DE1729473U - Fluessigkeitsstossdaempfer. - Google Patents

Description

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Gebrauchäiausteranmeldung 29· Juni/ 135t> . · ;

Anmelder: /\dam Opel Aktiengesellschaft, .Rüsselsheim am «'air.

Flüssigkeitsstossdärripf er

Die Neuerung bezieht sich auf einen Stossd&mpfer mit einem hin- und herbewegbaren, auf einer Kolbenstangc sitzenden Kolben, in einem mit Druckmittel gefüllten Arbeitszylinder. / > ^

uie Arbeitsweise dieser atossdäinpfer besteht darin, dass das Druck-

mittel zwischen den entgegengesetzten Seiten des ^olbens, sowie zwischen dem Arbeitszylinder und einem Ausgleichsrrurn über Kanäle in dem Kolben und durch ein Ventil zwischen Arbeitszylinder und Ausgleichsraum strömen kann, wobei die Kanäle bewegbare, gegebenenfalls unter Wirkung von Kedern stehende Ventilglieder besitzen, die auf der. Druck des durch die Kanäle strömenden Druckmittels ansprechen.¹ .■■'■'. . . ' ; . . ^ ^:;

iverden derartige StosEdämpfer beispielsv;eise in Kraftfahrzeugen ver- : wendet, so übertragen sie bei bestimmten Strassenverhältniseer., insbesondere bei Fahrt auf Kleinpflaster, rasch aufeinanderfölgende·, harte Stösse in den Wagenoberbau. ;

Diese Eigenschnft der Stosrdümpfer, iie bisher kauir. eindeutig als von den ütosf.dlimufern herrührend wahrgenommen wurde, wird von den Insassen eines Kraftfahrzeuges auf die Dauer unangenehmempfunden. Die Karosserie, oder Teile derselben, können ferner in besonders hohem tfasr.e zum Üröhnen angeregt werden, uie rasch aufeinanderfolgenden, harten Stösne lossen sirh etwa so erklären, dass das druckmittel de.^ Stonsd-Irrpfers keine hinreichende Zeit finde'., -iie Ventile in lipn Kan.lileri der. Kolbens 7.¹J öffner: urin zu durchfließt?:-. Hierdurch'..·.·: r-;t eier Sto.ss:i;.^;mpfer, unter den erwähnter- besti.'rrpLer: :jtras:*cr.verhültr.is.'"er., wie eine starre .'orbindurg zwischen 'i^r

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|ΐ ■■' Durch die Neuerung werden diese Kachteile beseitigt, indem ein /$ \: ■■ ^: ^

I: nuf der Kolbenstange gleitend gelagerter Kolben über eine oder

p mehrere Federn gegen die Kolbenstange abgestützt wird,

I: ^s ist zwar schon vorgeschlagen worder,, den Kolben eines Stoscil dämpfers gleitend auf der Kolbenstange zu larern, Bei dieser äus- \( führung kann sich der Kolben zwischer. zwei Anschlägen ohne nennenswerten Widerstand frei belegen. Gegen dieselben Anschläge legen sich federbelastete Ventilscheiben. :^ ^

Hierdurch können die Federn den Kolben weder in der Ruhestellung ^ noch in der Arbeitsstellung belasten. Uie kurzhubigenbtösfie werden hart und ohne jedes elastische Zwischenglied über die Anschläge in die Kolbenstange und damit in den Fahrzeugoberbau geleitet. Starke Klappergeräusche während des 3etriebes und ein rascher Verschleiss der Teile sind unvermeidbar. Bei der Ausführung nach der !Teuerung.·; dagegen stützt sich der Kolben ausschliesslich über Federn gegen die Kolbenstange ab. Dabei belasten die Federn zugleich auch die Ventilscheiben. Die lieuerung schlägt weiterhin vor, den gleitend und elastisch- gela/rer! cn Kolben als Drosselschieber fr das Druckmittel des Stossdämpfers auszubilden. ■ Der/Kolben'wirkt bei dic;=em Ausführungsbeispiel der Neuerung als Steuerschieber, der je nach seiner Stellung mehr oder weniger Durchflussquerschnitt für das Druckmittel freigibt. Es ergibt'sich hierdurch eine besonders einfache und vorteilhafte Konstruktion.

'.'.'eitereMerkmale der Neuerung ergeben sich aus folgender Beschreibung an Hand der Zeichnung.

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'In der Zeichnung stellen dar: ■/. ■·.

Fig. 1 einen Flüssigkeitsstossdämpfer, teils in Ansicht, teils '

im Längsschnitt, mit eingebautem Kolben nach der I-Heßiearung . in Ansicht« . ^%·

Fig. 2 einen Schnitt durch die Kolbenlagerung, gegenüber Fig. 1 vergrössert gezeichnet.

Fig. 3 eine weitere, gegenüber Fig. 2 abweichende Ausführung • der Kolbenlagerung, ebenfalls vergrößert gezeichnet.

Fig. 4 eine zweite, der Fig. 3 ähnelnden Ausführung der Kolben-'.: . '· ■y/dl· lagerung. ■ - ■:■ ;"■^: ■■"■'■··.■^:

Fig. 5 eine Sternfeder, die in dem Ausführungabeispiel der Fig. 4 verwendet ist, und

J Fig. 6 einen Schnitt durch die Sternfeder nach Linie 6-6 der Fig. 5·

?Der Stossdämpfer. wie ihn Fig. 1 zeigt, besteht aus einem Arbeitszylinder 10, sin welchem sich der Kolben 11 hin- und herbewegen kann.

Der Kolben 11 sitzt auf einer Kolbenstange 12, die am oberen £hde des Stossdämpfers den Raum 15 verlässt und beispielsweise mit der Karosserie eines Kraftwagens in üblicher Weise verbunden ist.

Der auf der anderen Kolbenseite befindliche Raum 14 des Arbeitszylinders 10 schlieast an seinem unteren Ehde durch ein Ventil 15 ab. Dieses Ventil 15 bekannter Bauart trennt den Raum 14 vom Ausgleichsraum 1S. Ausgleichsraum 16 umgibt den Arbeitszylinder 10 und ist durch den Zylinder 17 nach aussen begrenzt. Der Zylinder 17ist durch eine angeschweisste Kappe 18 nach unten verschlossen und mittels eines Ringes 19 oder dergleichen, zum Beispiel mit den unabgefederten Teilen eines Kraftwagens verbunden.

Bewegt sich der Kolben 11 abwärts, dann tritt zuerst des in dem Raum 14 befindliche Druckmittel, zum Beispiel über ein in dem Kolben 11 sitzendes Ventil, in den iiaum 13i der, da er durch das Volumen der Kolbensttnge 12 kleiner als Raum 14 ist, nicht das ganze in diesem befindliche Druckmittel aufnahmen kann.

Kit wachsendem Flüssigkeitsdruck öffnet sich schliesslich das Ventil 15, sodass das überschüssige Druckmittel in den Ausgleichsraum 16 gelangt. Bewegt sich der Kolbon 11 nach oben, dann strömt vorerst das in dem Raum 13 befindliche Druckcittel über in den Raum 14. *enn alles Druckmittel aus dem Raum 13 in den Raum 14 gelengt ist, denn ist dieser noch nicht vollständig gefüllt, da sich ein Teil in dem Ausgleichsraum 16 befindat, in den 83 beim Abwärtsgsng des Kolbens gedruckt worden ist. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Kolbens 11 vermindert sich der-Druck im Raun 14, sodaas nunmehr das in dem Ausgleichsraum 16 befindliche Druckmittel durch das Ventil 15 hindurch in den iiuum U nachströmt.

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Wie aus der Ausführung nach der Fig. 2 ersichtlich ist, besitzt der Kolben 11 einen inneren 3at^ von durchgehenden Kanälen 21 und einen äusseren Satz von Kanälen 22. In seiner Kitte ist der Kolben 11 durchbohrt und mittels einer Büchse 23 auf dem im Durchmesser verringerten unteren Kolbenstangenende 24 der Kolbenstange 12 gleitend gelagert.

Vor und hinter den Kanälen 21 und 22 des Kolbens 11 sind Ventilglieder, vorzugsweise Ventilscheiben 25 und 26 derart angeordnet, dass der Fluss des Druckmittels aus dem Raum 13 in den tteum 14 durch den Satz innerer Kanäle 21 und der Fluss aus dem Baum 14 in den flaum 13 durch den Satz äusserer Kanäle 22 erfolgt.

Durch die Bördelränder 27 der Büchse 23 sind die Ventilacheiben 25 und 26 mit dem Kolben 11 fest verbunden und bilden somit ei,ne einbaufertige iünheit. Wirkungsweise und Ausbildung der Ventilscheiben 25 und 26 sind bekannt und rnicht Gegenstand der Heuerungo- r

Nach der !feuerung⁸ tut st sich der Kolben 11 über die Federn 28 und 29 gegen die Kolbenstange 12, 24 ab. Die obere Feder 28 liegt mit ihrem einen Ende an dem Flansch 3C der Hülse 31 an, sodaas dieser gegen den öund 32 der Kolbenstange gedrückt wird. Das andere Ende der oberen Feder 28 belastet einen Teller 33, der auf der Hülse 31 verschieblich gelagert ist. Dia Kraft der Feder 28 wird gleichzeitig dazu benutzt, um die Ventilscheibe 25 gegen die Sitzflächen 34 dos Kolbens 11 zu drücken.

Ahnlich sind die Verhältnisse auf der anderen Kolbenseite. Hier liegt die Feder mit ihrem unteren Ehde an den Flansch 35 der Hülse 36 an. Die Hülsen 31 und 36 werden bei Heretellung in grosaen Kengen zweckmässigerweise gleich ausgebildet. In die Enden der Hülsen 31 und 36 sind in Längsrichtung verlaufende Schlitze 31a und 36a eingefräst, um einen ungehinderten Durchfluß des Druckmittels zu gewährleisten. Der in der Äingnut 37 liegende Sprengring 38 sichert die Hülse 36 am unteren Kolbenatangenende 24· Das andere iihde der Feder 29 belastet den Teller 39, der auf der Hülse 36, in gleicher Weise wie Teller 33, verschieblich gelagert ist. Auch hier drückt die Kraft der Feder 29 die Ventilscheibe 26 gegen ! eine Sitzfläche 40 am Kolben 11. H

*ird der Stossdämpfer zusammengedruckt (bein sogenannten Aufstoss) oder mit andere •Vorten, geht die Kolbenstange 12 nach unten, so bleibt der Kolben 11 in Bezug auf den Arbeitszylinder 10 im wesentlichen solange stehen, bis die Kolbenstange 12, 24 den 'A'eg a zurückgelegt hat und dedurch die volle Kraft des Druckmittels »uf den Kolben 11 wirkt. Der Druck im Raum 14 steigt an und die Ventilscheibe wird von ihrem Sit2 34 gehoben. Das Druckmittel kann nun, je nach der Abstimmung der Ventilscheibö 25, durch die äussuren Kanäle 22 in der Raum 13 strömen. Die Ve.itil3cheibe 25 kann auch so bescheffen sein, dass sie, ehe die Kolbonstange 12,24 die Strecke e durchfahren hat,von ihren Sitzen 34 ebgehobai wird

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Bei besonders starken Aufstossbewegungen schlägt der Teiler 53 gegen den Band 4I der Hülse 31. Die Strecke a' ist etwas grosser als die Strecke a, wodurch die Ventilscheibe 25 bei derartigen Bewegungen vermehrten Durchflussquerschnitt freigeben kann.

Grundsätzlich genauso sind die Vorgänge, wenn der Stossdämpfer auseinander gezogen wird (beim sogenannten Rückstoss) oder, was gleichbedeutend ist, wenn sich die Kolbenstange 12, 24 nach oben bewegt. Der Kolben 11 bleibt in. Bezug auf den Arbeitszylinder 10 im wesentlichen stehen, bis nunmehr die Kolbenstange 12,24 den «eg b zurückgelegt hat und dia volle Kraft über die Hülse 36 aufden Kolben wirkt. Der Druck im Saum 13 steigt an und die Ventilscheibe 26 wird von ihrem :. Sitz 40 augehoben. Das Druckmittel kann hiernach durch die inneren Kanäle 21 in den Raum 14 strömen. Bei besonders starken Rückstossbewegungen schlägt auch hier der Teller 39 gegen den Bund 42 der Hülse 36. . ;

Da die Strecke b' etwas grosser, als die Strecke b ist, kann sich auch hier der Teller 39, entgegen der Kraft der Feder 29, etwas weiter nach unten bewegen, sodass die Ventilscbeibe 26 vermehrten Durchlassquerschnitt freigibt. Die Strecken a und b können gleich gross'und auch verschieden gross sein. So ist es zum Beispiel vorteilhaft, die Strecke a grosser als b zu machen, damit beim Aufstos3, bei welchem der Stossdämpfer gewöhnlich nur eine geringe ^emmkraft entwickeln soll, die dämpfende Y.'irkung erst etwas später einsetzt, als bei entgegengesetzter Bewegung, also beim Rücketoss.

Sine weitere Ausführung zeigt die Fig. 5· Hier ist der unter Federwirkung stehende gleitend gelagerte Kolben 50 als Drosselschieber für das Druckmittel des Stossdämpfers ausgebildet. Der Kolben 50 kann sich auf einer Abstandahülse 51 bewegen, welche das im Durchmesser verringerte untere Hilde 52 der Kolbenstange 12 umgibt und mittels der Kutter 53 gegen den Bund 54 der Kolbenstange 12 gedrückt wird. In dar Abatandshülse 51 sind eine Anzahl gleichmässig über den Umfang verteilte kreisbogenföroige Steuersohlitze 55 und 56 gefräst.

Der gleitend gelagerte Kolben 50 stützt sich zwischen dem Bund 54 und der Mutter über Kegelstumpffedern 57 und 58» sowie Tellerfedern 59 und 60 ab.

äird der Stossdämpfer zusammengedrückt (beim sogenannten Aufstoss) oder, mit anderen Worten, geht die Kolbenstange 12 nach unten, so verharrt der Kolben 50 vorerst in seiner Lage, soy&eaa die Kegelstumpffeder 58 zusammengedrückt wird. Sobald die Kolbenstange 12, 52 in Bezug auf den Kolben 50 die Strecke β zurückgelegt hat, öffnet der gleitend gelagerte Kolben 50 eine Verbindung zwischen den beiden Kolbenseiten. Des Druckmittel kann nun aus dem Kaum 14 über die Steuerschlitz 56 in den Saum 13 gelengen. Je nach dor Härte des Aufstosses bieten die Steuerschlitze 56 dem Druckmittel mehr oder weniger Bruchflussquerschnitt. J)urch die Verwendung von z*ei hintereinander angeordnsten Federn, nämlich der 7crel3turrpffeder 53 und den Tellerfeder^ 60, ergibt aich eine progressive

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Federwirkung in der Seise, dass zunächst im wesentlichen die Kegelstumpffeder 5Ö für den zurückgelegten Weg des Kolbens 50 bestimmend ist und, nachdem diese ganz oder fest auf Blockhöhe gestaucht ist, die stärkeren Tellerfedern 60 den Steuer-' Vorgang fortsetzen.

Ähnlich liegen die Verhältnisse, wenn der Stosddämpfer ausainandergezogen wird (beim sogenannten Rückstoas). Sobald die Kolbenstange 12, 52 in Bezug auf den Kolben 50 dia Strecke s' zurückgelegt hat, stellt der gleitend gelagerte Kolben eine Verbindung zwischen den beiden Kolbenseiten her. Das Druckmittel kann nun aus dem Raum 13 über die Steuerschlitze 55 in den Raum 14 gelangen. Die Kegelstumpffeder^? und die Tellerfedern 59 haben auf der unteren Kolbenseite die gleiche Wirkungsweise wie bereits oben beschrieben.

Grundsätzlich genauso ist der Aufbau der Kolbenlagerung, wie sie die Fig. 4 darstellt. Der Kolben 70 kann sich auf einer Steuerbüchse 71 bewegen. Letztere wird mittels zweier Abstandshülsen 72 und 73 zwischen dem Bund 54» der Kolbenstange und der Mutter 53 auf dem im Durchmesser verringerten ihde 52 der Kolbenstange gehalten.

In der Steuerbüchse 71 sind ia aχ sialer Richtung eine Anzahl Schlitze 74 und 75 eingefräst, die eich vom Bereich halber Büchsenlänge ausgehend in Richtung auf die obere and untere Stirnfläche der Steuerbüchse 71 .erstracken ^un<^ nach den Stirnflächen hin zunehmende Schlitztiefe aufweisen.

Der Kolben 70 stützt sich über Sternfedern 76 und 77, sowie Tellerfedern 78 und ί gegen den Bund 54 und die Kutter 53 'ab. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie sie am Beispiel der Fig. 3 beschrieben wurde.

Die Sternfedern 76 und 77 (vergl. Fig. 5 und 6) entsprechen in ihrer Konstruktion einer Tellerfeder. Um sie besonders weich und nachgiebig zu machen, ist sie sternförmig ausgespart, soy&ass nur dia stehengebliebenen Arme 90 federn. Die Tellerfedern 78 und 79 (Pig· 3) können in beliebiger Tieise angeordnet sein. So kann es zum Beispiel für die Rückstosseite des Stossdämpfers zweckmä3sig sein, die Tellerfedern 79 ganz oder zum Teil in Parallel_SChichtung und/oder Serienreihung anzu-ordnen, sqfeess eich für sie eine progressive Federkennlinie ergibt.

Ferner kenn die Arbeitsweise dee Stossdämpfera beeinflußt werden, in dem auf den fcsiden Kolbenaeiten verschieden starke Federn angeordnet werden; auch kann man durch die Lage der Steuerschlitze 55» 56» sowie 74 und 75 den Durchflußquerachnitt für das Druckmittel in Abhängigkeit von der Kolbenstellung beeinflussen.

Schliesslich können die Steuerschlitz-e für die beiden Kolbenbewegungen auch unterschiedlich breit ausgefräst -»erden, wodurch sich für den Auf- und Rückstoß unterschiedliche P-ecEwirknn^er: ergeben.

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Ii Dem Konstrukteur stehen somit in. Bezug auf die Ab Stimmung de3 Stosadämpfers ,.^{: :} je nach dem Verwendungszweck bzw· der beabsichtigten Wirkung oder auch je ntch Kerstellungsumständen viele konstruktive Möglichkeiten offen. Die dargestellten Ausführungsbsispiele zeigen Stoßdämpfer, bei welchen die kurzhubigen, aber harten Stösae, die 2 um Beispiel bei gewissen Straasenverhältnissen auftreten, von der Karosserie vollständig ferngehalten werden, wodurch sich der Fahrkomfort wesentlich erhöht.

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Claims (1)

1. ! benstange sitzenden Kolben in einem mit Druckmittel geflillten Arbeitszylinder, wobei das Druckmittel zwischen den ent- ! gesrengeset2ten Seiten des Kolbens und zwischen dem Zylinder und einem Ausgleichsraum über Kanäle in dem Kolben und durch ein Ventil zwischen Arbeitszylinder und Ausgleichsraurn strömen kann, wobei die Kanäle bewegbare, gegebenenfalls unter der Wirkung von Federn stehende Ventilgliedcr besitzen, die auf den Druck des durch die Kanäle strömenden Druckmittels

   vjVi_a_»i_5-ick bf fta w >i te r ■ U/e»; ^ ansprechen, dadurch gekennzeichnet, dass sicTv~derYauf der Kolbenstange gleitend gelagerte Kolben über eine oder mehrere Federn gegen die Kolbenstange abstützt.

   2. Stossdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Kolben abstützenden federn zugleich die in oder vor den Kanälen des Kolbens bewegbar angeordneten Ventilglieder belasten.

   3. ütossdänpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gleitend gelagerte Kolben zwischen zwei mit der Kolbenstange verbundenen Büchsen (Jl) und (36) angeordnet ist und sich die Federn gegen Flansche dieser Büchsen abstützer..

   k. Stossdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Federn und dem gleitend gelagerten Kolben Teller (J?) und (39) angeordnet sin-i, die au f der Kolben.-tarige oder auf den ir.it der Kolbenstange verbundener. Büchsen (Jl) und (36) gleitend gelagert sind.

   5. Stossdümpfer nach den Ansprüchen 1 bis k, dadurch gekor.nzcich- «

   net, dass die mit der Kolbenstange verbundenen Büchsen (31) und (3d) zur Hubbegrenzung des gleitend gelagerten Kolbens . Anschläge (41) und (42) für die auf ihr gleitend gelagerten Teller (33) und (39) besitzen.

   6. Stossdämpfer noch den Ansprüchen 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange oder die mit der Kolbenstange verbundener. Büchsen (3D und (36) zur Hubbegrenzung für den gleitend gelagerten Kolben Anschläge besitzen.

   7. . ütossdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der gleitend gelagerte Kolben über Tellerfedern, die entweder parallel" geschlichtet oder in Serienreihung oder einer Kombination von Parallelschichtung und Serienreihum·· angeordnet sind, gegen die Kolbenstange abstützt.

   8i Stossdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich der gleitend gelagerte Kolben über Schrauben- und Tellerfedern gegen die Kolbenstange abstützt und dass die Federn auf den beiden Kolbenseiten gegebenenfalls verschieden stark sind.

   v. Stossdämpfer nach den Ansprachen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der unter der Wirkung einer oder mehrerer Federn stehende und gleitend gelagerte Kolben als Drosselschiober für das Druckmittel des atossdämpfers ausgebildet ist.

   10. Stossdrirspfsr nc-.ch einem oder mehreren ier vorhergehender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, d->s" der als Drosselschieber arbeitende Kolben auf einer ir.it -er Kolbenstange verbundenen

   B stellung des Kolbens gr^ssere oder kleinere ^uer&chhi'tte von

   Büchse gleitend und elastisch gelagert ist und je nach der λ .: |

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   in der Büchsa vorgesehenen Steuerschlitzen oder Kanälen f^r das' {// Druckmittel freigibt.

   11. ö'tossdämpfer nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass in die mit der Kolbenstange verbundene Büchse kreisbogenförmige Steuerschlitze (55) und (56) in radialer Richtung eingefräst sind und dass diese Steuer schlitze in zv/äi Reihen hintereinander gleichraässig auf dem Umfang der Büchse verteilt an-

   ■' geordnet sind. -^: ■ ■ ■ .· ■.;'.■ ■■ ■,- :■ ■-"•■.■,λ ■"■■.·.'. ■ ■'.' ' ·;\^:;.' ϊ

   12. Stossdämpfer ni-ch den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in die nit der Kolbenstange verbundene Büchse Schlitze (7^ZO und (75) in axialer Sichtung binge·frlist sind, die vom Bereich halber Büchsenlänge ausgehend sich in Dichtung auf die beider. Stxrhflächen der Büchse erstrecken und r.äch den Stirnflächen hin zunehmende Schlitztiefe aufv;e.isen.

   Ljj". ütossdämpfer nach den Ansprüchen 9 bis IH, dadurch gcker.nzeich-

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   Vi. ötossdämpfer nach den Ansprüchen 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, das- die Schlitze (55), (56), (7*0 und (75) der Büchse so • angeordnet sind, dass der Kolben in seiner Kuhelage, u. h. in unbelastetem Zustand, die nach beiden Kolbenseiten Ein..sich erstreckenden schlitze verschliesst. · ' ; .

   15. ötossdämpfer nnch den Ansprüchen 9 bis 1^·,-.dadurch gekennzeichnet, dnsi.: rser Kolber.weg bis zum Offnen der Schlitze in der einen ^! ' Richtung, virzujsweise.beira Aufstoss, d. h. ■ wenn der btos-.dumpfer gestaucht wi:-:i grosser, als in '.er entgegengesetzton :iicn.tur.iT ist,