Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine im Wesentlichen rohrförmige Hülse für einen Dämpfer, insbesondere einen Industriestoßdämpfer.

Die Erfindung betrifft ferner einen Dämpfer, insbesondere einen Industriestoßdämpfer, mit einem im Wesentlichen rohrförmigen Außenkörper zur Aufnahme mechanischer und/oder thermischer Belastungen im Betrieb des Dämpfers; einem Dämpfungsraum im Außenkörper zur Aufnahme eines Dämpfungsfluides und einem entlang einer Außenkörperlängsachse über einen Hubweg in dem Außenkörper geführten Kolben. Dabei unterteilt der Kolben den Dämpfungsraum in eine erste Fluidkammer und eine zweite Fluidkammer.

Die Erfindung betrifft außerdem ein System zur modularen Zusammenstellung einer Mehrzahl bezüglich ihrer Dämpfungseigenschaften unterschiedlicher Dämpfer.

Die Erfindung betrifft ferner ein Fertigungsverfahren für eine Hülse und ein Herstellungsver- fahren für einen Dämpfer.

Stand der Technik bei hydraulischen Industriestoßdämpfern ist die Verwendung von statischen Druckzylindern, die ein Dämpfungsfluid, beispielsweise ein Hydraulikol, enthalten. Das beim Einfahren des Kolbens in den Stoßdämpfer vom Kolben verdrängte Öl wird durch Boh- rungen oder andere Öffnungen in dem Druckzylinder in einen Ausgleichsraum gedrückt. Die Aufprallenergie beim Dämpfungsvorgang wird dabei durch Reibung in Wärme umgewandelt. Aus der europäischen Patentschrift EP 0 831 245 B1 sind auch Stoßdämpfer bekannt, die einen dynamischen Topfkolben mit eingebrachten Bohrungen verwenden. Bei diesen Typen hat der Kolben zusätzlich die Funktion eines Druckzylinders.

Um die mechanische Stabilität von druckbeaufschlagten Bauteilen eines Dämpfers nicht zu gefährden, sind einerseits Stabilitätsreduzierende Eingriffe wie Bohrungen in statischen Druckzylindern oder Topfkolben möglichst klein auszugestalten. Kleinere Querschnitte von Bohrungen bewirken anderseits eine höhere Flussimpedanz für das Dämpfungsfluid, sodass sich beim Einfahren des Kolbens ein entsprechend höherer statischer und/oder dynamischer Druck und dementsprechend eine hohe mechanische und thermische Belastung für den Druckzylinder bzw. Topfkolben einstellt. Aus Stabilitäts- und Sicherheitsgründen sind Druckzylinder und Topfkolben zumeist aus dem Vollen und aus hochfesten Materialien hoher Wandstärke gefertigt. Stabilitätsreduzierende Eingriffe wie Bohrungen in entsprechend dick- wandiges und hartes Material sind daher riskant und erfordern eine hohe Fertigungspräzision und hohen Aufwand. Außerdem wird dadurch die Kompaktheit des Außendurchmessers des Stoßdämpferkörpers und damit des ganzen Dämpfers begrenzt, da die Baugröße direkt vom Außendurchmesser des dickwandigen Druckzylinders bzw. Topfkolbens abhängt. Aus der Druckschrift DE 103 13 659 B3 ist ein pneumatischer Dämpfer bekannt, bei dem Luft als Dämpfungsfluid durch eine Nut an einer Innenfläche des Druckzylinders an dem Kolben vorbei geleitet wird. Auch hier müssen der Strömungsquerschnitt der Nut klein und die Wandstärke des Druckzylinders hinreichend groß gewählt werden, um die mechanische Stabilität des Dämpfers nicht zu gefährden. Um das Strömungsverhalten des Dämpfungsfluides und somit das Dämpfungsverhalten eines Dämpfers zu ändern, muss zudem der gesamte Druckzylinder mitsamt der darin eingebrachten Nut austauscht werden. Da der Druckzylinder zur Aufnahme der mechanischen und/oder thermischen Belastungen beim Dämpfungsvorgang ausgelegt ist, stellt er, insbesondere was die Materialmenge angeht, einen Hauptbestandteil des Dämpfers dar, dessen Austausch in der Regel nicht wirtschaftlich ist. Daher kann mit einer Dämpferbaureihe immer nur ein bestimmtes Dämpfungsverhalten erreicht werden. Daraus ergibt sich die technische Aufgabe, einen kostengünstig und einfach herzustellenden Dämpfer zu schaffen, der flexibler, zuverlässiger und effizienter eingesetzt werden kann als gattungsgemäße Dämpfer. Die Aufgabe wird gelöst von einer Hülse gemäß Anspruch 1 für einen Dämpfer, einem

Dämpfer gemäß Anspruch 4, einem System gemäß Anspruch 7, einem Fertigungsverfahren gemäß Anspruch 8 für eine Hülse und einem Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 10 für einen Dämpfer. Vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Eine erfindungsgemäße, im Wesentlichen rohrförmige Hülse für einen Dämpfer, insbesondere für einen, beispielsweise hydraulischen, Industriestoßdämpfer, ist zur Anordnung in einem ein Dämpfungsfluid, beispielsweise ein Hydrauliköl, enthaltenden Dämpfungsraum des Dämpfers ausgelegt. Die Hülse kann zumindest eine Ausnehmung, bevorzugt zwei, drei oder vier Ausnehmungen, zumindest in einer Innenfläche der Hülse umfassen. Die Ausnehmung definiert einen Strömungskanal für das Dämpfungsfluid zur Anpassung der Flussimpedanz für das Dämpfungsfluid zumindest in einer Richtung entlang einer Längsachse der Hülse. Die Ausnehmung kann beispielsweise eine Nut sein und insbesondere in dem Dämpfer als Drosselnut wirken.„Rohrförmig" im Sinne der vorliegenden Erfindung beschreibt einen länglichen Hohlkörper mit jeweils zumindest einer Öffnung an einander gegenüberliegenden En- den des Hohlkörpers, wobei zwischen den Öffnungen eine fluidleitende Verbindung besteht. Der Hohlkörper kann für eine einfache Konstruktion und Kombinierbarkeit mit Standardbauteilen vorteilhafterweise gerade sein und/oder eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweisen. Beispielsweise kann ein beengter Bauraum durch nicht kreisförmige, beispielsweise elliptische oder eckige Querschnittsflächen effizienter genutzt werden. . Ein einfaches Bei- spiel für einen rohrformigen Körper ist ein an seinen Stirnseiten offener Hohlzylinder, ggf. mit einer oder mehreren Durchbrechungen. Ein„im Wesentlichen" rohrförmiger Körper kann kleine Abweichungen von die Rohrform, wie beispielsweise Aussparungen und/oder Vorsprünge, aufweisen. Vorteilhafterweise ist der Strömungskanal von der Ausnehmung zusammen mit einem den Dämpfungsraum umschließenden Außenkörper des Dämpfers und/oder einem den Dämpfungsraum in eine erste Fluidkammer und eine zweite Fluidkammer unterteilenden Kolben des Dämpfers definiert. Wird der Strömungskanal durch das Zusammenwirken der Hülse mit dem Kolben und/oder dem Außenkörper definiert, kann die Hülse besonders dünnwandig uns somit materialsparend ausgestaltet sein.

Beispielsweise kann die Ausnehmung durch die Hülse in Umfangsrichtung der Hülse be- grenzt und in Radialrichtung der Hülse offen sein, sodass die Ausnehmung einen durch die Wand der Hülse durchgängigen, sich in Richtung der Längsachse erstreckenden Schlitz darstellt. Wenn an der Außenseite einer solchen geschlitzten Hülse der Außenkörper und an der Innenseite der Hülse der Kolben anliegt, wird durch den zwischen Kolben, Hülse und Außenkörper eingeschlossenen Schlitz ein Strömungskanal definiert.

Durch die Definition eines Strömungskanals durch eine Aussparung in der Hülse kann das Dämpfungsfluid im Betrieb des Dämpfers zwischen der ersten und zweiten Fluidkammer hin- und herströmen, wodurch eine Bewegung des Kolbens entlang der Längsachse ermöglicht wird, ohne dass dafür Aussparungen in dem Außenkörper oder dem Kolben vorgesehen sein müssen. Dadurch, dass in den Außenkörper und den Kolben keine oder weniger große Aussparungen eingebracht werden müssen, wird eine höhere mechanische Stabilität von Außenkörper und Kolben erreicht. Da nicht in die mechanische Integrität von Kolben und/oder Außenkörper eingegriffen wird, und insbesondere keine Materialschwachstellen, Materialverspannungen und/oder Spannungskonzentrationen an Aussparungen auftreten können, steigt die Zuverlässigkeit des Dämpfers. Dadurch können der Außenkörper und/oder der Kolben bei gleicher mechanischer und/oder thermischer Belastbarkeit leichter und/oder kleiner ausgelegt werden, wodurch ein Dämpfer für die gleiche Belastung leichter und/oder kleiner ausgelegt werden kann als im Stand der Technik. Somit ist der Dämpfer effizienter bezüglich der verwendeten Ressourcen und des beanspruchten Bauraums. Insbesondere bei Industriesto- ßdämpfern, die besonders hohen Belastungen besonders zuverlässig standhalten können, sind die genannten Vorteile bei Zuverlässigkeit und Effizienz von großer Bedeutung. Außerdem erlaubt eine erfindungsgemäße Hülse eine flexiblere Herstellung und Verwendung eines Dämpfers, da zur Änderung des Dämpfverhaltens lediglich die den Strömungskanal definierende Hülse ausgetauscht werden muss.

Die Ausnehmung kann entlang der Längsachse zur Einstellung der Flussimpedanz moduliert sein. Wenn der Strömungskanal von der Ausnehmung zusammen mit dem Kolben definiert ist, ergibt sich daraus eine mit der Position des Kolbens entlang der Längsachse modulierter Strömungskanal und eine entsprechend modulierte Flussimpedanz zwischen der ersten und zweiten Fluidkammer, da die Flussimpedanz jeweils von dem Teil der Ausnehmung definiert ist, an dem der Kolben anliegt. Die Flussimpedanz bestimmt die Dämpfkraft des Dämpfers. Mit der Flussimpedanz ist somit auch die Dämpfkraft von der Kolbenposition abhängig moduliert und somit kolbenpositionsabhängig einstellbar. Vorteilhafterweise kann somit der Dämpfkraftverlauf abhängig von der Kolbenposition eines Dämpfers anwendungsspezifisch ausgelegt sein. Es lässt sich beispielsweise ein Dämpfkraftverlauf einstellen, der von einer Kolbenposition bei unbelastetem Dämpfer zu einer Kolbenposition bei maximal belastetem Dämpfer zunimmt, um einerseits geringe Belastungen des Dämpfers weich abzudämpfen und andererseits bei hohen Belastungen eine Beschädigung des Dämpfers zu vermeiden. Würde ein Strömungskanal nur von Ausnehmungen an dem Kolben definiert, wäre keine über den Hubweg kolbenpositionsabhängige Modulierung des Strömungskanals, der Flussimpedanz und des Dämpfungsverhaltens möglich.

Die Ausnehmung kann bezüglich einer Form und/oder Fläche eines Querschnitts orthogonal zu der Längsachse, besonders bevorzugt bezüglich einer Breite in einer Umfangsrichtung der Hülse und/oder einer Tiefe in einer Radialrichtung der Hülse moduliert sein. Insbesondere eine bezüglich der Breite modulierte Ausnehmung lässt sich fertigungstechnisch besonders einfach herstellen, beispielsweise als ein durch die Wand der Hülse geschnittener durchgängiger Schlitz, dessen Breite entlang der Längsachse zum Beispiel parabolisch von einem Ende des Schlitzes zu dem anderen Ende des Schlitzes zunimmt. Die Tiefe der Ausnehmung entspricht, wenn die Ausnehmung als durchgängiger Schlitz ausgestaltet ist, der Wandstärke der Hülse.

Die Ausnehmung kann bezüglich einer Position der Ausnehmung in einer Umfangsrichtung der Hülse moduliert sein. Durch eine modulierte Position ergibt sich ein nicht gerader Verlauf des Strömungskanals. Dadurch kann die Flussimpedanz erhöht werden und/oder eine Wärmeübertragung zwischen dem Dämpfungsfluid und dem Dämpfer erhöht werden, um entstehende Wärme besser abzuleiten. Weiterhin kann der Strömungskanal je nach Kolbenposition mit unterschiedlichen Umfangsbereichen des Kolbens zusammenwirken, die sich beispiels- weise in ihrer Oberflächenmorphologie oder chemischen Oberflächenzusammensetzung unterschieden, um die Strömungsdynamik des Dämpfungsfluides zu modulieren.

Die Ausnehmung kann bezüglich einer chemischen Oberflächenzusammensetzung und/oder Oberflächenmorphologie, beispielsweise strömungsdynamisch wirksam oder bezüglich der Härte und Abrieb- oder Korrosionseigenschaften, moduliert sein. Durch die Oberflächenzusammensetzung kann beispielsweise eine Reibkraft zwischen dem Strömungskanal und dem Dämpfungsfluid eingestellt werden, was sich auf die Flussimpedanz auswirkt. Weiterhin können beispielsweise durch eine besonders glatte Oberfläche die Reibung des Dämpfungs- fluides verringert werden und/oder durch eine mikrostrukturierte Oberfläche Turbulenzen vermieden werden, um die Flussimpedanz zumindest abschnittsweise zu erhöhen oder zu verringern.

Die Ausnehmung kann eine Tiefe in einer Radialrichtung der Hülse aufweisen, die geringer ist als die Wandstärke der Hülse im gleichen Bereich der Hülse. Dadurch ist die Ausnehmung nicht durch die Wand durchgängig, sodass ein direkter Kontakt zwischen dem Dämpfungsfluid in der Ausnehmung und dem Außenkörper des Dämpfers vermieden wird. Daraus ergibt sich eine größere Freiheit in der Material wähl des Außenkörpers, da das Material nicht mit dem Dämpfungsfluid kompatibel, beispielsweise dämpfungsfluidbeständig, sein muss. Stattdessen kann der Außenkörper ausschließlich zur Aufnahme mechanischer und thermischer Belastungen im Dämpferbetrieb optimiert und somit gegebenenfalls kleiner, leichter und/oder kostengünstiger ausgelegt sein. Zur einfacheren Herstellung der Hülse kann die Ausnehmung auch durch die Wand durchgängig ausgestaltet sein, da die Ausnehmung so beispielsweise von einer Außenseite der Hülse her aus der Hülse ausgeschnitten werden kann.

Die Ausnehmung kann zumindest eine strömungsdynamisch wirksame Beschichtung umfassen. Beispielsweise können durch eine Beschichtung die Oberflächenmorphologie und/oder chemische Oberflächenzusammensetzung des Strömungskanals eingestellt werde, was sich wie oben erläutert auf die Flussimpedanz auswirkt.

Die Hülse kann in ihrer Struktur, insbesondere bezüglich einer Wandstärke der Hülse und/oder eines Materials der Hülse, materialsparender als bezüglich der mechanischen und/oder thermischen Belastbarkeit im Dämpfungsbetrieb des Dämpfers erforderlich, ausge- legt sein, weil sie nicht die mechanische und/oder thermische Hauptbelastung tragen muss. Die Hülse kann also so ausgelegt sein, dass sie allein den zu erwartenden Belastungen im Dämpfungsbetrieb nicht standhalten würde. Dadurch kann die Hülse vorteilhafterweise besonders leicht, dünnwandig und/oder kostengünstig hergestellt sein. An einer Außenfläche der Hülse kann eine Anzahl von Kontaktflächen zur, insbesondere über die Außenfläche der Hülse gleichverteilten, Ableitung mechanischer und/oder thermischer Belastung in den Dämpfer vorgesehen sein. Durch die Ableitung mechanischer und/oder thermischer Belastungen können Belastungen, denen die Hülse allein nicht stand- halten würde an den Dämpfer abgeleitet werden, um die Hülse zu schonen. Die Außenfläche der Hülse kann beispielsweise großflächig, insbesondere vollflächig, an dem Außenkörper des Dämpfers anliegen, sodass ein im Dämpfungsbetrieb entstehender Druck im Inneren der Hülse an den Außenkörper abgeleitet wird. Thermische Belastungen können beispielsweise durch die Wahl eines Hülsenmaterials mit hoher thermischer Leitfähigkeit und/oder einer geringen Wandstärke der Hülse effektiv abgeleitet werden.

Die Hülse kann ein Metall, bevorzugt einen Stahl, einen Kunststoff und/oder ein Verbundmaterial umfassen. Es ist auch möglich, dass die Hülse ein Geflecht und/oder ein Gewebe, beispielsweise aus Glas- oder Carbonfasern, zur Verbesserung der mechanischen Stabilität und/oder thermischen Leitfähigkeit umfasst. Das Hülsenmaterial kann insbesondere im Hinblick auf seine Oberflächeneigenschaften zur Einstellung eines Reibverhaltens gegenüber dem Dämpfungsfluid und/oder dem Kolben ausgewählt sein. Dagegen können Volumeneigenschaften wie eine gute thermische Leitfähigkeit und/oder mechanische Stabilität im Fall einer geringen Hülsenwandstärke eine untergeordnete Rolle spielen. Dadurch lassen sich auf kostengünstige und einfache Weise besonders vorteilhafte Oberflächeneigenschaften, beispielsweise eine hohe Verschleißfestigkeit und/oder chemische Beständigkeit gegenüber dem Dämpfungsfluid, auswählen.

Die Hülse kann an einer Innenfläche der Hülse zumindest eine Beschichtung, bevorzugt zur Einstellung eines Reibverhaltens gegenüber einem Kolben des Dämpfers umfassen. Beispielsweise kann die Hülse an ihrer Innenfläche eine Verschleißschutzschicht und/oder eine reibungsreduzierende Schicht aufweisen, damit der Kolben reibungs- und/oder verschleißarm von der Hülse geführt werden kann. Dadurch werden die Lebensdauer und Zuverlässigkeit des Dämpfers erhöht.

Die Hülse kann an zumindest einer Stirnseite der Hülse ein den Innenraum der Hülse einseitig, bevorzugt fluiddicht, verschließendes Verschlusselement umfassen. Durch ein oder insbesondere zwei Verschlusselemente kann das Dämpfungsfluid in der Hülse eingeschlossen werden, sodass es nicht mit anderen Bauteilen des Dämpfers in Kontakt kommt. Dadurch müssen die anderen Bauteile nicht, beispielsweise bezüglich ihrer Materialeigenschaften, wie zum Beispiel Korrosionsbeständigkeit, für einen Kontakt mit dem Dampfungsfluid ausgelegt sein, sodass sie einfacher für andere Eigenschaften, beispielsweise ein geringes Gewicht, optimiert werden können. Dadurch können die Hülse und die übrigen Bauteile unab- hängig voneinander optimiert werden.

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer erfindungsgemäßen Hülse in einem Dämpfer. Ein erfindungsgemäßer Dämpfer, insbesondere ein, beispielsweise hydraulischer, Industriestoßdämpfer, umfasst einen im Wesentlichen rohrförmigen Außenkörper zur Aufnahme mechanischer und/oder thermischer Belastungen im Betrieb des Dämpfers. Der Dämpfer umfasst ferner einen Dämpfungsraum im Außenkörper zur Aufnahme eines Dämpfungsfluides, beispielsweise eines Hydrauliköls. Der Dämpfer umfasst außerdem einen entlang einer Au- ßenkörperlängsachse über einen Hubweg in dem Außenkörper geführten Kolben, wobei der Kolben den Dämpfungsraum in eine erste Fluidkammer und eine zweite Fluidkammer unterteilt. Im einfachsten Fall weist der Außenkörper im Wesentlichen die Form eines Hohlzylinders auf, dessen Innenraum zumindest teilweise von dem Dämpfungsraum eingenommen ist. Im Dämpfungsbetrieb des Dämpfers wird das Dämpfungsfluid durch den sich entlang des Hubwegs bewegenden Kolben verdrängt und strömt dadurch von der ersten Fluidkammer in die zweite Fluidkammer oder umgekehrt.

Der Dämpfer kann eine im Dämpfungsraum angeordnete, im Wesentlichen rohrförmige Hülse umfassen, wobei die Hülse über eine Anzahl von Kontaktflächen an einer Außenfläche der Hülse starr und vorzugsweise lösbar mit dem Außenkörper verbunden ist und/oder zumindest eine an einer Innenfläche der Hülse angeordneten Führungsfläche zur Führung des Kolbens über den Hubweg aufweist. Im einfachsten Fall bildet die gesamte Außenfläche der Hülse die Kontaktfläche und/oder die gesamte Innenfläche die Führungsfläche. Die Hülse und/oder der Außenkörper können jeweils die Form eines Hohlzylinders aufweisen, sodass die Hülse beispielsweise passgenau in den Innenraum des Außenkörpers eingefügt sein kann. Die Hülse kann durch eine Anzahl von, insbesondere lösbaren, Arretiermitteln, beispielsweise Nuten, Federn und/oder O-Ringen, mit dem Außenkörper verbunden sein. Dadurch, dass die Hülse Führungsflächen für den Kolben aufweist, muss der Außenkörper, beispielsweise in Bezug auf seine tribologischen Oberflächeneigenschaften, nicht zur Führung des Kolbens ausgelegt sein und kann einfacher für andere Eigenschaften, beispielsweise ein geringes Gewicht und/oder Volumen, optimiert sein. Die Hülse und der Außenkörper können unabhängig voneinander optimiert und/oder ausgetauscht werden, wodurch ein flexibler Aufbau des Dämpfers erreicht wird. Durch Kontaktflächen können auf die Hülse durch das Dämpfungsfluid und/oder den Kolben einwirkende mechanische und/oder thermische Belastungen an den Außenkörper abgeleitet werden. Dadurch steigt die Zuverlässigkeit der Hülse. Weiterhin kann die Hülse zur Effizienzsteigerung, ohne ihre Stabilität zu gefährden, besonders leicht und/oder dünn ausgelegt sein. Die dünnwandige Hülse kann sich vorzugsweise gegen die Innenseite des Außenkörpers abstützen. In der, insbesondere dünnwandigen, Hülse entsteht ein hoher Druck während des Dämpfungsvorganges. Dieser Druck könnte die Hülse für sich alleine betrachtet zerstören. Da sich die Hülse aber gegen die Innenfläche des Außenkörpers stützt, kann dieser hohe Druck aufgenommen werden. Ein hoher möglicher Druck im Dämpfer, insbesondere in Verbindung mit einem möglichst großen Kolbendurchmesser, ermöglicht eine hohe Energieaufnahme des Dämpfers und somit eine hohe Effizienz und Zuverlässigkeit.

Ein Volumen zwischen der Hülse und dem Kolben des Dämpfers kann zumindest einen die erste Fluidkammer mit der zweiten Fluidkammer fluidleitend verbindenden Strömungskanal bilden. Der Strömungskanal ist bevorzugt von einer Ausnehmung in einer Innenfläche der Hülse und/oder einer Nut an einer Außenfläche des Kolbens definiert. Dabei ist die Hülse vorteilhafterweise eine erfindungsgemäße Hülse. Wenn der Strömungskanal von der Hülse und/oder dem Kolben definiert ist, muss der Außenkörper keine Aussparungen für einen Strömungskanal aufweisen, die die mechanische Stabilität des Außenkörpers beeinträchtigen können. Dadurch kann der Außenkörper für eine gegebene Dämpferbelastung leichter und/oder kleiner ausgelegt sein als bei gattungsgemäßen Dämpfern. Wird der Strömungskanal von einer Ausnehmung der Hülse definiert, ergibt sich der Vorteil, dass der Strömungskanal bezüglich der Flussimpedanz für das Dämpfungsfluid über den Hubweg des Kolbens moduliert sein kann, sodass durch die Ausgestaltung des Strömungskanals die Dämpfungskraft vom Hubweg abhängig eingestellt werden kann.

Die Führungsfläche kann fluiddichtend mit einer Außenfläche des Kolbens zusammenwirken, beispielsweise indem der Kolben passgenau an der Führungsfläche anliegt. Dadurch wird ein unkontrollierter Fluss des Dämpfungsfluids zwischen der ersten und der zweiten Fluidkammer verhindert, sodass der Dämpfer zuverlässig das gewünschte Dämpfungsverhalten zeigt. Die Führungsfläche und/oder die Außenfläche des Kolbens können jeweils zumindest eine Beschichtung zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit, zur Reibungsreduzierung und/oder zur Verschleißreduzierung aufweisen. Durch eine entsprechende Beschichtung können die genannten Oberflächeneigenschaften unabhängig von der Wahl eines Grundmaterials optimiert sein.

Die Kontaktflächen können thermisch leitend und/oder zur mechanischen Kraftübertragung mit dem Außenkörper verbunden sein und/oder im Wesentlichen die gesamte Außenfläche der Hülse einnehmen. Durch eine thermisch leitende und/oder zur Kraftübertragung ausgelegte Verbindung können thermische und/oder mechanische Belastungen von der Hülse an den Außenkörper abgeleitet werden. Eine solche Verbindung wird beispielsweise erreicht, indem die Kontaktflächen im Wesentlichen spaltfrei an dem Außenkörper anliegen. Eine besonders wirksame und gleichmäßige Ableitung ist möglich, wenn die Kontaktflächen großflächig ausgebildet sind, und insbesondere die gesamte Außenfläche der Hülse einnehmen. Das erfindungsgemäße System zur modularen Zusammenstellung einer Mehrzahl bezüglich ihrer Dämpfungseigenschaften unterschiedlicher, erfindungsgemäßer Dämpfer umfasst eine Anzahl, insbesondere bezüglich der Flussimpedanz für das Dämpfungsfluid zwischen der ersten Fluidkammer und der zweiten Fluidkammer, unterschiedlicher Hülsen und eine Anzahl weiterer Komponenten des Dämpfers, wobei die weiteren Komponenten für jeden Dämpfer aus der Mehrzahl von unterschiedlichen Dämpfern standardisiert sind. Die weiteren Komponenten umfassen insbesondere den Außenkörper und/oder den Kolben des Dämpfers.

Durch das System ist es möglich mit großer Flexibilität bezüglich ihres Dämpfungsverhaltens unterschiedliche Dämpfer aus einer begrenzten Anzahl unterschiedlicher Bauteile herzustellen, da lediglich die Hülse anwendungsspezifisch ausgewählt wird, während die weiteren Komponenten für jeden Dämpfer gleich sein können. Dadurch sind eine besonders kostengünstige und flexible Produktion und Logistik möglich.

Darüber hinaus kann auch die Hülse bis auf ihre den Strömungskanal definierende Ausnehmung standardisiert sein, beispielsweise, indem sie aus einem einheitlichen Hülsenrohling hergestellt wird, in den je nach Anwendungsfall und ggf. direkt am Produktionsort des Dämpfers unterschiedliche Ausnehmungen eingebracht werden. Dadurch ergibt sich eine weitere Vereinfachung für Produktion und Logistik, da weniger unterschiedliche Teile berücksichtigt und gelagert werden müssen.

Das erfindungsgemäße Fertigungsverfahren für eine erfindungsgemäße Hülse umfasst zumindest das Einbringen einer Ausnehmung zumindest in eine Innenfläche der Hülse, insbesondere in Form eines Hülsenrohlings. Das Einbringen kann insbesondere durch Laserschneiden, bevorzugt durch Ultrakurzpulslasern, erfolgen. Durch Laserschneiden können auf einfache Weise unterschiedlich geformte Ausnehmungen präzise und flexibel erzeugt werden. Weiterhin tritt beim Laserschneiden kein Werkzeugverschleiß auf, sodass mit hoher Zuverlässigkeit die gewünschte Form erzeugt wird. Ultrakurzpulslasern, insbesondere mit einer Laser-Pulsdauer von unter 100 ps, hat den Vorteil, dass eine Erwärmung der Hülse außerhalb der Ausnehmung, die beispielsweise zu Materialaufwerfungen und/oder Materi- alspannungen führen kann, vermieden wird. Dadurch ist eine besonders präzise Bearbeitung möglich, sodass teure Nachbearbeitungsschritte entfallen, und das Material wird nicht durch mögliche Verspannungen mechanisch geschwächt. Weiterhin wird die Zuverlässigkeit eines Dämpfers nicht durch möglicherweise in den Hubweg eines Kolbens ragende Materialaufwerfungen kompromittiert.

Das Fertigungsverfahren kann ein Nachbearbeiten, bevorzugt ein Entgraten und/oder eine Oberflächenbehandlung, zumindest der Ausnehmung umfassen. Eine Oberflächenbehandlung kann beispielsweise eine Oberflächenhärtung und/oder eine Beschichtung zur Einstellung einer Wechselwirkung wie einer Reibkraft mit dem Dämpfungsfluid umfassen.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für einen erfindungsgemäßen Dämpfer umfasst zumindest das Fertigen der Hülse des Dämpfers, bevorzugt mit einem erfindungsgemäßen Fertigungsverfahren und/oder aus einem Hülsenrohling, und das Einbauen der Hülse in einen Außenkörper des Dämpfers. Die Hülse kann beispielsweise in den Außenkörper eingesteckt und gegebenenfalls mit einem Arretiermittel, wie einem Verschluss und/oder einem O-Ring in einer Nut des Außenkörpers, befestigt werden.

Das Herstellungsverfahren kann ein Auswählen einer Hülse aus einer Anzahl, insbesondere bezüglich der Flussimpedanz für das Dämpfungsfluid zwischen der ersten Fluidkammer und der zweiten Fluidkammer, unterschiedlicher Hülsen umfassen und insbesondere ein erfindungsgemäßes System nutzen. Durch das Auswählen einer Hülse können die Dämpfungseigenschaften des Dämpfers auf einfache und flexible Weise eingestellt werden.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass nahezu beliebige Verläufe der Dämpfungskraft abhängig vom Kolbenhub eines Dämpfers mit einfachen Mitteln flexibel und zuverlässig eingestellt werden können. Im Stand der Technik sind dagegen zu Erzeugung eines modulierten Dämpfungskraftverlaufs komplexe Dämpferkonstruktionen notwendig. Als Beispiel wird hierzu auf den Dämpfungskraftverlauf in Figur 9 der Druckschrift DE 103 13 659 B3, die hier durch Bezugnahme vollständig eingeschlossen wird, verwiesen. Der dargestellte Verlauf kommt erst durch das Zusammenspiel einer komplex geformten Dichtlippe und Bremsmanschette mit Längssicken des Kolbens und Drosselnuten des Zylinders zu Stande.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die mit Hilfe der Figuren näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Hülse;

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Hülse;

Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Hülse;

Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Dämpfers;

Fig. 5 beispielhafte Verläufe der Breite einer Ausnehmung einer erfindungsgemäßen Hülse und einer daraus resultierenden Flussimpedanz und

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens.

Figur 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Hülse 12. Die dargestellte Hülse 12 hat die Form eines Hohlzylinders mit einer Längsachse LA. An einer Innenfläche 12i weist die Hülse 12 eine Ausnehmung 20 auf, die zusammen mit einem in der Hülse 12 geführten Kolben 19 einen Strömungskanal für ein Dämpfungsfluid zwischen einer ersten Fluidkammer 1 1 1 eines Dämpfungsraums eines Dämpfers 100 und einer zweiten Fluidkammer 1 12 definiert. Der ausnehmungsfreie Bereich der Innenfläche 12i bildet eine Führungsfläche 12-19 zur Führung des Kolbens 19, an der der Kolben 19 vorzugsweise fluid- dichtend anliegt. Eine Außenfläche 12a der Hülse 12 kann eine Kontaktfläche zur mechani- sehen und/oder thermischen Anbindung der Hülse 12 an einen Außenkörper (nicht dargestellt) des Dämpfers 100 bilden.

Die dargestellte Ausnehmung 20 ist entlang der Längsachse LA zur Einstellung der Flussim- pedanz für das Dämpfungsfluid moduliert, beispielsweise indem ein erster Bereich der Ausnehmung 20 eine erste Tiefe T1 orthogonal zur Längsachse LA und ein zweiter Bereich der Ausnehmung eine größere zweite Tiefe T2 aufweist. Befindet sich der Kolben 19 im Bereich der ersten Tiefe T1 (Fig. 1 a) wird dadurch ein Strömungskanal mit einem geringeren Strömungsquerschnitt und somit einer höheren Flussimpedanz definiert, als wenn sich der Kolben 19 im Bereich der zweiten Tiefe T2 befindet (siehe Fig. 1 b). Folglich ist die Strömungsimpedanz für das Dämpfungsfluid und in der Folge die Dämpfkraft des Dämpfers 100 abhängig von der Position des Kolbens 19 entlang seines Hubwegs innerhalb der Hülse 12.

Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Hülse 12. Die, beispielsweise hohlzylinderförmige, Hülse 12 umfasst an einer Innenfläche eine Ausnehmung 20, die zusammen mit einem in der Hülse geführten Kolben 19 einen Strömungskanal für ein Dämpfungsfluid definiert. Die Flussimpedanz für das Dämpfungsfluid in dem Strömungskanal kann durch die Wahl einer Tiefe T der Ausnehmung 20 in einer Radialrichtung der Hülse 12 und/oder einer Breite B der Ausnehmung 20 in einer Umfangsrichtung der Hül- se 12 eingestellt sein.

Figur 3 zeigt einen schematischen Längsschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Hülse 12. Die dargestellte Hülse 12 ist hohlzylinderförmig mit einer Längsachse LA und umfasst zumindest eine Ausnehmung 20, die als durchgängige Öffnung von einer Innenfläche 12i zu einer Außenfläche 12a der Hülse 12 ausgebildet ist, sodass die Tiefe der Ausnehmung 20 einer Wandstärke der Hülse 12 entspricht. Bevorzugt umfasst die Hülse vier um die Längsachse LA gleichverteilte und/oder gleichartige Ausnehmungen 20. Eine Breite B der Ausnehmung in einer Umfangsrichtung der Hülse 12 nimmt entlang der Längsachse LA von einem ersten Ende E1 der Ausnehmung 20 zu einem zweiten Ende E2 der Ausnehmung 20 ab, sodass die Ausnehmung 20 in einer Wandebene der Hülse 12 beispielsweise eine Parabelform beschreibt.

Figur 4 zeigt einen schematischen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Dämpfers 100. Der dargestellte Dämpfer 100 umfasst einen hohlzylinderförmigen Außenkörper 1 mit einer Außenkörperlängsachse ALA. In dem Außenkörper 1 ist die in Figur 3 dargestellte Hülse 12 derart angeordnet, dass die Längsachse der Hülse 12 mit der Außenkörperlängsachse ALA zusammenfällt und eine Außenfläche 12a der Hülse eine Kontaktfläche 12-1 zur mechanischen und/oder thermischen Anbindung an den Außenkörper 1 bildet. Durch einen Ver- schluss 2 und eine Durchführung 15 für eine Kolbenstange 3 wird die Hülse 12 in dem Außenkörper 1 lösbar fixiert. Der Innenraum der Hülse 12 bildet den Dämpfungsraum 1 10 des Dämpfers 100, der durch ein Befüllventil 9 in dem Verschluss 2 mit einem Dämpfungsfluid befüllt werden kann. Im dargestellten Beispiel befindet sich der Kolben 19 des Dämpfers 100 am ersten Ende E1 der Ausnehmung 20 der Hülse 12 in dem Dämpfungsraum 1 10.

Wird die Kolbenstange 3 druckbelastet wird dadurch der Kolben 19 entlang seines Hubwegs vom ersten Ende E1 zum zweiten Ende E2 der Ausnehmung 20 geschoben. Dabei strömt das Dämpfungsfluid von einer ersten Fluidkammer 1 1 1 in Bewegungsrichtung vor dem Kolben 19 durch den von der Ausnehmung 20 mit dem Außenkörper 1 und dem Kolben 19 defi- nierten Strömungskanal in eine zweite Fluidkammer 1 12 hinter dem Kolben 19. Die dabei auftretende Strömungsimpedanz für das Dämpfungsfluid bestimmt die Dämpfkraft des Dämpfers 100. Da die Breite B der dargestellten Ausnehmung 20 vom ersten Ende E1 zum zweiten Ende E2 abnimmt, nimmt auch der Strömungsquerschnitt des Strömungskanals ab, wenn sich der Kolben auf seinem Hubweg entlang der Außenkörperlängsachse ALA vom ersten Ende E1 zum zweiten Ende E2 bewegt. Folglich nehmen die Flussimpedanz für das Dämpfungsfluid und die Dämpfkraft über den Hubweg H zu, wenn sich der Kolben vom ersten Ende E1 zum zweiten Ende E2 bewegt.

Damit der Kolben 19 bei Entlastung der Kolbenstange 3 leicht wieder in seine dargestellte Ausgangslage gebracht werden kann, kann in dem Kolben 19 eine Anzahl von Rückschlagventilen 8 vorgesehen sein. Durch die Rückschlagventile 8 kann das Dämpfungsfluid mit geringer Flussimpedanz von der zweiten Fluidkammer 1 12 in die erste Fluidkammer 1 1 1 strömen, während der Kolben 19 sich vom zweiten Ende E2 zurück zum ersten Ende E1 bewegt.

Figur 5 zeigt beispielhafte Verläufe der Breite B einer Ausnehmung 20 einer erfindungsgemäßen Hülse 12 (Fig. 5a) und einer daraus resultierenden Flussimpedanz F (Fig. 5b). Die Hülse 12 des in Figur 4 dargestellten Dämpfers 100 zeigt beispielsweise eine Aussparung 20 mit einer Breite B, die von einer ersten Breite B1 am ersten Ende E1 der Aussparung 20 über den Hubweg H des Kolbens zu einer zweiten Breite B2 am zweiten Ende E2 der Aussparung 20 monoton abnimmt. Proportional zur Breite B nimmt auch der Strömungsquerschnitt Q des von der Ausnehmung 20 mit dem Kolben 19 definierten Strömungskanals ab, wenn sich der Kolben 19 entlang seines Hubwegs H vom ersten Ende E1 zum zweiten Ende E2 bewegt.

Die Flussimpedanz F ist umgekehrt proportional zum Strömungsquerschnitt Q und zeigt daher den in Figur 5b dargestellten von einer ersten Flussimpedanz F1 zu einer zweiten Flussimpedanz F2 zunehmenden Verlauf, wenn sich der Kolben 19 entlang seines Hubwegs H vom ersten Ende E1 zum zweiten Ende E2 bewegt. Da die Dämpfkraft K des Dämpfers 100 von der Flussimpedanz F bestimmt wird, zeigt die Dämpfkraft K qualitativ den gleichen Verlauf abhängig vom Hubweg H wie die Flussimpedanz F. Durch entsprechende Ausgestaltung der Ausnehmung 20 lassen sich nahezu beliebige hubwegabhängige Verläufe der Dämpfkraft K einstellen.

Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens 400 für einen erfindungsgemäßen Dämpfer 100. Das Herstellungsverfahren 400 um- fasst das Fertigen 410 von einer Anzahl von, insbesondere voneinander verschiedenen, Hülsen, beispielsweise mit einem erfindungsgemäßen Fertigungsverfahren 300. Das erfin- dungsgemäße Fertigungsverfahren 300 umfasst das Einbringen 310 einer Ausnehmung in die Hülse, woran sich ein Nachbearbeiten 320 der Hülse, beispielsweise ein Entgraten, insbesondere im Bereich der Ausnehmung, anschließen kann.

Das dargestellte Herstellungsverfahren 400 umfasst ein Auswählen 430 einer Hülse aus ei- ner Anzahl, insbesondere bezüglich der Flussimpedanz für das Dämpfungsfluid zwischen der ersten Fluidkammer und der zweiten Fluidkammer des Dämpfers 100, unterschiedlicher Hülsen. Anschließend erfolgt das Einbauen 420 der Hülse in den Außenkörper des Dämpfers 100, beispielsweise indem die Hülse 12 in den Außenkörper, insbesondere passgenau, eingesteckt und dort mit Arretiermitteln (nicht dargestellt) wie einem Verschluss befestigt wird.

Merkmale, die im Kontext eines Beispiels dargestellt sind, können erfindungsgemäß auch anders kombiniert werden. Bezugszeichenliste

1 Außenkörper

2 Verschluss

3 Kolbenstange

8 Rückschlagventil

9 Befüllventil

12 Druckhülse

12a Außenfläche

12b Innenfläche

12-1 Kontaktfläche

12-19 Führungsfläche

19 Kolben

100 Dämpfer

1 10 Dämpfungsraum

1 1 1 erste Fluidkammer

1 12 zweite Fluidkammer

300 Fertigungsverfahren

310 Einbringen

320 Nachbearbeiten

400 Herstellungsverfahren

410 Fertigen

420 Einbauen

430 Auswählen

ALA Außenkörperlängsachse

B Breite

B1 erste Breite

B2 zweite Breite

E1 erstes Ende

E2 zweites Ende

F Flussimpedanz

F1 erste Flussimpedanz

F2 zweite Flussimpedanz

H Hubweg κ Dämpf kraft

K1 erste Dämpf kraft

Κ2 zweite Dämpfkraft

LA Längsachse

Q Strömungsquerschnitt

Q1 erster Strömungsquerschnitt

Q2 zweiter Strömungsquerschnitt

Τ Tiefe

Τ1 erste Tiefe

Τ2 zweite Tiefe