Knautschzone die Aufprallenergie aufnimmt. Um dies zu ver­ hindern, wird eine Sollbruchstelle am Kolben 4 des Pralldämp­ fers vorgesehen.

Bei der Ausführung des Pralldämpfers nach den Fig. 1 und 2 wird die im Zylinder 1 geführte Kolbenstange 2 am unteren Ende aufgeweitet. In dieser Aufweitung ist der Kolben 4 befestigt, während im Innenraum der Kolbenstange 2 ein Trennkolben 3 ange­ ordnet ist, der eine unter Druck stehende Gasfüllung von einer Flüssigkeitsfüllung abtrennt. Die Flüssigkeitsfüllung befindet sich im Innenraum des Zylinders 1 und im unteren Teilraum der Kolbenstange 2. Der Kolben 4 besteht aus einer Stützscheibe 5, einer Sollbruchscheibe 6 und einer Abdeckscheibe 7. Jede dieser Scheiben besitzt eine zentrale Bohrung, wobei die Stützscheibe mit einer Bohrung 8 versehen ist, die im Durchmesser größer ist als eine in der Sollbruchscheibe 6 vorgesehene Drosselbohrung 9. Die Größe dieser Drosselbohrung ist auf die Dämpfkraft für eine vorgegebene Aufprallgeschwindigkeit, vorzugsweise 8 km/h, ausgelegt. Eine weitere zentrale Bohrung 10 ist in der Abdeck­ scheibe 7 vorgesehen, wobei diese Bohrung 10 den Drosselquer­ schnitt bei hohen Aufprallgeschwindigkeiten und gebrochener Sollbruchscheibe 5 bildet. Die an der Sollbruchscheibe 6 anlie­ gende Kante der in der Stützscheibe 5 befindlichen Bohrung 8 bildet die Abscherkante für die Sollbruchscheibe 6, d. h., bei Überschreiten einer maximal zulässigen Dämpfkraft wird das die Drosselbohrung 9 tragende Teil der Sollbruchscheibe 6 an dieser Kante abgeschert und die Bohrung 10 in der Abdeckscheibe ist für die Dämpfung maßgebend. Die Sollbruchscheibe 6 kann im Be­ reich der von der Bohrung 8 gebildeten Abscherkante mit einer Einkerbung versehen werden, wodurch ein besonders glatter Bruch und eine enge Toleranz für die maximal zulässige Dämpfkraft er­ halten wird. Zur Montageerleichterung ist die Abdeckscheibe 7 mit einem Zentrierbund 11 versehen, welcher in eine entspre­ chende Aussparung 12 der Stützscheibe 5 eingreift. Beim Zusam­ menbau der Scheiben wird somit die Sollbruchscheibe 6 von dem Zentrierbund 11 in der gewünschten Position gehalten und es wird ein sicheres Einspannen dieser Sollbruchscheibe 6 zwischen der Stützscheibe 5 und der Abdeckscheibe 7 erzielt. Eine we­ sentliche Vereinfachung des Pralldämpfers wird dadurch geschaf­ fen, daß für jeden Fahrzeugtyp lediglich eine bestimmte Soll­ bruchscheibe 6 eingebaut werden muß, während die anderen Schei­ ben gleich bleiben und somit diese einfachen Bauteile in großer Stückzahl hergestellt werden können. Auch die Sollbruchscheibe 6 ist ein preiswertes, leicht herstellbares Bauteil, welches problemlos auf die gewünschten Dämpfkräfte abgestimmt werden kann.

Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 3 gezeigt, die sich im wesentlichen dadurch von der nach den Fig. 1 und 2 unter­ scheidet, daß auf der Stützscheibe 5 die Drosselbohrung 9 auf­ weisende Sollbruchscheibe 6 anliegend angeordnet ist. Die Boh­ rung 8 der Stützscheibe 5 ist dabei so ausgelegt, daß diese den Drosselquerschnitt bei gebrochener Sollbruchscheibe 6 bildet. Der somit gebildete Kolben 4 ist noch einfacher im Aufbau, je­ doch eignet sich eine solche Konstruktion im wesentlichen nur dann, wenn beispielsweise die Sollbruchscheibe 6 eine Alu­ miniumscheibe ist, die eine entsprechende Scheibendicke von 1 bis 2 mm aufweist. Eine dünne Stahlscheibe als Sollbruchscheibe 6 erfordert bei dieser Ausführungsform zur Sicherheit eine flä­ chige Verbindung mit der Stützscheibe 5, damit sich diese beim Rückhub des Pralldämpfers nicht von der Stützscheibe 5 abhebt.

Claims (7)

1. Pralldämpfer mit einer Sollbruchstelle zur Begrenzung der maximal zulässigen Dämpfkraft, der einerseits an der Stoß­ stange und andererseits am Aufbau eines Kraftfahrzeuges be­ festigt ist und beim Auftreffen der Stoßstange auf ein Hin­ dernis eine Relativbewegung der Stoßstange zum Fahrzeugauf­ bau ausführt und als eine geschwindigkeitsabhängig wirkende Dämpfeinrichtung Aufprallenergie aufnimmt, wobei der Prall­ dämpfer einen Zylinder aufweist, in welchem ein mit einer rohrförmigen Kolbenstange verbundener und unter der Einwir­ kung einer Rückstellkraft stehender Kolben mit einer eine Drosselbohrung aufweisende Sollbruchscheibe axial beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (4) aus mehreren Scheiben gebildet ist, wobei die eine Dros­ selbohrung (9) aufweisende Sollbruchscheibe (6) zusammen mit mindestens einer dickwandigen, im Bereich der Drossel­ bohrung (9) mit einer im Durchmesser größeren Bohrung (8) versehenen Stützscheibe (5) in der Kolbenstange (2) einge­ spannt angeordnet ist.

2. Pralldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Stützscheibe (5) abgewendeten Seite der Soll­ bruchscheibe (6) eine Abdeckscheibe (7) angeordnet ist.

3. Pralldämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sollbruchscheibe (6) durch eine dünne, auf die geforderten Abscherkräfte ausgelegte Scheibe gebil­ det ist.

4. Pralldämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sollbruchscheibe (6) eine durch eine Ein­ kerbung gebildete Sollbruchstelle aufweist.

5. Pralldämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bohrung (8) der Stützscheibe (5) die Ab­ scherkante für die Sollbruchscheibe (6) bildet.

6. Pralldämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bohrung (10) der Abdeckscheibe (7) den Drosselquerschnitt bei hohen Aufprallgeschwindigkeiten und gebrochener Sollbruchscheibe (6) bildet.

7. Pralldämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abdeckscheibe (7) einen Zentrierbund (11) für die Sollbruchscheibe (6) aufweist und damit in eine entsprechende Aussparung (12) der Stützscheibe (5) ein­ greift.