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Stoßdämpfer Die Erfindun- bezieht sich auf Stoßdämpfer mit einem Zvlinder,
der durch einen Kolben in zwei Arbeitskammern unterteilt wird, die durch eine öffnum,
des Kolbens miteinander verbunden sind, deren Durchlaßquerschn;tt in Abhängigkeit
vom Druckunterschied in den beiden Arbeitskammern veränderlich ist.
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Während des Abbremsens eines sich bewegenden Gegenstandes wird Energie
auf eine Bremsvorrichtung übertragen, indem eine der Kraft entgegenwirkende Bewe-un-
über den Bremsweg ge C b zu., führt wird. Wenn der Bremsweg nicht
entscheidend ist, wird der Geaenstand durch die Reibuneskräfte allein abgebremst
(falls keine Antriebskraft vorhanden ist oder die Antriebskraft kleiner ist als
die Reibun-skräfte). üblicherweise ist der Bremsweg icdoch bzschränlt, und die Bremskraft
muß zur Erzielung von günstigen Be.schleunicrunaseiaenschaften oenau aesteuert werden.
Die der Bewegung entgegenwirkende Kraft kann konstant oder variabel sein.
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Ein Stoßdämpfer mit einer konstanten Drosselöffnunc, aibt eine Kraft,
die den Gegenstand propoIrtioaal dem Quadrat der Geschwindigkeit der sich bewegenden
Masse abbremst. Diese Art von Stoßdämpfer wird normalerweise verwendet, wenn der
Gegenstand hauptsächlich verzögert und nicht an-C C
gehalten worden soll.
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Es sind bereits Stoßdämpfer bekannt, bei denen die Fläche der Drosselöffnung
sich mit dem Hub ändert, wobei eine maximale öffnung zu Beginn des Kompressionshubes
und ein Schließen etwa auf den Wort Null am Ende des Hubes erreicht wird. Solche
Stoßdämpfer sind zweckmäßig anwendbar bei Fahrwerkstreben für Flu-zeu-e oder bei
Eisenbahnwagen zur Dämpfung der Bewegungen der Lade-C CD C
fläche gegenüber
dem Gestell und im allgemeinen überall dort, wo eine Masse sich über einen weiten
Bereich ändert (belastetes oder unbelastetes Flugzeug, Eisenbahnwagen) und mit verschiedenen
Geschwindigkeiten bewegt wird; die konventionellen Mittel, die für diesen Zweck
vorgesehen werden, weisen einen abgeschrägten Stift auf, der mit dem Zylinder oder
Kolben befestigt ist und durch die Drosselöffnunc, hindurchreicht, welche in diesem
Kolben oder Zylinder entsprechend ausgebildet ist, wobei der Stift während des Betriebes
des Stoßdämpfers in der Drosselöffnung hin- und herbewegt wird.
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Bei anderen bekannten Stoßdämpfern ist ein Düsenkörper aus nachgiebigem
Material vorgesehen, der mit der Drosselöffnuno, bzw. dem Düsenkanal C
versehen
ist, wobei der Druck, in der Weise wirkt, daß die Wandungen der Drosselöffnung in
radialer Richtun- ausgedehnt werden und ihre Querschnittsve größert wird, wenn der
Druck ansteigt. fläche ':' ro, z' Des weiteren sind Stoßdämpfer bekannt, bei denen
die Drosselöffnung bzw. der Durchtrittsspalt durch die Ränder eines Flansches des
Kolbens und eines Flan#sches einer Hülse bestimmt wird, die gleitend auf dem Kolben
befestiat ist und in einer Mittel-C stellung durch zwei entgegengesetzt wirkende
Kolben gehalten wird; wenn der Druck in einer Kammer einen vorbestimmten Wert, der
von der Kraft der Federn abhängt, übersteigt, wird die Hülse aus ihrer MitteIstelluno,
herausbewegt, wodurch die Querschnittsfläche der Drosselöffnung vergrößert wird.
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Auch der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dämpfer mit druckabhängig
veränderlichem Drosselquerschnitt zu schaffen; der Erfindungsgegen-CI
C C
stand hat gegenüber dem Bekannten noch den zusätzlichen Vorteil, daß es
möglich ist, mit denselben Stoßdämpferbauteilen einen Dämpfer mit stei
' gender oder fallender Dämpfungscharakteristik herzustellen, wobei eine
auf Druck ansprechende Vorrichtung im Stoßdämpfer die wirksame Fläche der Drosselöffnung
des Stoßdämpfers verändert.
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Gemäß der Erfinduno, wird dies dadurch erreicht, daß die Drosselöffnung
auf einem rohrförmiglen Teil des Kolbens angeordnet ist, auf dem eine drehbare Hülse
sitzt, die mit einer schrägen Kante über die Drosselöffnung streicht und durch eine
druckabhängige Stellvorrichtung betätigt wird. Diese druckabhänggige Stellvorrichtung
ist in der einen Arbeitskammer angeordnet und weist eine Bohrung auf, die mit der
anderen Arbeitskammer über eine
Bohrung in Verbindung steht, welche
im rohrförmigen Teil des Kolbens ausgebildet ist.
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Nach einer speziellen Ausführungsforin der Erfinduncr ist die druckabhängige
Stellvorrichtung als Bourdon-Röhre ausgebildet, deren eines Ende mit dein Kolben
und deren anderes Ende mit der Hülse Mestiolt ist, und der Kanal, der im rohrförmi
en C 9
Teil des Kolbens ausgebildet ist, verbindet die Innenseite der Bourdon-Röhre
mit der Arbeitskammer, inder der hohe Druck herrscht.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zwei Funktionen durchführen,
die bisher jeweils von einer Cetrennten Vorrichtung ausgeführt worden sind. Dies
ist ein erheblicher Vorteil, weil zwei Stoßdämpfer, die die gleichen Teile aufweisen,
für zw,-i verschiedene Anwendungsfälle entsprechend -der Art und Weise des Zusammenbaues
dieser Teile verwendet werden können. Diese beiden Funktionen können bei den bisher
bekannten Vorrichtunaen nicht erreicht werden.
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Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung an
Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt F i g. 1 in seitlicher
Ansicht einen Schnitt durch einen Stoßdämpfer gemäß der Erfindung.
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F i a. 2 eine Endansicht des Stoßdämpfers nach F i g. 1 längs
der Linie 2-2 nach F i g. 1,
F i o,. 3 einen seitlichen Schnitt durch
den Zylinder des Stoßdämpfers, entgegengesetzt zu dem nach F i g. 1, wobei
die innere Ausbildung vollständig gezeigt , ist, Fig.4 einen Teilschnitt
durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung in seitlicher Ansicht, F i
g. 5 einen Schnitt längs der Linie 4-4 nach F i g. 4, F i
g. 6 einen seitlichen Schnitt durch eine Anordnun(T mit Zylinder und Kolben
für einen Stoß-C dämpfer, bei der eine abgeänderte Stellvorrichtuno, C
gemäß
der Erfindung gezeigt ist, und F i g. 7 einen Schnitt durch die abgeänderte
Stellvorrichtung längs der Linie 7-7 der F ig. 6.
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In den Zeichnungen zeigt ein Ausführungsbeispiel einen Stoßdämpfer
mit einem Zylinder 10 und einem in diesem beweglichen Kolben 12, wobei der
Kolben mit einer rohrförnii-en Kolbenstan-c 14 z. B. über ein rohrförmiges Teil
16 verbunden ist.
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Das rohrförmige Teil 16 ist mit einer Drosselöffnung
18 versehen; diese ermöglicht das Durchströmen eines Mediums von einer Kammer
in die andere. Der Kolben 12 trennt den Zylinder in zwei Arbeitskammern 22 und 24
mit veränderlichem Volumen. Der Kolben 12 weist eine Bohrung 26 auf, so daß
das Medium in der Kammer 22 durch die Bohrung 26 strömen und das rohrförmige
Teil 16,
dessen eines Ende in der Bohrung 28 des Kolbens 12 angeordnet
ist, z. B. über eine Schraubverbindung nach Fig. 6 im Eingriff damit stehen
kann. Das rohrförmi-e Teil 16 ist auch mit der Kolbenstange 14 verschraubt,
und in der in F i g. 1 gezeigten Ausführ-ungsforin ist es am anderen Ende
mit der Kolbenstange 14 durch eine Trennwand 30 verbunden, die einstückig
mit dem rohrförrnigen Teil 16 ausgebildet ist und die mit dem Kolben 12 eine
verschiebbare Wandung für die Kammer 22 ausbildet.
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In der in F i g. 4 gezeigten Vorrichtung ist eine Endplatte
32, die im Abstand angeordnete zusätzliche Drosselöffnungen 34 enthält, gegen
die Kolbenstatige 14 mit Hilfe des rohrfönnigen Bautelles ge-
halten, so daß
sie als Trennwand nach F i g. 1 wirkt. Bei der Vorrichtung nach F i
g. 6 ist die Kolbenstange 14 an dem Ende geschlossen, an dem das rohrförmige
Bauteil 16a über Schraubgewinde den Kolben und die Stange verbindet.
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Nach Fig. 1 nimmt das rohrförinige Teil eine Bourdonsche Röhrenfeder
36 auf, die über den Kanal 20 mit der Kammer 22 in Durchflußverbindung steht.
Ein Ansatz 38 ist an der Feder 36, z. B. bei 40, befestigt, und die
Feder 36 ist mit dem rohrförmigen Teil, z. B. bei 42, in bekannter Weise,
z. B. durch Schweißen od. dgl., befestigt. Der Ansatz 38
Crreift in einen
Vorsprung 39 einer Hülse 41 ein, die länas eines Seitenteiles, z. B. bei
43, ausgespart ist.
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Das rehrförmige Teil nach F i g. 4 ist in ähnlicher
Weise bei 18 und 20 mit Kanälen versehen und nimmt die Bourdon-Röhre
36 auf, die einen Ansatz 38 trägt, der ebenfalls antriebsmäßig mit
dem Ring 41 verbunden ist. Ein fodervorgespanntes Bauteil in Form eines Ringes 44
ist über die Feder 46 und die Kappe 48 an der Endplatte 32 befestigt, beispielsweise
über einen mit Schraubgewinde verschenen Verbinder 50; diese Verbindung ermöglicht
die Einstellung der Federkraft am Ring 44. Der Ring 44 sperrt in der normalen Stellung
den Durchfluß durch den Kanal 20, wodurch strömendes Medium aus der Kammer 22 durch
im Abstand angeordnete Öffnungen 34 in einen Hohlraurn in der Kolbenstange 14 verschoben
wird.
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In F i g. 6 ist eine andere Ausführungsfonn eines rohrförmigen
Teiles 16a mit einer Drosselöffnung 18a Ec-en die Vorderseite des rohrförmigen
Teiles und unmittelbar hinter der mit Schraubgewinde versehenen Verbindung von rohrförmigem
Teil und Kolben dargestellt. Zusätzlichsind zwei Reihen von Bohrunaen
52 und 54 in gleichem Abstand in der Wandung des rolirförmigen Bauteiles
vorgesehen. Die Bohrun- 52 ist normalerweise von dem Ring 44a geschlossen,
dieser Ring ist durch die Feder 46 a vorgespannt. Die Feder 46 a ist einstellbar
durch die Kappe 48 a gehalten. Die Bohrungen 52 und 54 stimmen mit Bohrungen
56 und 58 des Ringes 41 a
überein, der bei 43 a geschlitzt ist.
Der Ring 41 a ist normalerweise in der Mittelstellung angeordnet, die durch eine
Zentrierfeder 60 gezeigt ist, welche durch die Schraube 62 von dem
Schaft des rohrförmigen Teiles gehalten wird.
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In bezug auf die Vorrichtung nach F i g. 1 wird die Verschiebung
des strömenden Mediums von der Kammer 22 zur Kammer 24 über die abgesehrägte Kante
des Schlitzes 43 gesteuert, die allmählich die Drosselöffnung 18 freigibt
und schließt. Der Schlitz 43 wird quer zur Drosselöffnung 18 auf Grund der
Druckwirkung in der Bourdon-Röhe 36 verschoben, dieser Druck ergibt sich
aus Amplitude und Ge-
schwindigkeit des Kolbenhubes. Während die Vorrichtung
nach F i g. 4 in der Wirkungsweise ähnlich ist, wird die Drosselöffnung
18 nur bei erhöhter Beschleunigung geöffnet. Sonst wird das strömende Medium
in der Kammer 22 zur Kammer 24, und umgekehrt, durch die zusätzlichen Drosselöffnungen
34 mit konstanter Querschnittsfläche geleitet. Wenn die Vorrichtung sehr stark beschleunigt
und plötzlich abgebremst wird, wie dies z. B. beim Aufsetzen bei Landungen auf Flugzeugträgern
der Fall ist (falls die erfindungsgemäße Vorrichtung in Fahrwerken eingebaut ist),
kann sich der Ring 44 -auf den
Kolben zu oder nach rechts in F i
g. 4 verschieben, so daß der Kanal 20 freigegeben wird. Der plötzliche Druckanstieg,
der auf die Rückseite 64 des Ringes 44 wirkt, trägt auch zur Verschiebung des Ringes
bei.
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Im Falle der Vorrichtun- nach den F i a. 6 und
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arbeitet der Ring 44 in ähnlicher Weise wie in der Vorrichtung nach den
F i cr. 4 und 5, die Bohrun-en 52 und 54 führen jedoch nicht zur Bourdon-Röhre,
sondern zu den Bohrungen 56 und 58. Diese Bohrungen sind geneigt,
die Bohrungen 56 nach rechts und die Bohrungen 58 nach links, wie
der F i g. 7 zu entnehmen ist. Das strömende Medium, das aus diesen Bohrungen
austritt, ergibt einen Kraftvektor, der den Ring 41 a in der Weise dreht,
daß die Drosselöffnung 18a geöffnet wird, indem die abgewinkelte Fläche des Schlitzes
43a in Querrichtung verschoben wird.