<Desc/Clms Page number 1>
Kolben für Schwingungsdämpfer
Die Erfindung betrifft einen Kolben für einen in beiden Richtungen wirksamen Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge mit je einer Gruppe von Durchlassöffnungen für die Dämpfungsflüssigkeit für beide Be- wegungsrichtungen, wobei der ganze Umfang der Durchlassöffnungen von schmalen, ebenen Auflageflä- chen gebildet ist und die Öffnungen durch eine an diesen Auflageflächen aufliegende Federplatte teilwei- se abgedeckt sind, zu einem kleinen Teil jedoch als Voröffnungsdurchlässe den Rand der Federplatte nach aussen übernehmen. Derartige Kolben sind an sich bekannt.
Bei den bekannten Kolben besteht der schwerwiegende Nachteil, dass der geringste Versatz der Bohrungen und der Federplatte sowie die geringste Abweichung des vorgeschriebenen Bohrungsdurchmessers und des Federplattendurchmessers bereits sehr starke Veränderungen des freien Querschnittes der Voröffnungsdurchlässe ergeben und dadurch die Dämpfungskennlinie wesentlich beeinflussen. Ausserdem sind bei diesen bekannten Kolben die Abweichungen von einer gewünschten Einstellung bei den gleichen Toleranzen für Versatz und Durchmesser von Durchlassöffnung und Federplatte um so grösser, je grösser die Durchlassöffnungen und je kleiner die Voröffnungsdurchlässe sind. Grosse Durchlassöffnungen sind aber er- wünscht, weil nur dann der Unterschied der druckbeaufschlagten Fläche bei geöffnetem und geschlossenem Ventil verkleinert wird.
Die Aufgabe, die Abhängigkeit der Dämpfungskennlinie von Toleranzen der Bohrungsdurchmesser, Federplattendurchmesser und Querschnitte der Voröffnungsdurchlässe zu beseitigen oder wenigstens zu variieren, wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Voröffnungsdurchlässe verjüngte Fortsätze der Durchlassöffnungen nach Art von Spitzen oder steilen Kuppen sind, wobei das Verhältnis von Basislänge (periphere Ausdehnung) zur Höhe (radiale Ausdehnung) kleiner als 2 : 1, vorzugsweise kleiner als 1 : 1, insbesondere kleiner als 1 : 2 ist.
Die Durchlassöffnungen können z. B. polygonal ausgebildet sein, wobei eine Ecke von jeder Durchlassöffnung über den Federplattenrand hinausragt und einen Voröffnungsdurchlass bildet.
Man kann auch die Durchlassöffnungen mit Fortsätzen ausführen, die etwa halbkreisförmig oder polygonal ausgebildet sind und als Voröffnungsdurchlässe über den Rand der Federplatten hinausragen.
Die beiliegenden Figuren der Zeichnung erläutern die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele. Es stellen dar : Fig. l einen Querschnitt 1-1 der Fig. 2 durch einen Stossdämpferkolben ; Fig. 2 die halbe Ansicht des gleichen Kolbens ; Fig. 3 einen Schnitt ICI-ICI der Fig. 4 durch einen Stossdämpferkolben, bei dem die Form der Durchlassöffnung und Voröffnungsdurchlässe gegenüber den Fig. 1 und 2 variiert ist ; Fig. 4 die halbe Ansicht eines Stossdämpferkolbens entsprechend Fig. 3 ; Fig. 5 den Schnitt V-V der Fig. 6 durch einen Stossdämpferkolben mit einer weiteren Möglichkeit für die Ausbildung der Durchlassöffnungen und Voröffnungsdurchlässe und Fig. 6 die halbe Ansicht eines Stossdämpferkolbens entsprechend Fig. 5.
Gemäss den Fig. 1 und 2 sind ein Stossdämpferkolben 2 und Federplatten 3 auf einer Kolbenstange l befestigt. Durchlassöffnungen 4 des Stossdämpferkolbens dienen zur Druckdämpfung. Weitere Durchlassöffaungen 5 des Stossdämpferkolbens haben dreieckigen Querschnitt und sind kleiner als die Durchlassöffnungen 4, da sie zur Zugdämpfung dienen und die Zugdämpfung höher sein soll als die Druckdämpfung. Durch die Federplatten 3 sind die Durchlassöffnungen 4 und 5 bis auf die Voröffnungsdurchlässe 7 bzw. 8 3. 15gedeckt. Die Durchlassöffnungen sind mit einem gegenüber der Kolbenfläche erhabenen Rand 6 verselen, auf dem die Federplatten 3 aufliegen.
Auch dadurch ist der Unterschied zwischen der druckbeauf-
<Desc/Clms Page number 2>
schlagten Fläche der Federplatten 3 bei freigegebenen und geschlossenen Durchlassöffnungen verkleinert. Beim Aufmachen der Durchlassöffnung 4 bzw. 5 vergrössert sich die druckbeaufschlagte Fläche der Federplatte 3 nämlich nur um die des Randes 6.
Die Wirkungsweise des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Stossdämpferkolbens ist wie folgt :
Bei kleinen Bewegungen des Kolbens 2 im Dämpferrohr erfolgt der Flüssigkeitsdurchtritt ausschliesslich durch die Voröffnungsdurchlässe 7 bzw. 8. Führt der Stossdämpferkolben 1 grössere Bewegungen aus, so hebt je nach der Bewegungsrichtung eine der Federplatten 3 ab und gibt die Durchlassöffnungen 4 bzw.
5 frei. Damit der Übergang von der Lochdämpfung durch die Voröffnungsdurchlässe 7 bzw. 8 zur Ventildämpfung beim Aufmachen der Durchlassöffnungen 4 bzw. 5 störungsfrei und ohne Unstetigkeiten in der Kennlinie des Dämpfers vor sich geht, muss ein bestimmtes Querschnittsverhältnis zwischen den Voröffnungsdurchlässen 7 bzw. 8 und den Durchlassöffnungen 4 bzw. 5 eingehalten werden. Das günstigste Verhältnis zwischen diesen Querschnitten muss durch Versuche für jeden Fahrzeugtyp bestimmt werden. Es ist insbesondere aus der Fig. 2 leicht ersichtlich, dass bei derart ausgebildeten Durchlassöffnungen bzw. Vor- öffnungsdurchlässen dasquerschnittsverhältnis durch Bautoleranzen nicht erheblich geändert wird, obwohl die Durchlassöffnungen 14,5 gross sind.
Bei einem Stossdämpferkolben nach den Fig. 3 und 4 ist der Aufbau grundsätzlich der gleiche wie bei dem Stossdämpferkolben nach den Fig. 1 und 2. Es sind lediglich Durchlassöffnungen 9 bzw. 10 mit anderer Querschnittsform verwendet und die Voröffnungsdurchlässe 11 bzw. 12 sind an ihrem Ende nicht durch eine Spitze, sondern durch eine gekrümmte Linie begrenzt. Die Wirkungsweise der Anordnung entspricht der nach den Fig. 1 und 2.
Bei einem Stossdämpferkolben nach den Fig. 5 und 6 weisen die Durchlassöffnungen 13 für die Druckdämpfung und die dazugehörigen Voröffnungsdurchlässe 14 wieder eine andere Form auf. Die Durchlass- öffnungen 13 sind sichelförmig und laufen zum Kolbenaussenrand hin in Spitzen 14 aus, welche die Vor- öffnungsdurchlässe bilden. Die Wirkungsweise dieses Stossdämpferkolbens ist ebenfalls die gleiche wie die eines Stossdämpferkolbens nach den Fig. 1 und 2.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kolben für einen in beiden Richtungen wirksamen Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit je einer Gruppe von Durchlassöffnungen für die Dämpfungsflüssigkeit für beide Bewegungsrichtungen, wobei der ganze Umfang der Durchlassöffnungen von schmalen ebenen Auflageflächen gebildet ist und die Durchlassöffnungen durch eine an diesen Auflageflächen aufliegende Federplatte teilweise abgedeckt sind, zu einem-kleinen Teil jedoch als Voröffnungsdurchlässe den Rand der Federplatte nach aussen überragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Voröffnungsdurchlässe (7,11, 12,14) verjüngte Fortsätze der Durchlassöffnungen nach Art von Spitzen (7) oder steilen Kuppen (11, 12i 14) sind, wobei das Verhältnis von Basislänge (a) (periphere Ausdehnung) zur Höhe (u)
(radiale Ausdehnung) kleiner als 2 : 1, vorzugsweise kleiner als l : l, insbesondere kleiner als l : 2 ist.