DE1063859B

DE1063859B - Shock absorbers

Info

Publication number: DE1063859B
Application number: DEK22482A
Authority: DE
Inventors: Arie Adrianus De Koning; Kornelis Korstiaan Kare Koning
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-03-03
Filing date: 1954-06-08
Publication date: 1959-08-20

Description

Stoßdämpfer Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer mit einem durch eine Kolbenstange in einem Zylinder verschiebbaren, den Zylinder in zwei Arbeitsräume teilenden Kolben und mit einem diese Arbeitsräume miteinander verbindenden Durchgang, der eine örtliche, eine Zwischenkammer bildende Erweiterung aufweist.Shock absorber The invention relates to a shock absorber with a through a piston rod slidable in a cylinder, the cylinder in two working spaces dividing piston and with a passage connecting these working spaces with one another, which has a local expansion forming an intermediate chamber.

Bei dem bisher verwendeten Stoßdämpfer der bezeichneten Art waren im Innern Kanäle und Düsen angeordnet, durch die das Dämpfungsöl mit hoher Geschwindigkeit strömen muß, um die erforderliche Dämpfung zu erreichen. Die Strömungsgeschwindigkeiten haben jedoch zur Folge, daß Kavitation auftritt, die wiederum eine beachtliche Geräuschbildung zur Folge hat.In the previously used shock absorbers of the specified type were Inside channels and nozzles are arranged through which the damping oil at high speed must flow in order to achieve the required damping. The flow velocities however, have the consequence that cavitation occurs, which in turn generates considerable noise has the consequence.

Sofern bisher eine Zwischenkammer vorgesehen war, wurden die möglicherweise durch eine solche Zwischenkammer erreichbaren Vorteile bezüglich der Geräuschdämpfung durch Einbau von Ventilen wieder aufgehoben, zumal wenn gleichzeitig enge Bohrungen verwendet wurden, die für eine Kavitationswirkung verantwortlich sind.If an intermediate chamber was previously provided, they may have been such an intermediate chamber achieves advantages in terms of noise damping Repealed by installing valves, especially when there are narrow bores at the same time which are responsible for a cavitation effect.

Um diese Nachteile auszuschließen, wird mit der Erfindung ein Stoßdämpfer angegeben, der mit einem durch eine Kolbenstange in einem Zylinder verschiebbaren, den Zylinder in zwei Arbeitsräume teilenden Kolben und mit einem die Arbeitsräume verbindenden Durchgang versehen ist, der eine örtliche, eine Zwischenkammer bildende Erweiterung aufweist und dessen besondere Merkmale darin bestehen, daß die Verbindung zwischen der Zwischenkammer und dem einen Arbeitsraum durch feine einstellbare Bohrungen und zwischen der Zwischenkammer und dem anderen Arbeitsraum durch einen schmalen Ringspalt gebildet wird. Das Verhältnis des Durchgangsquerschnitts der Bohrungen und des Ringspalts beträgt zweckmäßig höchstens 1 :5. In einer vorteilhaften Ausführungsform geht die Kolbenstange durch den Kolben hindurch und trägt an ihrem freien Ende ein schraubbares Stellglied, mit dem die Größe des Mündungsquerschnitts der Bohrungen eingestellt werden kann.In order to eliminate these disadvantages, the invention provides a shock absorber specified, which can be displaced by a piston rod in a cylinder, The piston divides the cylinder into two working spaces and with one the working spaces connecting passage is provided, which forms a local, an intermediate chamber Has expansion and its special features are that the connection between the intermediate chamber and the one working space through fine adjustable bores and between the intermediate chamber and the other work space through a narrow one Annular gap is formed. The ratio of the passage area of the holes and the annular gap is expediently at most 1: 5. In an advantageous embodiment the piston rod goes through the piston and enters at its free end screwable actuator with which the size of the mouth cross-section of the bores can be adjusted.

Mit einer derartigen Ausbildung wird erreicht, daß das Öl von oben nach unten durch den Kolben geht, wenn sich der Kolben im Stoßdämpfer bewegt und demzufolge über dem Kolben ein Überdruck und unter dem Kolben ein Unterdruck entsteht. Dabei könnte die Gefahr einer Hohlraumbildung infolge des schnellen Ausströmens des Öls in den Raum unterhalb des Kolbens entstehen, wenn dies nicht durch die vorgesehene Zwischenkammer beseitigt würde. Das Öl strömt zuerst von dem oberen Teil durch Bohrungen in die Zwischenkammer, die ebenfalls unter überdruck steht, und dann erst durch den schmalen Ringspalt von dieser Zwischenkammer in das Unterdruckgebiet unterhalb des Kolbens. Beim Einströmen des Öls vom oberen Teil nach der Kammer kann keine Hohlraumbildung (Kavitation) auftreten, weil hier gleichfalls ein Überdruck herrscht. Die Ausströmgeschwindigkeit aus dem Ringspalt in den unteren Teil des Stoßdämpfers ist verhältnismäßig klein, so daß aus diesem Grunde Kavitation und Geräuschbildung vermieden wird.With such a design it is achieved that the oil from above goes down through the piston when the piston moves in the shock absorber and as a result, an overpressure is created above the piston and a negative pressure is created below the piston. There could be a risk of cavitation as a result of the rapid leakage of the oil will arise in the space below the piston if this is not provided by the intended Intermediate chamber would be eliminated. The oil first flows from the upper part through holes into the intermediate chamber, which is also under excess pressure, and only then through the narrow annular gap from this intermediate chamber into the negative pressure area below of the piston. When the oil flows in from the upper part to the chamber, no Cavitation occurs because there is also overpressure here. The outflow velocity from the annular gap into the lower part of the shock absorber is relatively small, so that cavitation and noise generation for this reason is avoided.

Die neue Ausbildung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Abb. 1 einen Achsenschnitt durch eine Ausführungsform und Abb. 2 bis 6 weitere Ausführungsformen in größerem Maßstab und im Achsenschnitt.The new training is detailed below with reference to the drawings explained. It shows Fig. 1 an axial section through an embodiment and Fig. 2 to 6 further embodiments on a larger scale and in axial section.

Der Stoßdämpfer nach der Abb. 1 hat einen Außenzylinder 1, der mit einem Boden 2 versehen ist, an dem ein Auge oder eine Befestigungsstange 3 befestigt ist.The shock absorber according to Fig. 1 has an outer cylinder 1, which with a bottom 2 is provided to which an eye or a fastening rod 3 is attached is.

In dem Außenzylinder 1 befindet sich ein Gehäuse 4 für ein Boden- oder Entlastungsventil 5, ein Arbeitszylinder 6 und eine ihn abschließende Deckelmutter 7. Durch diese Mutter hindurch geht eine Kolbenstange 8, deren Ende mit einem Kolben 9 verbunden ist, der mit Ventilen versehen ist.In the outer cylinder 1 there is a housing 4 for a floor or relief valve 5, a working cylinder 6 and a cover nut closing it 7. A piston rod 8, the end of which is connected to a piston, goes through this nut 9 is connected, which is provided with valves.

Die Kolbenstange 8 trägt am anderen Ende ein Auge 10 und eine Hülse 11. Die Kolbenstange 8 ist in der Mutter 7 durch eine Packung 12 abgedichtet. Der Raum im Zylinder 6 wird durch den Kolben 9 in zwei Kammern 13 und 14 unterteilt. Der Ringraum 15 zwischen den Zylindern 1 und 6 bildet einen Flüssigkeitsbehälter. Die Kammern 13 und 14 sind vollkommen mit Flüssigkeit, z. B. Mineralöl, gefüllt, während der Ringraum 15 nur zum Teil damit gefüllt ist. Wenn der Kolben 9 und die Stange 8 hochgehen, wird auf das Öl in der Kammer 13 Druck ausgeübt, da das Ringventil 16 Längsbohrungen 17 im Kolben 9 abschließt. Öl aus der Kammer 13 kann aber durch Radialbohrungen 18 und eine Axialbohrung 19 in der Kolbenstange 8 entweichen. Die Axialbohrung 19 steht durch feine Bohrungen 20 und 21 (Abb. 2) in Verbindung mit einer Kammer 22. Die Bohrungen 20 und 21 sind feine Radialbohrungen in der Kolbenstange und liegen axial versetzt gegeneinander. Die beiden Bohrungen münden in einen mit Schraubgewinde versehenen Teil der Kolbenstange B. Auf diesem Gewinde ist ein Stellglied 24 einstellbar. Das Glied wird mit einer Endschraube 25 gesichert. Aus der Kammer 22 kann nach Abb. 2 das Öl beim Hochgehen des Kolbens durch einen schmalen Ringschlitz zwischen dem Stellglied 24 und einem weiteren Ringventil 26 in die Kammer 14 entweichen (s. den Pfeil p in Abb.2). Das Ringventil 26 arbeitet mit feinen Längskanälen 27 im Kolben 9 zusammen und wird von einer Feder 28 auf seinem Sitz gedrückt (Abb. 2).The piston rod 8 has an eye 10 and a sleeve 11 at the other end. The piston rod 8 is sealed in the nut 7 by a packing 12. The space in the cylinder 6 is divided into two chambers 13 and 14 by the piston 9. The annular space 15 between the cylinders 1 and 6 forms a liquid container. The chambers 13 and 14 are completely filled with liquid, e.g. B. mineral oil, while the annular space 15 is only partially filled with it. When the piston 9 and the rod 8 go up, pressure is exerted on the oil in the chamber 13, since the ring valve 16 closes off longitudinal bores 17 in the piston 9. However, oil from the chamber 13 can escape through radial bores 18 and an axial bore 19 in the piston rod 8. The axial bore 19 is connected to a chamber 22 through fine bores 20 and 21 (FIG. 2). The bores 20 and 21 are fine radial bores in the piston rod and are axially offset from one another. The two bores open into a part of the piston rod B provided with a screw thread. An actuator 24 is adjustable on this thread. The link is secured with an end screw 25. As shown in FIG. 2, when the piston rises, the oil can escape from the chamber 22 through a narrow ring slot between the actuator 24 and another ring valve 26 into the chamber 14 (see arrow p in FIG. 2). The ring valve 26 works together with fine longitudinal channels 27 in the piston 9 and is pressed onto its seat by a spring 28 (Fig. 2).

Beim Einwärtshub, also in Abb. 2 nach unten, soll die Kammer 13 mit 01 gefüllt sein. Dies geschieht dadurch, daß das Ringventil 16 gehoben wird und Öl aus der Kammer 14 durch die Kanäle 17 in die Kammer 13 fließt.During the inward stroke, i.e. downward in Fig. 2, the chamber 13 should be filled with 01. This is done in that the ring valve 16 is lifted and oil flows from the chamber 14 through the channels 17 into the chamber 13.

Das Dl, das beim Einwärtshub aus der Kammer 14 durch die in die Kammer tretende Stange 8 verdrängt wird, kann durch das Bodenventil s in die Ringkammer 15 entweichen.The Dl, which on the inward stroke from the chamber 14 through the into the chamber stepping rod 8 is displaced, can through the bottom valve s into the annular chamber 15 escape.

Nach Abb. 2 ist ein schmaler Ringspalt zwischen dem Stellglied 24 und der Außenwandung der Kammer 22 vorgesehen. Auch zwischen dem Glied 24 und dem Ringventil 26 befindet sich hier ein schmaler Ringspalt. Der Druckunterschied zwischen den Kammern 13 und 14 wird infolge der Anwesenheit der Kammer 22 in zwei Stufen überbrückt. Beim Ausströmen des Öls durch die Querbohrungen 20, 21 treten hohe Geschwindigkeiten auf, z. B. bis 50 m/Sek. Wenn man das Dl aus den Bohrungen 20, 21 gleich in die Kammer 14 strömen läßt, wo in diesem Augenblick der statische Druck infolge der Saugwirkung der Kolbenstange bedeutend niedriger als 1 at ist, entsteht leicht eine Kavitation an der Ausströmöffnung. Das wird durch ein Sausen hörbar. Läßt man aber das Öl zunächst in die kleine Kammer 22 strömen, wo der Druck höher ist, und von dort durch einen engen Kanal in die Kammer 14, so bleibt die Kavitation und damit das Geräusch aus. Das Verhältnis der Durchlaßöffnungen der Bohrungen 20, 21 zum Durchlaß des Ringspalts zwischen der Kammerwand 22 und dem Stellglied 24 wird mit Sorgfalt gewählt, und zwar höchstens 1 :5. Die Ausströmung aus der zweiten Stufe hat eine bedeutend niedrigere Geschwindigkeit, und weil ein Ringspalt benutzt wird, ist das Verhältnis zwischen Wandoberfläche und Durchlaß hier sehr groß, so daß die Energie des ausströmenden Öls hier wegen der großen Berührungsfläche schnell erschöpft ist.According to Fig. 2, a narrow annular gap between the actuator 24 and the outer wall of the chamber 22 is provided. There is also a narrow annular gap between the member 24 and the ring valve 26. The pressure difference between the chambers 13 and 14 is bridged in two stages due to the presence of the chamber 22. When the oil flows out through the transverse bores 20, 21, high speeds occur, for. B. up to 50 m / sec. If the DI is allowed to flow from the bores 20, 21 straight into the chamber 14, where at this moment the static pressure due to the suction of the piston rod is significantly lower than 1 atm, cavitation easily occurs at the discharge opening. This can be heard through a whirring sound. If, however, the oil is first allowed to flow into the small chamber 22, where the pressure is higher, and from there through a narrow channel into the chamber 14, then there is no cavitation and thus no noise. The ratio of the passage openings of the bores 20, 21 to the passage of the annular gap between the chamber wall 22 and the actuator 24 is chosen with care, namely at most 1: 5. The outflow from the second stage has a significantly lower speed, and because an annular gap is used, the ratio between wall surface and passage is very large here, so that the energy of the outflowing oil is quickly exhausted here because of the large contact area.

Es wird noch bemerkt, daß beim Aufwärtshub nach Abb. 2 Öl aus der Kammer 13 auch durch den Raum zwischen dem Ringventil 16 und dessen Anschlagring 29 in die Längsbohrungen 27 fließen kann. Diese werden unten durch das Ringventil 26 abgeschlossen. Das Ventil 26 kann sich dabei entgegen der Wirkung der Feder 28 öffnen. Diese Feder ist auf dem Stellglied 24 aufgestützt.It should also be noted that during the upward stroke according to FIG. 2, oil from the chamber 13 can also flow into the longitudinal bores 27 through the space between the ring valve 16 and its stop ring 29. These are closed at the bottom by the ring valve 26. The valve 26 can open against the action of the spring 28. This spring is supported on the actuator 24.

Nach der Abb. 3 ist die Kammer 22 zwischen der Außenwand der Kolbenstange 8, dem Kolbenkörper 9, dem Ringventil 26 und einem Gummiring 30 gebildet. Dabei bildet das Stellglied 24 den Boden der Kammer. Der Gummiring 30 wird zusammen mit dem Ventil 26 durch die Feder 28 angedrückt.According to Fig. 3, the chamber 22 is between the outer wall of the piston rod 8, the piston body 9, the ring valve 26 and a rubber ring 30 are formed. Included the actuator 24 forms the bottom of the chamber. The rubber ring 30 is together with pressed against the valve 26 by the spring 28.

Nach der Abb. 4 ist das Ventil 26 mit einem aufstehenden Rand 26a versehen und bildet in dieser Weise zusammen mit der Außenfläche der Kolbenstange 8 und dem Stellglied 24 die Kammer 22. Zwischen der Innenwand des Randes 26a und der Außenwand des Stellgliedes 24 befindet sich ein schmaler Ringspalt.According to FIG. 4, the valve 26 is provided with an upstanding edge 26a and in this way, together with the outer surface of the piston rod 8 and the actuator 24, forms the chamber 22. Between the inner wall of the edge 26a and the outer wall of the actuator 24 there is a narrow annular gap.

Nach der Abb. 5 ist die Kammer 22 wieder durch eine Ausnehmung im Kolbenkörper 9 gebildet. Hier hat das Stellglied 24 aber in dieser Ausnehmung 22 ein beträchtliches Spiel. Das Öl entweicht aus der Kammer 22 durch einen schmalen Ringspalt zwischen der Außenwand des Stellgliedes 24 und der Innenwand des Ventils 26.According to Fig. 5, the chamber 22 is again through a recess in the Piston body 9 is formed. Here, however, the actuator 24 has 22 in this recess a sizable game. The oil escapes from the chamber 22 through a narrow one Annular gap between the outer wall of the actuator 24 and the inner wall of the valve 26th

Bei der Abwandlung nach der Abb. 6 ist der Kolbenkörper 9 zusammen mit der Anschlagplatte 29 gegen eine Schulter 31 der Kolbenstange 8 festgesetzt mittels einer Mutter 32, die auf das Kolbenstangengewinde 23 geschraubt ist. Die Mutter ist mit Längsbohrungen 27a und Umfangsnuten 17a versehen. Hier haben die Bohrungen 27 im Kolbenkörper keine bedeutende dämpfende Wirkung, sondern sie führen dem Raum 33 reichlich Öl zu. Aus diesem Raum 33 wird der Kammer 22 durch die schräge Bohrung 34 und die Querbohrung 35 01 zugeführt. Aus der Kammer 22 kann das Öl durch einen engen Ringspalt um das Glied 24 herum in der Weise gemäß Abb. 2 entweichen. Bei dieser Ausbildung kann die Sicherungsschraube 25 in Fortfall kommen.In the modification according to Fig. 6, the piston body 9 is together fixed with the stop plate 29 against a shoulder 31 of the piston rod 8 by means of a nut 32 which is screwed onto the piston rod thread 23. the The nut is provided with longitudinal bores 27a and circumferential grooves 17a. Here they have Bores 27 in the piston body have no significant damping effect, but they lead plenty of oil to room 33. This space 33 becomes the chamber 22 through the incline Bore 34 and the transverse bore 35 01 are supplied. The oil can pass through the chamber 22 escape a narrow annular gap around the link 24 in the manner shown in FIG. With this training, the locking screw 25 can be omitted.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Shock absorber with a through a piston rod Piston which is displaceable in a cylinder and divides the cylinder into two working spaces and with a passage connecting these work spaces, which has a local, having an intermediate chamber forming expansion, characterized in that the Connection between the intermediate chamber (22) and the one working space (13) through fine, adjustable bores (20, 21 or 35) and between the intermediate chamber (22) and the other working space (14) is formed by a narrow annular gap.

2. Shock absorber according to Claim 1, characterized in that the ratio of the passage cross-section the bores and the annular gap is a maximum of 1: 5.

3. Shock absorber according to claims 1 and 2, characterized in that the piston rod (8) goes through the piston and at its free end a screwable actuator (24) carries with which the size the mouth cross-section of the bores (20, 21 or 35) can be adjusted.

4. Shock absorber according to claim 3, characterized in that the bores (20, 21 or 35) are arranged in the piston rod (8).

5. Shock absorber according to claims 3 and 4, characterized in that the intermediate chamber (22) is formed by a recess in the piston (9), the Piston rod outer surface and the actuator (24) is limited (Fig. 2 and 5).

6. Shock absorber according to claims 3 and 4, characterized in that that the intermediate chamber (22) through the piston rod outer surface, a longitudinal bores (27) in the piston closing ring valve (26) and the actuator (24) is limited (Fig. 3 and 4).

7. Shock absorber according to claims 3 and 4, characterized in that that the intermediate chamber (22) through a recess in one on the piston rod (8) screwed nut (32), the piston rod outer surface and the actuator (24) is limited, the nut (32) holding the piston (9) on the piston rod (Fig. 6). Documents considered: German Patent No. 845 125; French patent specification No. 978 006.