DE1290378B - Wegabhaengige Daempfungsvorrichtung fuer hydropneumatische Federbeine u. dgl. - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine wegabhängige nötigt werden, eine Anfangsdämpfung möglich ist Dämpfungsvorrichtung für hydropneumatische Feder- und außerdem die Höhe der Anfangsdämpfung einbeine u. dgl. mit einem Zylinder, einem an dessen stellbar ist.

Druckraum angeschlossenen Druckspeicher, einem Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungs-

Arbeitskolben und einem zwischen Druckraum und 5 gemäß dadurch, daß die Feder in einer Bohrung der Druckspeicher angeordneten federbelasteten, in Rieh- Kolbenstange geführt ist, sich an einem von außen tung Druckspeicher öffnenden Druckbegrenzungs- verstellbaren Verschlußstopfen der Kolbenstange ab- oder Druckgefälleventil, wobei die Spannung der stützt und auf einen in der Bohrung gleitenden KoI-Feder einstellbar ist und durch eine der Relativbewe- ben wirkt, der in Verbindung mit einer am Zylinder gung zwischen Arbeitskolben und Zylinder entspre- io befestigten, den Druckraum durchdringenden und mit chende Verschiebung eines Federwiderlagers ver- . Spiel in die Kolbenstangenbohrung eintauchenden ändert wird. . ■ '■ ' Stange das Ventil bildet, das die Flüssigkeit durch

Eine derartige Dämpfungsvorrichtung ist bereits in eine axiale Bohrung im Kolben in den Federraum der der deutschen Auslegeschrift 1226 833 für einen pro- Kolbenstange und/oder in eine Bohrung in der gressiv wirkenden hydraulischen Teleskopstoßdämpfer 15 Stange weiterleitet. Weitere Merkmale der Erfindung beschrieben worden, dessen Druckraum über ein sind aus den Unteransprüchen zu ersehen.
Bodenventil mit einem; Reserveraum in Verbindung Abb. 1 zeigt die Erfindung an Hand eines in

steht und einen hydraulischen Endanschlag aufweist, Hydraulik-Sinnbildern dargestellten Schaltplanes;
der aus einem konisch verlaufenden Steuerstift be- Abb. 2 zeigt in einem Diagramm den Verlauf der

steht, welcher von einem bestimmten Kolbenweg an ao zu überwindenden Druckdifferenz bei verschiedenen in die Durchströmbohrung des Bodenventils ein- Einstellungen in Abhängigkeit vom Hub; in
taucht, wobei der Steuerstift zwischen zwei gegen- A b b. 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt,

läufigen Federn angeordnet ist, die sich mit ihren ent- Ein in einem Zylinder 1 gleitender Arbeitskolben 2

gegengesetzten Enden auf dem Kolben und dem ist mit einer Kolbenstange 3 verbunden, die über Bodenventil oder einem mit dem Bodenventil fest 35 Betätigungsmittel 4 die Vorspannung der Feder 5 verbundenen Teil abstützen. Bei dieser Vorrichtung eines mit dem Zylinder 1 verbundenen Druckgefällenimmt zwar die auf den Steuerstift wirksame Feder- ventils 6 verändert. Über das Druckgefälleventil 6 ist kraft wegproportional zu, die Dämpfung ist aber zu- der Druckraum 7 mit einem Druckspeicher 8 versätzlich, da es sich im Prinzip um eine Drosselung bunden. Ein entgegengesetzt öffnendes Rückschlaghandelt, abhängig von der Geschwindigkeit des 30 ventil 9 kann dem Druckgefälleventil 6 parallel geKolbens und damit von der Strömungsgeschwin- schaltet sein,
digkeit. Nach Abb. 3 gleitet ein mit einer Kolbenstange 10

Eine rein wegabhängige Dämpfung wird durch eine verbundener Arbeitskolben U in der Bohrung 12 Vorrichtung gemäß der USA.-Patentschrift 3 154177 \ eines Zylinders 13. In den Drückraum 14 des Zylinhervorgerufen. Bei dieser Vorrichtung sind in einem 35 derslS ragt axial eine Stange 15 hinein, die im Boden Stoßdämpferkolben gegensinnig öffnende Rückschlag- 16 des Zylinders 13 verstellbar befestigt ist.
ventile angeordnet, die den Durchfluß der Flüssigkeit Die Stange 15 ragt weiterhin in eine Bohrung 17

durch Kanäle im Stoßdämpferkolben jeweils in einer im Kolben 11 bzw. in der Kolbenstange 10 hinein. Richtung sperren. Die Rückschlagventile werden von Die Bohrung 17 erweitert sich zu einer Bohrung 18, einer am Zylinder befestigten Zug-Druck-Feder in 40 die durch einen verstellbaren Stopfen 19 flüssigkeits-Schließrichtung beaufschlagt. Je nach Stellung des dicht verschlossen ist. Gegen den Stopfen 19 stützt Stoßdämpferkolbens ist zum öffnen der Rückschlag--' sich eine Feder 20 ab, die einen Kolben 21 belastet, ventile dann eine bestimmte Druckdifferenz erforder- der in der Bohrung 18 gleitet und in seinem Hub lieh. Nachteilig bei dieser Anordnung ist, daß durch durch den Absatz 22 zwischen den Bohrungen 18 die Verwendung einer Zug-Druck-Feder eine Vor- 45 und 17 begrenzt wird. Der Kolben 21 ist zentrisch spannung der Feder und damit die Einstellung einer von einer Bohrung 23 durchsetzt. In diese Bohrung gewünschten Anfangsdämpfung nicht möglich ist. Ein 23 kann ein Ansatz 24 der Stange 15 eintauchen, weiterer Nachteil ist in der großen Zahl von Einzel- während ein sich daran anschließender Absatz 25 mit teilen zu sehen. Um ein Verklemmen der auf einem dem Kolben 21 einen Ventilsitz bildet. Die Stange 15 Teilkreis des Kolbens angeordneten Rückschlag- 50 ist auf ihrer ganzen Länge von einer Bohrung 26 ventile zu vermeiden, müssen pro Strömungsrichtung durchsetzt und dient als Zuführung zu einem hydromindestens zwei symmetrisch angeordnete Rück- pneumatischen Druckspeicher 27. In der Nähe des schlagventile vorgesehen werden. Neben einer rein Zylinderbodens 16 weist die Stange 15- eine Querwegabhängigen Dämpfung ist es schließlich bekannt, bohrung 28 auf, die von einer Manschette 29, die als die Dämpfung durch Zusteuern von Strömungsquer- 55 Rückschlagventil wirkt, abgedeckt wird,
schnitten in der Zylinderwand stufenweise zu ver- Die Wirkungsweise der Dämpfungsvorrichtung ist

ändern (USA.-Patentschriften 3 207270, 3168168, wie folgt:

3 201110). Diese Vorrichtungen weisen den zusatz- Ausgehend von der in Abb. 3 gezeigten Stellung

liehen Nachteil auf, daß ihr Gesamtdurchmesser den bewegt sich der Arbeitskolben 11 in den Zylinder 13 wirksamen Kolbendurchmesser beträchtlich über- 60 hinein. Dadurch wird die Flüssigkeit aus dem sich steigt, da der Verstellmechanismus und Leitungs- verkleinernden Druckraum 14 über die Bohrungen mittel zum Auffangen und Weiterleiten der durch die 17 und 26 in den Druckspeicher 27 verdrängt. Dabei Zylinderwand getretenen Flüssigkeit außerhalb des nähert sich der Ansatz 24 der Stange 15 der Boheigentlich wirksamen Zylinders vorgesehen werden rung 23 des Kolbens 21, der von der Feder 20 unter müssen. 65 Vorspannung gegen den Absatz 22 gedrückt wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Dämp- Mit zunehmender Annäherung wird der verbleibende fungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art so zu Spalt zwischen Kolben 21 und Stange 15 geringer, verbessern, daß nur wenige einfache Einzelteile be- und die zunächst nahezu widerstandslos strömende

Flüssigkeit wird stärker werdend gedrosselt. Die Folge ist eine Druckerhöhung im Druckraum gegenüber dem Federraum 30 bzw. der Bohrung 26 und dem Druckspeicher 27. Sobald der dadurch verursachte, auf die Oberseite des Kolbens 21 wirkende S Kraftanstieg die Kraft der Feder 20 übersteigt, bewegt sich der Kolben 21 relativ zur Kolbenstange 10 einwärts und verstärkt die Spannung der Feder 20 entsprechend der Kolbeneinfederung. Da die Kraft der Feder 20 wegproportional zunimmt, wächst in entsprechender Weise der Durchflußwiderstand.

Wie in A b b. 2 dargestellt, können verschiedene Dämpfungscharakteristiken eingestellt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß mit Hilfe des Stopfens 19 verschiedene Vorspannungen der Feder 20 eingestellt werden (F₂, F₁, F₀). Je größer die Vorspannung ist, desto größer ist bei gleichem Hub auch die notwendige Druckdifferenz Ap. Eine weitere Einstellmöglichkeit ergibt sich durch eine Verschiebung der Stange 15. Bei einer weit in den Druckraum 14 bzw. »0 in die Kolbenstange 10 hineinragenden Stange 15 fängt die Dämpfung nach einem vergleichsweise geringen Hub H₁ an zu wirken. Wird die Stange 15 um den Betrag h herausgeschraubt, setzt die Dämpfung erst bei h_t — h_x + Ah ein. *5

Durch geeignete Dimensionierung der einzelnen Teile ist es auch möglich, ausgehend von einer Nulllage zu dämpfen. Das Anfangsdruckgefälle entspricht dann beispielsweise Ap₁ oder Ap₂. Wenn der Arbeitskolben 11 nach einem bestimmten Hub zur Ruhe kommt, legt sich der Absatz 25 auf den Kolben 21 und bildet einen dichten Sitz. Beim Ausfedern bleibt der Sitz zunächst erhalten. Entsprechend der Arbeitskolbenbewegung vergrößert sich der Federraum 30 wieder, wobei der Flüssigkeitsbedarf aus dem Druckspeicher 27 gedeckt wird. Der Druckraum 14 wird zum Teil mit der durch den Kolben 21 aus der Bohrung 18 verdrängten Flüssigkeit aufgefüllt. Die fehlende Menge gelangt aus dem Druckspeicher über die Bohrung 26, die Querbohrung 28 sowie die Manschette 29 in den Druckraum.

Der Sitz zwischen Stange 15 und Kolben 21 kann auch andere Formen annehmen. Zum Beispiel sind Kegel- oder Flachsitze möglich. Zur Vermeidung eventuell unerwünschter Viskositätseinflüsse kann beispielsweise die Bohrung 23 konisch ausgeführt werden, so daß sich eine scharfe, blendenartige Steuerkante ergibt. Die Stange 15 kann auch eine Sackbohrung aufweisen, wenn der Druckspeicher 27 anders mit dem Federraum 30 verbunden wird. Die Erfindung kann sowohl für Plunger- als auch für Kolbenstangenzylinder verwendet werden. Der Kolben 21 braucht nicht durchbohrt zu sein, wenn er abgedichtet in der Bohrung 18 gleitet und der Federraum 30 entlüftet ist.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Wegabhängige Dämpfungsvorrichtung für hydropneumatische Federbeine u. dgl. mit einem Zylinder, einem an dessen Druckraum angeschlossenen Druckspeicher, einem Arbeitskolben und einem zwischen Druckraum und Druckspeicher angeordneten federbelasteten, in Richtung Druckspeicher öffnenden Druckbegrenzungsoder Druckgefälleventil, wobei die Spannung der Feder einstellbar ist und durch eine der Relativbewegung zwischen Arbeitskolben und Zylinder entsprechende Verschiebung eines Federwiderlagers verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20) in einer Bohrung

(18) der Kolbenstange (10) geführt ist, sich an einem von außen verstellbaren Verschlußstopfen

(19) der Kolbenstange abstützt und auf einen in der Bohrung gleitenden Kolben (21) wirkt, der in Verbindung mit einer am Zylinder (13) befestigten, den Druckraum (14) durchdringenden und mit Spiel in die Kolbenstangenbohrung (17) eintauchenden Stange (15) das Ventil bildet, das die Flüssigkeit durch eine axiale Bohrung (23) im Kolben in den Federraum (30) der Kolbenstange und/oder in eine Bohrung (26) in der Stange weiterleitet.

2. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (15) verstellbar im Boden (16) des Zylinders (13) befestigt ist.

3. Dämpfungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (21) in seinem Hub durch einen Absatz (22) der Kolbenstangenbohrung (18) begrenzt ist.

4. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20) bei Anlage der Kolbens (21) am Absatz (22) vorgespannt ist.

5. Dämpfungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (15) einen Ansatz (24) aufweist, der mit geringem Spiel in die Bohrung (23) des Kolbens (21) paßt.

6. Dämpfungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckgefälleventil (6,15, 25, 24, 21, 23) in an sich bekannter Weise ein entgegengesetzt öffnendes Rückschlagventil (9,28, 29) parallel geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen