DE1030197B - Hydraulischer Stossdaempfer fuer Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge - Google Patents
Hydraulischer Stossdaempfer fuer Fahrzeuge, insbesondere KraftfahrzeugeInfo
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Description
DEUTSCHES
Zur Abdämpfung oder Abbremsung von Schwingungen und ähnlichen Bewegungen verwendet man
seit langer Zeit bei gefederten Fahrzeugen doppelt wirkende hydraulische Stoßdämpfer, bei denen die
Dämpfungswirkung durch Hindurchdrücken bzw. Durchströmen von Flüssigkeit durch kalibrierte Ventile
od. dgl. erhalten wird, die im Inneren eines hohlen Kolbens angeordnet sind, der seinerseits durch eine
Kurbel od. dgl. betätigt wird, der wiederum durch diejenige Welle in Bewegung bzw. in oszillierende
Rotation versetzt wird, die mittels eines Kurbelarms od. dgl. die Vorrichtung mit dem schwingenden Teile
verbindet; der genannte hohle Kolben verschiebt sich hierbei in einem Zylinder hin und her, dessen Achse
dann senkrecht zur Längsachse der Kurbel liegt, wenn die Kurbel sich in ihrer Mittel- oder Nullstellung befindet,
in der der Schwingung, z. B. Federung, unterworfene Teil im Gleichgewichtszustand bzw. in der
Gleichgewichtsstellung ist.
Die Stoßdämpfer dieses Typs besitzen den Nachteil, nach den beiden Richtungen in verschiedener Weise
zu wirken, wenn das Fahrzeug ungenügend beladen oder auch, im Gegenteil, überladen ist. Die Verschiedenheit
der Stoßdämpferwirkung in den beiden Richtungen ist also eine Funktion des Beladezustandes des
Fahrzeuges. Tatsächlich fällt bzw. stimmt in dem einen oder anderen der beiden außer Normalbeladung möglichen
Fälle der Minderlast und der Überladung die Ruhelage der Kurbel, die den doppelt wirkenden Kolben
betätigt, nicht mehr überein mit der Mittel- oder Nullage, die zur Achse des Kolbens senkrecht liegt;
die Ruhelage der Kurbel ist vielmehr in solchen Fällen in bezug auf die Kolbenachse geneigt, was sich
auch in einer verschobenen Lage des Kolbens auswirkt, die also dessen Weg nach der einen Endseite
des Zylinders hin vermindert und den Weg nach der anderen, entgegengesetzten Richtung vergrößert. Da
sich in solchen Geräten die Rückkehr bzw. der Rückfluß der Flüssigkeit von den äußeren Kammern des
Zylinders zum Behälter in gleicher Weise vollzieht und insbesondere durch die kalibrierten Ventile hindurch,
die konstante bzw. identische Charakteristika besitzen, verhält sich der Stoßdämpfer durchaus verschieden,
je nach der Richtung der Schwingung oder abzudämpfenden Bewegung.
Die Erfindung beseitigt diese Nachteile und hat insbesondere Verbesserungen an hydraulischen vorbeschriebenen
Stoßdämpfern zum Gegenstand und zur Aufgabe, wobei eine symmetrische Wirkung des Stoßdämpfers
erzielt werden soll ohne Abhängigkeit vom Ladezustand des Fahrzeuges, also eine nach beiden
Richtungen gleiche Wirkung des Stoßdämpfers, gleichgültig wie groß oder klein die Last, die vom Fahrzeug
getragen ist, sein mag.
Hydraulischer Stoßdämpfer für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge
Anmelder:
Charles Granet, Courbevoie,
Charles Granet, Courbevoie,
Georges Roland, Neuilly,
und Robert Crauc, Vanves (Frankreich)
und Robert Crauc, Vanves (Frankreich)
Vertreter: Dipl.-Ing. R. Busselmeier, Patentanwalt,
Augsburg, Grottenau 2
Augsburg, Grottenau 2
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 22. September 1954 und 2. August 1955
Frankreich vom 22. September 1954 und 2. August 1955
Charles Granet, Courbevoie, Georges Roland, Neuilly, und Robert Crauc, Vanves (Frankreich),
sind als Erfinder genannt worden
Die Erfindung geht also aus von einem hydraulischen Stoßdämpfer für Fahrzeuge und insbesondere
für Kraftfahrzeuge, bei dem über einem Zylinder ein Gehäuse angeordnet ist, das den Flüssigkeitsbehälter
bildet, wobei der Zylinder mit dem Gehäuse durch eine große Öffnung im Mittelteile kommuniziert, wobei
ein mit zwei Böden versehener Kolben sich in dem Zylinder bewegen kann und zwischen seinen Böden
der Einwirkung einer auf derjenigen Welle verkeilten Kurbel ausgesetzt ist, auf der auch der Kurbelarm
befestigt ist, der die Schwingbewegungen aufnimmt bzw. einleitet, wobei die Kurbel in den genanten Zylinder
durch dessen im Mittelbereich vorgesehene Öffnung eintritt, wobei in jedem Kolbenboden ein
Platten- oder Klappenventil angeordnet ist, das von seinem Sitz abgehoben werden kann, wenn der zugehörige
Kolbenboden sich vom korrespondierenden Zylinderdeckel entfernt, wobei Kanäle vorgesehen sind,
von denen jeder bzw. von denen jeweils eine Gruppe einen Zylinderendraum mit dem Flüssigkeitsbehälter
bzw. dem Gehäuseinneren verbindet.
Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß der Rückstrom der Flüssigkeit von den Zylinderendräumen
zum Flüssigkeitsbehälter, das ist zum Gehäuseinneren, durch Ventile gesteuert wird, die durch einen
in der Grundform kreisförmigen Nocken gesteuert werden, wobei der Nocken fest auf der Welle der
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Kurbel angeordnet ist und solche Profile besitzt, die symmetrisch sind bezüglich der transversalen Symmetrieebene
der Kurbel und ebenso bezüglich einer Ebene, die senkrecht ist zur vorgenannten Ebene und
die Achse der Welle der Kurbel enthält, und wobei diese Profile so ausgebildet sind, daß die Andrückkräfte
auf die Ventile in Abhängigkeit zur Fahrzeuglast stehen.
Wesentlich an der Erfindung ist also, daß die Ka-
Fig. 3 einen Schnitt H-II nach Fig. 2,
Fig. 4 eine Draufsicht der Vorrichtung der Fig. 2 von oben.
In Fig. 1 ist der Körper des Stoßdämpfers vorzugsweise ein Formstück aus Leichtmetall; er ist gebildet
durch einen Zylinder 1, der etwa aus dem Vollen ausgebohrt oder ausgedreht und an seinen beiden Enden
durch eingeschraubte oder aufgeschraubte Deckel 2
bzw. Aufhängung zu erlangen, die immer im richtigen Verhältnis zu der momentanen Beladung des Fahrzeuges
ist; diese Einrichtung vermeidet ferner den Nachteil, der sich daraus ergibt, daß die Stoßdämpfer
5 dann, wenn sie auf Höchstlast eingeregelt wären, zu hart sein würden bei einem Fahren des Fahrzeuges im
leeren oder wenig belasteten Zustand, während sie andererseits zu weich arbeiten würden, wenn sie auf
die Fahrzeugmindestbelastung eingeregelt bzw. einge-
näle, die für den Rückfluß der Flüssigkeit aus den t0 stellt wären und wenn dann in diesem letzteren Falle
Zylinderendräumen oder -kammern zum Behälter das Fahrzeug mit Vollast gefahren würde,
dienen, gesteuert bzw. kontrolliert werden durch je Andere Merkmale der Erfindung gehen aus der folein
Ventil, das unter variabler Belastung steht und genden Beschreibung hervor, die zwei Ausführungsgesteuert
bzw. in bezug auf diese seine variable Be- formen des Stoßdämpfers gemäß der Erfindung an
lastung gesteuert wird durch einen Nocken, der fest 15 Hand der Zeichnung schildert. Diese Ausführungsoder einteilig auf bzw. mit der Welle ist, auf welcher formen sind nur Beispiele; auch andere Ausgestaltunder
zur Aufnahme bzw. Einleitung der Schwingungen gen sind im Rahmen des erfinderischen Prinzips mögbestimmte
Kurbelarm od. dgl. aufgekeilt oder sonst- Hch. Es zeigt
wie befestigt ist. Fig. 1 einen Axialschnitt einer ersten Ausführungs-
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist 20 form der eines der mit variabler Belastung versehenen
die Kurbelfaust der den Kolben bewegenden Kurbel Ventile im Schnitt zeigt,
ausgebohrt bzw. ausgedreht, um die nach Maßgabe Fig. 2 einen Vertikalschnitt in der Achse des Zy-
der Fahrzeugradschwingungen drehschwingende Welle linders einer zweiten Ausführungsform, wobei diese
durchtreten zu lassen; an seiner Umfläche oder an Darstellung der Übersichtlichkeit halber nur ein Kanalseinem
Umfang ist diese Kurbelfaust in Form eines 25 paar für den Rückstrom der Flüssigkeit mit dem zuNockens
gearbeitet bzw. bearbeitet, derart, daß dieser gehörigen Ventil im Schnitt zeigt,
Nocken auf die Ventile mit je nach Nockenstellung
verschiedener Kraft einwirkt.
verschiedener Kraft einwirkt.
Gemäß einem speziellen Merkmale der Erfindung
ist der Nocken oder die Kurbelfaust der die Kolben 30
bewegenden Kurbel symmetrisch sowohl bezüglich der
Symmetrieachse der Kurbel wie auch bezüglich einer
Achse, die zur vorgenannten Achse senkrecht ist und
die Achse der oszillierenden Welle schneidet, derart,
daß der besagte Nocken od. dgl. ein Symmetriezen- 35 od. dgl. verschlossen ist; der Zylinder 1 ist einteilig trum besitzt, das in der Achse der drehschwingenden oder fest verbunden mit einem hohlen Gehäuse 3, desWelle liegt. sen Hohlraum 4 mit dem Zylinder 1 kommuniziert, Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsmöglichkeit und zwar einerseits durch einen zentralen Kanal oder der Erfindung hat der Nocken eine in der Grundform Durchgang 4 a und andererseits durch zwei Kanäle, kreisförmig begrenzte Kontur, die konzentrisch zu 40 nämlich den Kanal 3 ο und spiegelbildlich entspreder Achse der drehschwingenden Welle angeordnet
ist; der Nocken bzw. der Grundkonturkreis des
Nockens trägt auf gegenüberliegenden Seiten zwei
Profile, die geradlinig oder kurvenförmig bzw. gekrümmt sein können, und zwar in symmetrischer An- 45 fest auf der Welle 7 sitzt, die in den Wangen oder Ordnung der beiden Profile bezüglich der Transversal- Wänden des Gehäuses 3 drehbar gelagert ist; außerebene der den Kolben bewegenden Kurbel und ferner halb des Gehäuses 3 ist auf der Welle 7 derjenige in symmetrischer Anordnung bezüglich einer zur vor- Kurbelarm (nicht dargestellt) befestigt oder verkeilt, genannten Transversalebene senkrechten Ebene, in der die Schwingungen des Fahrzeugrades aufnimmt der die Achse der drehschwingenden Welle liegt, wo- 50 und in den Stoßdämpfer einleitet, bei jedes der geradlinigen oder kreisförmigen oder Das Gehäuse 3 ist mit Befestigungsmitteln 3c vergekrümmten Profile mit dem Mittelpunkt des Nockens sehen, die es erlauben, es an einen festen Bauteil, als Scheitel einen Winkel einschließt, der gleich ist beispielsweise an den Fahrzeugrahmen, anzuschließen, dem doppelten Winkel, um den die den Kolben be- Der Hohlraum 4 ist nach Füllung mit hydraulischer wegende Kurbel sich verschwenkt, wenn das Fahrzeug 55 Flüssigkeit z. B. oben durch einen Gewindestopfen 8 eine der zulässigen Höchstlast gleiche Belastung trägt. od. dgl. verschließbar.
ist der Nocken oder die Kurbelfaust der die Kolben 30
bewegenden Kurbel symmetrisch sowohl bezüglich der
Symmetrieachse der Kurbel wie auch bezüglich einer
Achse, die zur vorgenannten Achse senkrecht ist und
die Achse der oszillierenden Welle schneidet, derart,
daß der besagte Nocken od. dgl. ein Symmetriezen- 35 od. dgl. verschlossen ist; der Zylinder 1 ist einteilig trum besitzt, das in der Achse der drehschwingenden oder fest verbunden mit einem hohlen Gehäuse 3, desWelle liegt. sen Hohlraum 4 mit dem Zylinder 1 kommuniziert, Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsmöglichkeit und zwar einerseits durch einen zentralen Kanal oder der Erfindung hat der Nocken eine in der Grundform Durchgang 4 a und andererseits durch zwei Kanäle, kreisförmig begrenzte Kontur, die konzentrisch zu 40 nämlich den Kanal 3 ο und spiegelbildlich entspreder Achse der drehschwingenden Welle angeordnet
ist; der Nocken bzw. der Grundkonturkreis des
Nockens trägt auf gegenüberliegenden Seiten zwei
Profile, die geradlinig oder kurvenförmig bzw. gekrümmt sein können, und zwar in symmetrischer An- 45 fest auf der Welle 7 sitzt, die in den Wangen oder Ordnung der beiden Profile bezüglich der Transversal- Wänden des Gehäuses 3 drehbar gelagert ist; außerebene der den Kolben bewegenden Kurbel und ferner halb des Gehäuses 3 ist auf der Welle 7 derjenige in symmetrischer Anordnung bezüglich einer zur vor- Kurbelarm (nicht dargestellt) befestigt oder verkeilt, genannten Transversalebene senkrechten Ebene, in der die Schwingungen des Fahrzeugrades aufnimmt der die Achse der drehschwingenden Welle liegt, wo- 50 und in den Stoßdämpfer einleitet, bei jedes der geradlinigen oder kreisförmigen oder Das Gehäuse 3 ist mit Befestigungsmitteln 3c vergekrümmten Profile mit dem Mittelpunkt des Nockens sehen, die es erlauben, es an einen festen Bauteil, als Scheitel einen Winkel einschließt, der gleich ist beispielsweise an den Fahrzeugrahmen, anzuschließen, dem doppelten Winkel, um den die den Kolben be- Der Hohlraum 4 ist nach Füllung mit hydraulischer wegende Kurbel sich verschwenkt, wenn das Fahrzeug 55 Flüssigkeit z. B. oben durch einen Gewindestopfen 8 eine der zulässigen Höchstlast gleiche Belastung trägt. od. dgl. verschließbar.
Gemäß dieser Ausführungsform werden die Ventile, Zwischen den Stopfen oder Deckeln 2 und dem Zy-
welche die zum Entweichen der Flüssigkeit dienenden linder 1 sind Dichtungsringe 9 od. dgl. zwischenge-Kanäle
steuern, in dem Falle, wo das Fahrzeug mit schaltet; vorzugsweise bestehen sie aus synthetischem
einer geringeren als der zulässigen Höchstlast beladen 60 Kautschuk oder einem anderen geeigneten Material,
ist, auf ihre Ventilsitze mit einer Kraft angedrückt, das von Ölen nicht angegriffen wird,
die nicht nur eine Funktion der Schwingungsampli- Der Kolben 5 wird gebildet durch ein Rohrstück
tude, sondern auch eine Funktion der tatsächlichen 5a, beispielsweise aus abgestochenem Stahlrohr; seine
Belastung des Fahrzeuges ist; die Kraft, mit der die beiden Enden sind eingebördelt, um je einen Ring-Ventile
auf ihre Sitze gedrückt werden, ist dann ein 65 bund 5 fr zu bilden für die Aufnahme bzw. die Anlage
Maximum und dann unabhängig von der Schwin- eines Ringes 10, gegen den sich der Ventilsitz 11 des
gungsamplitude, wenn das Fahrzeug mit mehr Last Ventils 12 anlegt, das seinerseits der Wirkung einer
als der zulässigen Höchstlast beladen ist. Diese An- Feder 13 oder einer sonstigen Federkraft unterworfen
Ordnung bietet die vorteilhafte Möglichkeit, eine ist. Jeder Kolbenboden ist außerdem vervollständigt
solche Härte oder Dämpfungswirkung der Federung 70 durch eine Masse oder einen Körper 14, der einen
chend den Kanal 3 b, die in den Zylinder in der Nähe von dessen Enden einmünden; ein mit zwei Böden
versehener Kolben 5 ist im Zylinder 1 vorgesehen, ferner eine Kurbel 6, die mit ihrer Kurbelfaust dreh-
durchgehenden, z.B. axialen Kanal 15 besitzt; das Rohr 5 α ist in seiner mittleren oberen Partie ausgeschnitten,
um eine Öffnung Sc zu bilden, die mit dem Durchgang 4 ο des Hohlraumes 4 kommuniziert.
Die Kurbel 6 wird gebildet durch die Kurbelfaust, an die ein Arm 6 a fest oder einteilig angeschlossen
ist; der Arm 6α endet in dem Kopf 6 b, der die öffnung
5c durchtritt und somit zwischen den beiden Massen 14 Platz findet.
Oberhalb des Zylinders und je einen Vorsprung in den Hohlraum 4 hinein bildend sind zwei Blöcke 3d
vorgesehen, die als Aufnahme- oder Lagerkörper für die Rückströmventile 16 dienen. Zu diesem Zweck ist
in die beiden Blöcke 3ei je eine Bohrung 3e gebohrt,
deren eines Ende mit dem Kanal 3 a kommuniziert, derart, daß das Ventil 16 den Kanal 3 a verschließen
kann, wenn es sich in seiner äußersten und somit Ver-Schlußstellung befindet. 3/ ist eine Bohrung, durch
welche das öl vom Raum 3 e in den Raum 4 strömen kann.
Dieses Ventil 16 wird gebildet durch einen beispielsweise konischen Kopf, der mit einem kolbenhemdartigen
Fortsatz vereinigt oder einteilig ist, und durch ein Gegenstück, das aus einem anderen, ebenfalls
kolbenhemdartigen hohlen Stück 16& gebildet ist, das an seinem einen Ende durch einen Boden 16 c abgeschlossen
ist. Im Inneren dieser zylindrischen rohrförmigen Elemente und somit zwischen dem Kopf 16
und dem Boden 16 c ist eine Feder 17 angeordnet, die danach trachtet, die beiden Elemente 16 und 16 b, 16 c
auseinanderzudrücken.
Ein Nocken, dessen Profil symmetrisch bezüglich der Kurbelarmachse ist, ist auf der Welle 7 befestigt.
Dieser Nocken kann gebildet werden durch das äußere Profil der Kurbelfaust der Kurbel 6.
Es ist einzusehen, daß die Kurbel 6, wenn das Gerät für eine mittlere vorbestimmte Last ausgelegt ist, sich
dann in Gleichgewichtslage befinden wird, wenn das Fahrzeug die genannte mittlere Last trägt; der KoI-
lh drückt die Feder 17 zusammen und geht hierbei durch ein Maximunröc, das der Kontaktpunkt des Nockens
mit dem Boden 16c des Ventils 16 ist, sobald sich die Kurbel 6 in ihrer maximalen Verschwenk- oder Neigungslage
befindet.
Es ist leicht zu erkennen, daß selbst bei normaler Belastung des Fahrzeuges die Wirkung des Stoßdämpfers
progressiv ist, da ja die Dämpfungswirkung dem Wert bzw. dem Einfluß der Schwingungsamplitude
der Kurbel 6 proportional ist und von der Grundform der abzudämpfenden Bewegung ausgeht.
Es ist ebenfalls ersichtlich, daß unter der Einwirkung einer dem Fahrzeug aufgebürdeten steigenden
Überlast, die ja die entsprechende Ruhelage der Kurbei
ändert, die Flüssigkeit beim Rückströmen durch den Kanal 3 a beim Anheben des Ventilkopfes 16 einen
immer größer werdenden Widerstand finden wird nach Maßgabe des Umstandes, daß die Ruhelage der
Kurbel sich in eine Ebene begibt, die sich mehr und mehr gegenüber der mittleren Transversalebene des
Gerätes neigt bzw. verschwenkt.
Weil die Schwingungen diese Neigung vergrößern, geben sogar kleine Amplituden Anlaß zu einer Dämpfungskraft
bzw. Dämpfungswirkung von kräftigem Ausmaß, da effektiv bei Fahrzeugüberlast diese kleinen
Amplituden Äquivalente zu großen, bei einer normalen Ruhelage, also bei Normallast,' entstehenden Amplituden
sind.
In der Variante der Fig. 2 bis 4 bezeichnet das Bezugszeichen
21 einen Zylinder, der von einem Gehäuse 22 überdacht ist, wobei beide Teile vorzugsweise aus
einem Stück gearbeitet sind; das Gehäuse 22 kommuniziert mit dem genannten Zylinder durch eine zentrale
Öffnung 23; der Innenraum 24 des Gehäuses 22 wird durch einen geeigneten Stopfen 25 verschlossen.
Der Zylinder 21 wird an seinen beiden Enden durch Deckel 26, 27 unter Zwischenlage von Verbindungsstücken,
Dichtungen 28, 29 od. dgl. verschlossen, wobei die genannten Deckel vorzugsweise auf den Zylin-
30
35
g g g y
ben wird sich in solchem Falle um eine jeweils gleiche 40 der 21 aufgeschraubt oder in ihn eingeschraubt sind.
Strecke in beiden Bewegungsrichtungen verschieben, In dem Zylinder 21 ist beweglich ein hohler Kolben
wobei die Ventile 16 im Hinblick auf den gewünsch- Bd
ten Dämpfungseffekt bzw. nach dessen Maßgabe austariert sind.
Wenn aber das Fahrzeug überlastet ist, nimmt die Kurbel eine schräge Ruhelage ein; diese Lage der
Kurbel 6 ist also geneigt bezüglich der Nullage bei mittlerer Last, und ausgehend von jener abweichenden
Ruhelage wird der Kolben eine unsymmetrische Verschiebung — die Kolbenverschiebung nach der
einen Seite ist also nicht gleich der Kolbenverschiebung nach der anderen Seite — aufweisen, die sich in
ungleichen Dämpfungseffekten bzw. Gegenkräften auswirken würde, wenn man nicht entsprechend der
Erfindung besondere Mittel vorsähe, um auf die Ventile 16 identische Kräfte auszuüben, um die Gleichheit
der Bremsung der Flüssigkeit aufrechtzuerhalten, die
sich durch die Kanäle, wie beispielsweise durch den Kanal 3 a, durchdrückt bzw. durchfließt. Dieses Resultat
wird erhalten dank dem Nocken, der zwei Profile 6 ei trägt, welche die Achse der Welle 7 als Symmetrieachse
besitzen.
Das Profil des Nockens 6 ist derart, daß im Gleichgewichtszustand des Fahrzeuges unter einer solchen
Last, die der vorgesehenen Last entspricht, also dann, wenn die Kurbel 6 sich genau in der transversalen
Mittelebene des Gerätes befindet, die Feder 17 fast entspannt ist. Ausgehend von dieser Ruhelage entfernt
sich das Profil des Nockens: vom Rotationszen-
30 mit zwei Böden 31 und 32 angeordnet; die Böden
31 und 32 sind ausgestattet mit Kanälen 33, 34, 33',
34', die bei 35 bzw. 35' auf oder in ein Stück 36 bzw. 36' einmünden, das den Sitz je eines Klappenventils
37 bzw. 37' bildet; das Klappen- oder Plattenventil 37, 37' ist belastet durch eine Feder 38, 38', die sich andererseits
auf den Abstützungssitz 39, 39' absetzt, der jm Boden des hohlen Kolbens vorgesehen ist und
durch geeignete Mittel, beispielsweise durch den eingebogenen oder eingebördelten Rand 40, 40' der zylindrischen
Wand des Kolbens 30, festgehalten wird. Zwischen den Böden 31 und 32 ist eine Kurbel 41 angeordnet,
die drehfest auf der Welle 42 sitzt (Fig. 3 und 4); auf der Welle 42 ist der Kurbelarm-43 befestigt,
z. B- verkeilt, der die schwingenden Bewegungen aufnimmt bzw. einleitet.
Wie besonders in Fig. 2 zu sehen ist, sind die Ventile mit variabler Belastung (Federbelastung) einer
Geraden folgend angeordnet, wobei diese Gerade parallel ist zur Achse des Zylinders und wobei die
Ventile sich in einer Ebene befinden, die in der Fig. 4 vertikal zur Zeichenebene ist, und zwar parallel zur
Vertikalebene, in der die Achse des Kolbens 30 liegt. Jedes der beiden Ventile mit variabler Belastung ist
in einem entsprechenden Block 44 des Gehäuses 22 angeordnet und trägt ein rohrförmiges Element 45, das
auf dem der Welle 42 benachbarten Ende durch einen Boden 46 abgeschlossen ist, und ein rohrförmiges
g
trum, wobei die Profilradien also größer werden, und 70 Element 47, das durch einen konischen Boden 48
trum, wobei die Profilradien also größer werden, und 70 Element 47, das durch einen konischen Boden 48
od. dgl. abgeschlossen ist, wobei die rohrförmigen Elemente 45 und 48 gegeneinander abgestützt, also
auseinandergespreizt werden durch eine Feder 49'; die Spitze des konischen Elements 48 arbeitet mit dem
Boden 49 eines Stopfens 50 zusammen, der mit einer axialen Durchbrechung oder Durchbohrung 51 versehen
ist; die Durchbohrung 51 kommuniziert mit radialen Bohrungen oder Durchbrechungen 52, die
nun ihrerseits mittels einer ringförmigen Ausdrehung 53 od. dgl. mit dem seitlichen, in Fig. 2 nach unten
abgehenden Kanal 54 kommunizieren, der in Verbindung steht mit dem entsprechenden Bodenraum 55 des
Zylinders 21. Die Durchbrechungen bzw. Durchbohrungen 62 und 63 verhindern jede Ölkompression
zwischen den rohrförmigen Elementen 45 und 47, wenn die Feder 49' zusammengedrückt wird; am Anfang
der Bohrung od. dgl. 62 endet ein Kanal 62', der andererseits mit dem inneren Raum 24 des Gehäuses
22 kommuniziert.
Es ist festzuhalten, daß die Ausbildung des Ventils mit regelbarer Belastung von einer solchen Art ist,
daß eine leichte Demontage der hauptsächlichen Elemente möglich ist, hauptsächlich im Hinblick auf
die Ersetzung oder den Austausch von Federn, wie z. B. von Federn 49'. Zu diesem Zweck genügt es, den
Stopfen 50 abzuschrauben, ein entsprechend geeignetes Werkzeug in die Gewindeblmdbohrung 48' des ringförmigen
Stücks 48 einzusetzen, welches man nun ausziehen kann, um Zugang zur Feder 49 zu finden.
Der Boden 46 des rohrförmigen Stücks 45 hat vorzugsweise die Form einer Kugelkalotte, die sich abstützt
auf dem Nocken 56, der auf oder an der Kurbel 41 mittels Stifte 57, 58 drehfest sitzt. Der Nocken 56
ist symmetrisch bezüglich der transversalen Symmetrieebene der Kurbel, ebenso symmetrisch bezüglich
der Ebene, die zu der vorgenannten Symmetrieebene senkrecht ist und die Achse der Welle 42 enthält, auf
der die Kurbel montiert ist. Der genannte Nocken trägt ringförmige Konturen oder Teile 59, 60 und dazwischen
je konkave Kontur 61.
Die Funktion der beschriebenen Vorrichtung ist wie im folgenden beschrieben, wobei man berücksichtigen
muß, daß für die in der Fig. 2 dargestellten Organe vorausgesetzt ist, daß sie diejenigen Positionen einnehmen,
die dem unbeladenen Zustand des mit dem Stoßdämpfer ausgerüsteten Fahrzeuges entsprechen.
Wenn durch Vermittlung des Kurbelarms 43 oder eines ähnlichen Elements die Welle 42 sich in dem
Sinne des Pfeiles F dreht, dann verschwenkt sich die Kurbel nach rechts und verbringt somit den Kolben
30 um eine solche Strecke nach rechts, die der Amplitude der Verdrehung der Welle 42 entspricht. Infolge
dieser Verdrehung wird jede Feder 49' zusammengedrückt und belastet das entsprechende Ventil 48 mit
einer solchen Kraft, die der Amplitude der Verdrehung entspricht, wobei die genannte Ventilbelastung auf
das Ventil 48 so ausgeübt wird, daß es sich dem Durchgang der Flüssigkeit entgegenstemmt, die während
der Verschiebung des Kolbens 30 nach rechts aus der Kammer 55 in Richtung zur zentralen Partie
des Stoßdämpfers zurückgedrückt wird. Im tatsächlichen Effekt wird das öl während der Verschiebung
des Kolbens 30 nach rechts aus der Kammer 55 herausgedrückt und strömt durch den Seitenkanal 54 in
die ringförmige Einschnürung 53, um sich durch die radialen Kanäle 52 in die axiale öffnung 51 des Stopfens
50 führen zu lassen; das öl hebt das Ventil 48 an, tritt durch den Kanal 62' hindurch und tritt alsdann
in die zentrale Kammer 23 ein. Während dieser Zeit füllt sich die Kammer 55' nach und nach mit öl,
das aus der zentralen Kammer 23 durch die öffnung oder Bohrung 33' und den Kanal 34' und 35' ankommt
bzw. durchtritt, wo das öl das Klappenventil 37' od. dgl. von seinem Sitz anhebt.
Infolge der Verdrehung der Welle 42 in dem Sinne des Pfeiles F1 sucht sich das Öl einen Weg aus der
Kammer 55' zur Kammer 23 durch identische bzw. analoge Wege, wie sie soeben (für Fig. 2, rechts) beschrieben
wurden, und findet einen Widerstand, der verursacht bzw. gebildet wird durch ein dem Ventil
48 gleichartiges Ventil, das ebenfalls durch eine entsprechende Feder belastet wird, wobei die Wirkung
des Stoßdämpfers in gleicher Weise symmetrisch ist, da ja die beiden Ventile so wie das Ventil 48 in jedem
Moment in identischer Weise belastet sind.
Die Belastung der Federn, wie beispielsweise der Feder 49', wächst — verursacht durch das konkave
Profil 61 — in Abhängigkeit von der Amplitude der Schwingung und von der Belastung des Fahrzeuges,
wobei der Stoßdämpfer mit Wachsen der Last härter werdende Wirkung erhält, solange diese Last nicht
die für das Fahrzeug zulässige Höchstlast überschreitet. Infolgedessen entspricht der das konkave
Profil 61 einschließende Winkel c dem doppelten Wert des Winkels, um den die Kurbel bzw. deren Ruhelage
sich verschwenkt, wenn die Last des Fahrzeuges das Maximum ist. Bei Lasten, die über diesem zulässigen
Maximum liegen, werden die ringförmigen Profilteile
59 und 60 des Nockens im Kontakt mit dem Boden 46 der Ventile sein, die dann also mit der maximalen
Federkraft belastet sind, ohne daß diese Belastung mit den eventuellen Schwingungen noch weiter
wachsen kann. In diesen Zonen bleibt die durch die Feder 49' auf das Ventil 48 ausgeübte Kraft oder Belastung
konstant, gleichgültig wie groß die Amplitude der Schwingungsbewegungen ist, die von dem Kurbelarm
43 od. dgl. auf die Welle 42 übertragen werden.
In der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der Erfindung sind die Federn 38 und 38', die
die Platten- oder Klappenventile 37 und 37', die in den Böden 31 und 32 des Kolbens 30 angeordnet sind, belasten,
konische Schraubenfedern. Um zu verhindern, daß bei der Zusammendrückung einer dieser Federn
die Windungen sich so zusammenlegen, daß eine konische, nicht mehr unterbrochene Fläche entsteht,
die den Durchgang des Öles ja verhindern würde, kann man in dem Element 39 eines jeden Bodens ein Führungsorgan
64 od. dgl. anordnen, das mit Durchbrechungen 65 versehen ist und die Abhebung der
Ventilklappe oder -platte 37 beispielsweise begrenzt.
Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, kann man Art und Form des konkaven Teils 61 des Nockens
abwandeln; ebenso können die sich an das Kreisprofil
60 anschließenden Teile nach Art und Form geändert werden unter der Bedingung, daß die konkaven Teile
symmetrisch sind bezüglich der vertikalen Symmetrieebene der Kurbel und daß sie im übrigen eine zweite
Symmetrieebene besitzen, die zur vorgenannten Ebene senkrecht ist und die Achse der Welle 42 enthält.
Claims (5)
1. Hydraulischer Stoßdämpfer für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei dem über einem
Zylinder ein Gehäuse angeordnet ist, das den Flüssigkeitsbehälter bildet, wobei der Zylinder mit dem
Gehäuse durch eine große öffnung im Mittelteil kommuniziert, wobei ein mit zwei Böden versehener
Kolben sich in dem Zylinder bewegen kann und zwischen seinen Böden der Einwirkung
einer auf derjenigen Welle verkeilten Kurbel ausgesetzt ist, auf der auch der Kurbelarm befestigt
ist, der die Schwingbewegungen aufnimmt bzw. einleitet, wobei die Kurbel in den genannten
Zylinder durch dessen im Mittelbereich vorgesehene öffnung eintritt, wobei in jedem Kolbenboden ein
Platten- oder Klappenventil angeordnet ist, das von seinem Sitz abgehoben werden kann, wenn der
zugehörige Kolbenboden sich vom korrespondierenden Zylinderdeckel entfernt, wobei Kanäle vorgesehen
sind, von denen jeder bzw. von denen jeweils eine Gruppe einen Zylinderendraum mit dem
Flüssigkeitsbehälter bzw. dem Gehäuseinneren verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstrom
der Flüssigkeit von den Zylinderendräumen zum Flüssigkeitsbehälter (4), das ist zum Gehäuseinneren, durch Ventile (16) gesteuert wird, die
durch einen in der Grundform kreisförmigen Nocken (6) gesteuert werden, wobei der Nocken
fest auf der Welle (7) der Kurbel angeordnet ist und solche Profile (6d) besitzt, die symmetrisch
sind bezüglich der transversalen Symmetrieebene der Kurbel und ebenso bezüglich einer Ebene, die
senkrecht ist zur vorgenannten Ebene und die Achse der Welle (7) der Kurbel enthält, und wobei
diese Profile so ausgebildet sind, daß die Andruckkräfte auf die Ventile (16) in Abhängigkeit
zur Fahrzeuglast stehen.
2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile des Nockens (6)
durch geradlinige oder gekrümmte bzw. kurvenförmige konkave Teile (6 d bzw. 61) gebildet sind,
die im Mittelpunkt des Nockens einen Winkel (c) einschließen, der gleich dem doppelten Wert desjenigen
Winkels ist, um den die Kurbel aus ihrer der Leerlast des Fahrzeuges entsprechenden Lage
bis zu ihrer der maximalen für das Fahrzeug zulässigen Höchstlast entsprechenden Lage ausschwingt.
3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 und gegebenenfalls nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Ventile (16) einer Geraden folgend angeordnet sind, die parallel zur Achse des Zylinders
angeordnet ist und in einer vertikalen Ebene liegt, die parallel zu der Vertikalebene liegt, die
die Achse des Zylinders enthält.
4. Stoßdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ventil in einem Block (3d
bzw. 44) od. dgl, der in dem Gehäuse (3 bzw. 22) vorgesehen ist, untergebracht und durch zwei
hohle Stücke (16,16 & bzw. 45, 47), die durch eine
Feder (17 bzw. 49') auseinandergedrückt werden, gebildet ist, wobei eines der hohlen Stücke (16 &
bzw. 45) sich gegen den Nocken (6 bzw. 56) anlegt oder andrückt, während das andere hohle
Stück (16 bzw. 47) in der anderen Richtung gegen einen Stopfen (49) oder eine Abstützungswand
(3d), der bzw. die unbeweglich ist, gedrückt wird,
und wobei dieser abstützende Stopfen (49) od. dgl. in das Gehäuse (22) des Stoßdämpfers eingeschraubt
sein kann und mit einem Ringkanal oder einer ringförmigen Ausnehmung oder Ausdrehung
(53) versehen ist, die mit einer Zentralbohrung (51) kommuniziert, die den Ventilsitz bildet.
5. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das z. B. als Platten- oder Klappenventil
(37) ausgebildete Ventil in jedem Boden des Kolbens vorgesehen ist und belastet wird
durch eine konische Feder (38), deren große Basis auf der Seite des Zylinderdeckels (27) liegt, wobei
die Abhebung des Ventils von seinem Sitz begrenzt wird durch ein Abstützungs-, Führungs- oder Begrenzungsstück
(64), das vom entsprechenden Kolben bzw. Kolbenboden (39) getragen wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
1 809 510/307 5.
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