DE1163693B

DE1163693B - Hydraulischer Teleskopdaempfer mit sperrbarem Stroemungsweg einer Ventilgruppe des Arbeitskolbens, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1163693B
Application number: DEB58269A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Franz Tuczek
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Boge GmbH
Priority date: 1960-06-18
Filing date: 1960-06-18
Publication date: 1964-02-20

Description

Hydraulischer Teleskopdämpfer mit sperrbarem Strömungsweg einer Ventilgruppe des Arbeitskolbens, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf hydraulische Teleskopdämpfer mit sperrbarem Strömungsweg einer Ventilgruppe des Arbeitskolbens, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem der auf einer Kolbenstange sitzende Arbeitskolben einen ölgefüllten Arbeitszylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt und Verbindungen derselben in beiden Strömungsrichtungen durch federbelastete Dämpfungsventile aufweist, wobei der sperrbare Strömungsweg mit einem durch die hohle Kolbenstange hindurch betätigbaren Steuerschieber abschließbar ist.
Mit derartigen Dämpfern läßt sich eine Verriegelung der Federung von Kraftfahrzeugen durchführen, die z. B. für Geländefahrzeuge in Betracht kommt, um ein Kippen des schräg hängenden Fahrzeuges zu vermeiden, oder für Fahrzeuge mit Arbeitsgeräten mit hochliegendem Schwerpunkt, z. B. für Fahrzeuge mit Feuerwehrleitern, um dem Arbeitsgerät während seiner Betätigung einen festen Stand zu geben.
Bei Zweirohrteleskopdämpfern mit ringförmigem Ausgleichsraum ist es bekannt, in der Druckrichtung der Kolbenstange den öldurchfluß aus dem Zylinderraum durch das Bodenventil in den Ausgleichsraum zu sperren, wobei eine Verbindungsöffnung durch einen Steuerschieber abschließbar ist. Hierbei ist eine Verriegelung der Federung nur in Druckrichtung, aber nicht in Zugrichtung des Dämpfers möglich. Dämpfer mit sperrbarem Strömungsweg der Druckstufe des Arbeitskolbens sind ebenfalls bekannt. Es ist jedoch sehr wichtig, in der Zug- und in der Druckrichtung die Verriegelung durchführen zu können, um die Achs- und Radgewichte auf der entlasteten, also der Zugseite mit zur Stabilisierung heranziehen zu können, da durch die Verriegelung der Zugseite das Entspannen der dortigen Federn verhindert wird. Nachdem bei Zweirohrdämpfern die eine Arbeitsstufe gegen das Bodenventil, bei Einrohrdämpfern gegen das Ausgleichselement arbeitet,. die beide nur einen beschränkten Druckwiderstand liefern können, ist es von Bedeutung, daß in dieser Richtung beim Verriegeln die gesamte Kolbenfläche, nicht nur der Kolbenstangenquerschnitt ausgenutzt wird, weil sich hierdurch bei gleichem Druck eine größere Kraft ergibt.
Teleskopdämpferartige hydraulische Geräte mit sperrbarem Strömungsweg des Arbeitskolbens in beiden Strömungsrichtungen sind bekannt, die in nachteiliger Weise nur speziell .die Aufgabe der Verriegelung erfüllen, jedoch nicht im üblichen Sinne für die Schwingungsdämpfung des Feder-Masse-Systems verwendbar sind. ; Die Erfindung löst die Aufgabe, mit Teleskopdämpfern gebrächlicher Bauart und Funktion die Verriege-Jung der Federung unter Ausnutzung der gesamten Kolbenfläche in der Zug- und in der Druckstufe durchzuführen, und ist dadurch gekennzeichnet, daß am oder im Arbeitskolben in dem beiden Strömungsrichtungen gemeinsamen Strömungsweg zwischen den federbelasteten Dämpfungsventilen und dem Steuerschieber ein mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllter, erweiterter Hohlraum vorgesehen ist, der mit dem einen Arbeitsraum durch die federbelasteten Dämpfungsventile, mit dem anderen Arbeitsraum über die dem Steuerschieber. zugeordneten Öffnungen in Verbindung steht.
In vorteilhafter Weise ist es dadurch möglich, einen Teleskopdämpfer, dessen Produktion durch die Massenherstellung ziemlich starr ist, für die Verriegelung der Federung zu benutzen, ohne daß die Funktion der Schwingungsdämpfung im unverriegeltenZustandeine andere ist als die eines Dämpfers ohne sperrbaren Strömungsweg.
Mit Dämpfern, deren Kolben in beiden Richtungen gegen einen geschlossenen Ölraum arbeiten, können sehr große Verriegelungskräfte erzeugt werden, wobei der Öldruck nur durch die Elastizität des Öles bzw. die Elastizität der den Raum umgebenden Wandungen begrenzt ist. Bei Dämpfern mit auf einer Seite des Kolbens angeordneter, nachgiebiger Trennwand kann eine Verriegelungskraft erzeugt werden, die der Gegenkraft der Trennwand entspricht. Bei Teleskopdämpfern der Zweirohrbauart, die am Boden des Arbeitszylinders ein Bodenventil besitzen, kann in der Druckstufe ein Teil des Öls durch das Bodenventil, in dem für die Druckstufe Ventile vorgesehen sind, entweichen, sobald der Widerstand der Ventile überwunden ist. Dies kann verhindert werden, wenn in bekannter Art auch der Druchfluß von dem Arbeitsraum in den Ringraum des Zweirohrdämpfers durch einen Steuerschieber unterbrochen wird. Es kann unter Umständen von Bedeutung sein, daß das Arbeiten des Dämpfers nicht völlig unterbunden wird, sondern der Dämpfer bei großer Drucksteigerung noch beweglich in beiden Richtungen bleibt. Deshalb kann außer der sperrbaren Dämpfungsstufe noch eine zweite, für beide Richtungen ventilbestückte, nicht sperrbare und der ersten Dämpfungsstufe parallel geschaltete Dämpfungsstufe vorhanden sein.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele mit sperrbarem Strömungsweg dargestellt, und zwar zeigt A b b. 1 einen Zweirohr-Teleskopdiimpfermit einem Hohlraum auf der Kolbenstangenseite des Kolbens und Anordnung des Steuerschiebers in der hohlen Kolbenstange, A b b. 2 einen Einrohr-Dämpfer mit einem Hohlraum innerhalb des Kolbens und Anordnung des Steuerschiebers in der hohlen Kolbenstange, A b b. 3 einen Kolben mit einem Hohlraum auf der der Kolbenstange abgewandten Seite und einem Steuerschieber in einem mit dem Arbeitskolben verbundenen Hydraulikzylinder.
Der Kolben 1 (Ab b. 1) am Ende der Kolbenstange 2 gleitet in dem Arbeitszylinder 3 und besitzt Ventile 4 und 5 zur Erzeugung der Dämpfungskräfte. Bekannte Teile des Zweirohrdämpfers sind das Außenrohr 6 mit dem Boden 7 und der Befestigungsöse 8, der Deckel 9, aus dem die Kolbenstange 2 nach Passieren der Dichtung 10 austritt, die obere Befestigungsöse 12 am Kolbenstangenende 11. Der Ringraum 13 zwischen Arbeitszylinder 3 und Außenrohr 6 steht über die mit Ventilen 14 und 15 bekannter Art ausgerüstete Bodenplatte 16 mit dem unteren Arbeitsraum 17 in Verbindung. Kolbenstangenseitig ist an dem Arbeitskolben 1 die Glocke 18 zur Bildung des Hohlraumes 19 angeordnet. Der Hohlraum 19 steht mit dem oberen Arbeitsraum 20 über die Öffnungen 21, die Bohrung 22 und die Öffnungen 23 der Kolbenstange 2 in Verbindung. In der Bohrung 22 ist gleitend der Steuerschieber 24 gelagert, der in der gezeichneten Stellung durch eine Feder 25 in seiner oberen Lage gehalten wird. Die gezeichnete Stellung entspricht der unverriegelten Arbeitsweise. Durch den Anschluß 29 am oberen Ende 11 der Kolbenstange 2 kann Drucköl durch eine bekannte Einrichtung in den Hohlraum 26 der Kolbenstange eingelassen werden, wodurch der Steuerschieber 24 gegen den Widerstand der Feder 25 nach unten gedrückt wird, bis er an dem Anschlagstift 27 anliegt. In dieser Stellung sind die Öffnungen 21 abgesperrt und die Verbindung zwischen Hohlraum 19 und Arbeitsraum 20 unterbrochen. Nunmehr ist der Arbeitskolben 1, der noch durch die Dichtung 28 abgedichtet ist, in beiden Richtungen für den öldurchfluß gesperrt.
A b b. 2 zeigt einen Einrohrdämpfer mit durch eine ; bewegliche Trennwand 40 abgetrennten Ausgleichsraum 41 und einem Außenrohr 42, in dem der Kolben 43 gleitet. Die Kanäle 44 und 45 der Dämpfungsventile bekannter Art münden in den Hohlraum 46 bzw. gehen von dem unten durch eine Scheibe 18 a f begrenzten Hohlraum 46 aus, der über die Öffnungen 47 und 48 in dem Verlängerungsstück 49 der Kolbenstange 50 mit dem Arbeitsraum 53 in Verbindung steht. In der gezeichneten verriegelten Stellung schließt der Steuerschieber 51 die Öffnungen 48. Damit die Ver- f riegelungskräfte nicht zu plötzlich einsetzen und nicht zu groß werden, ist eine Drosselöffnung 52 zwischen dem oberen Arbeitsraum 53 und dem Hohlraum 46 vorgesehen, durch die auch bei verriegelter Stellung Öl in geringer Menge den Kolben passieren kann.
Auf A b b. 3 befinden sich die sperrbaren öffnungen 60 auf der der Kolbenstange 61 abgewandten Seite des Kolbens 62. Die sperrbaren Stoßdämpferventile sind schematisch die Ventile 63 und 64. Zusätzlich sind für beide Richtungen die Ventile 65 und 66 vorgesehen, die auch bei verriegelter Stellung Öl durchlassen. Auf diese Weise wird ein einstellbarer Dämpfer geschaffen, der einmal mit allen Ventilen 63, 64, 65, 66 und in verriegelter Stellung nur mit den Ventilen 65 und 66 arbeitet. Der Steuerschieber 67 wird durch die hohle Kolbcnstange 61 hindurch gegen den Druck der im Hydraulikzylinder 70 untergebrachten Rückholfeder 68 betätigt. Der Hohlraum 71 wird von der Glocke 18 6 begrenzt.
Auf allen Abbildungen ist zu erkennen, daß die hydraulischen Drücke in den Arbeitsräumen den Steuerschieber in die unverriegelte Stellung schieben wollen. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise mit dem Steuerschieber die Wirkung eines Sicherheitsventils verbunden.

Claims

Patentansprüche: 1. Hydraulischer Teleskopdämpfer mit sperrbarem Strömungsweg einer Ventilgruppe des Arbeitskolbens, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem der auf einer Kolbenstange sitzende Arbeitskolben einen ölgefüllten Arbeitszylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt und Verbindungen derselben in beiden Strömungsrichtungen durch federbelastete Dämpfungsventile aufweist, wobei der sperrbare Strömungsweg mit einem durch die hohle Kolbenstange hindurch betätigbaren Steuerschieber abschließbar ist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß am oder im Arbeitskolben (1, 43, 62) in dem beiden Strömungsrichtungen gemeinsamen Strömungsweg zwischen den federbelasteten Dämpfungsventilen (4, 5, 44, 45, 63, 64) und dem Steuerschieber (24, 51, 67) ein mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllter, erweiterter Hohlraum (19, 46, 71) vorgesehen ist, der mit dem einen Arbeitsraum (17) durch die federbelasteten Dämpfungsventile, mit dem anderen Arbeitsraum (20, 53) über die dem Steuerschieber zugeordneten Öffnungen (21, 48, 60) in Verbindung steht.
2. Teleskopdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erweiterte Hohlraum von einer Seite des Arbeitskolbens und von einem mit dem Arbeitskolben verbundenen glocken-oder scheibenförmigen Teil (18, 18a, 18b) begrenzt ist.
3. Teleskopdämpfer nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hohlraum (46) und dem anderen Arbeitsraum (53) zusätzlich Drosselöffnungen (52) und/ oder Ventile vorgesehen sind, die in an sich bekannter Weise in der Sperrstellung Öl durchlassen.
4.. Teleskopdämpfer nach Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben in an sich bekannter Weise außer den Dämpfungsventilen (63, 64) des sperrbaren Strömungsweges weitere Dämpfungsventile (65, 66) unmittelbar zwischen den beiden Arbeitsräumen aufweist.
5. Teleskopdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (67) in an sich bekannter Weise in einem zu dem Arbeitskolben (62) gehörenden Hydraulikzylinder (7) angeordnet ist.
6. Teleskopdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zweirohrdämpfern mit einem Bodenventil, in dem für die Druckstufe Ventile vorgesehen sind, in an sich bekannter Weise zusätzlich eine Blockierung des Bodenventils vorgesehen ist, die den Durchfluß von dem der Kolbenstange abgewandten Arbeitsraum in den Ausgleichsraum sperrt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 894 965; deutsche Auslegeschrift Nr. 1006 277; deutsche Patentanmeldung F 14 592 (bekanntgemacht am 14. 7. 1955); deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1725 682, 1740 678; britische Patentschrift Nr. 341030; USA.-Patentschrift Nr. 2 698 068.