DE19956321A1 - Stoßdämpfer - Google Patents
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Abstract
Ein insbesondere zur Schwingungsdämpfung eines Fahrzeugrades vorgesehener Stoßdämpfer (1) hat eine Kolben-Zylinder-Anordnung, die einen in der Innenhöhlung eines Zylinders (2) axial verschiebbar gelagerten Kolben (3) aufweist. Der Zylinder (2) ist an seinen einander abgewandten Endbereichen durch in einem festen Abstand zueinander angeordnete Stirnwandungen (4a, 4b) verschlossen. Der Kolben (3) ist mit einer eine der Stirnwandungen (4a, 4b) durchsetzenden und in dieser dichtend geführten Kolbenstange (6) verbunden. Beidseits des Kolbens (3) sind durch den Kolben (3) und die Stirnwandungen (4a, 4b) begrenzte Arbeitsräume (8a, 8b) gebildet, die mit einem vorkomprimierten Gas befüllt sind. Die Arbeitsräume (8a, 8b) sind durch wenigstens einen ein Rückschlagventil (11) aufweisenden Überstromkanal (10) und durch mindestens einen Rückstromkanal (10) für das vorkomprimierte Gas miteinander verbunden.
Description
Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer insbesondere zur
Schwingungsdämpfung eines Fahrzeugrades, mit wenigstens einer Kolben-
Zylinder-Anordnung, die einen in der Innenhöhlung eines Zylinders
axial verschiebbar gelagerten Kolben aufweist, wobei der Zylinder
an seinen einander abgewandten Endbereichen durch in einem festen
Abstand zueinander angeordnete Stirnwandungen verschlossen ist,
wobei der Kolben mit einer eine der Stirnwandungen durchsetzenden
und in dieser dichtend geführten Kolbenstange verbunden ist, wobei
beidseits des Kolbens durch den Kolben und die Stirnwandungen
begrenzte Arbeitsräume gebildet sind, die mit einem Dämpfungs
medium gefüllt sind, wobei die Arbeitsräume durch wenigstens einen
ein Rückschlagventil aufweisenden Überströmkanal und durch mindestens
einen Rückströmkanal für das Dämpfungsmedium miteinander verbunden
sind.
Aus dem Buch "Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik", 23. Aufl.,
Verlag Europa-Lehrmittel, Seite 368, kennt man bereits einen
Stoßdämpfer der eingangs genannten Art, der als Zweirohr-Stoßdämpfer
ausgebildet ist, dessen Arbeitsräume mit Öl gefüllt sind. Beim
Eintauchen der Kolbenstange in den Zylinder verdrängt der Kolben
das in dem ersten, der Kolbenstange abgewandten Arbeitsraum
befindliche Öl aus diesem Arbeitsraum, wodurch ein Teil dieses Öles
durch den Überströmkanal und das darin befindliche Rückschlagventil
in den zweiten Arbeitsraum übergeleitet wird. Das übrige verdrängte
Öl, dessen Menge der von der Kolbenstange verdrängten Ölmenge
entspricht, wird durch ein in der von der Kolbenstange entfernten
Stirnwand des Zylinders befindliches erstes Bodenventil in einen
Ausgleichsraum geleitet. Dabei ist dieser Ausgleichsraum zwischen
dem Zylinder und einem diesen umgrenzenden weiteren Zylinder
gebildet. Beim Austreten der Kolbenstange aus dem Zylinder verdrängt
der Kolben das in dem ersten Arbeitsraum befindliche Öl, wobei das
verdrängte Öl über den Rückströmkanal und ein darin befindliches
weiteres Ventil aus dem ersten Arbeitsraum in den zweiten Arbeitsraum
zurückfließt. Zusätzlich wird eine dem aus dem ersten Arbeitsraum
austretenden Teilvolumen der Kolbenstange entsprechende Menge Öl
über ein zweites Bodenventil aus dem Ausgleichsraum in den zweiten
Arbeitsraum übergeleitet. Durch das Überströmen des Öls durch den
einen relativ kleinen Durchtrittsquerschnitt aufweisenden
Rückströmkanal wird der Kolben abgebremst, d. h. die Bewegung der
Kolbenstange wird zwar zugelassen, jedoch gedämpft. Dabei wird ein
Teil der Bewegungsenergie in Wärme umgewandelt. Der Durchtritts
querschnitt des Überströmkanals ist größer dimensioniert als
derjenige des Rückströmkanals, wodurch die Dämpfung beim Austreten
der Kolbenstange aus dem Zylinder größer ist als beim Eintreten
der Kolbenstange in den Zylinder.
Derartige Stoßdämpfer werden insbesondere zur Dämpfung der Ein-
und Ausfederbewegung eines an einem Fahrzeugrahmen oder einer
Karosserie eines Fahrzeugs federnd gelagerten Fahrzeugrades
verwendet, wodurch insbesondere bei unebener Fahrbahn ein besserer
Fahrbahnkontakt des Rades erreicht wird. Der vorbekannte
Stoßdämpfer hat jedoch den Nachteil, daß seine Dämpfungseigenschaften
fest vorgegeben sind. Bei bestimmten Anwendungen, wie zum Beispiel
dem Dämpfen der Federbewegung eines an einer Fahrradgabel mit
Federung angeordneten Vorderrad ist es jedoch wünschenswert, die
Dämpfungscharakteristik des Stoßdämpfers auf einfache Weise
verändern zu können, beispielsweise um die Dämpfungscharakteristik
an das Körpergewicht und/oder die individuellen Fahrgewohnheiten
unterschiedlicher Benutzer des Fahrrades oder an die Fahrbahn
beschaffenheit anpassen zu können. Ungünstig ist außerdem, daß der
Stoßdämpfer noch ein relativ großes Gewicht aufweist.
Es besteht deshalb die Aufgabe, einen Stoßdämpfer der eingangs
genannten Art zu schaffen, der ein geringes Gewicht aufweist und
dessen Dämpfungscharakteristik auf einfache Weise einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Dämpfungsmedium ein
vorkomprimiertes Gas ist und daß zumindest einer der beiden
Arbeitsräume einen nach außen führenden, ein Absperrorgan
aufweisenden Gaskanal hat.
In vorteilhafter Weise kann mittels des von außen zugänglichen,
das Absperrorgan aufweisenden Gaskanals auf einfache Weise der Druck
in den Arbeitsräumen und somit die Dämpfungscharakteristik des
Stoßdämpfers eingestellt werden. Dabei ergibt sich bei einem
niedrigen Druck des vorkomprimierten Gases eine geringe Dämpfung
als bei einem höheren Druck. Die Dämpfung kann also durch
entsprechendes Verändern des Gasdrucks stufenlos eingestellt werden.
Selbstverständlich kann der das Absperrorgan aufweisende Gaskanal
aber auch dazu verwendet werden, um eventuelle Druckverluste in
den Arbeitsräumen auszugleichen und/oder um den Druck in den
Arbeitsräumen zu kontrollieren. Darüber hinaus hat das als
Dämpfungsmedium vorgesehene Gas noch den Vorteil, daß es nur ein
geringes Gewicht aufweist, was besonders bei einer Verwendung des
Stoßdämpfers in mit Muskelkraft angetriebenen und/oder für den
Sporteinsatz vorgesehenen Fahrzeugen günstig ist. Vorteilhaft ist
auch, daß der Stoßdämpfer kurze und schnelle Relativbewegungen
zwischen der Kolbenstange und dem Zylinder teilweise federn kann,
indem das in den Arbeitsräumen befindliche Gas während der Bewegung
der Kolbenstange vorübergehend in den Arbeitsraum, in den der Kolben
hineinbewegt wird, komprimiert und gleichzeitig in dem anderen
Arbeitsraum entspannt wird. Dadurch ergibt sich bei kurzen und
schnellen Stößen eine geringere Dämpfung als bei lang andauernden
Stößen oder bei Stößen, bei denen die Relativgeschwindigkeit zwischen
Kolbenstange und Zylinder geringer ist. Die sich daraus ergebende
Dämpfungscharakteristik ermöglicht eine komfortable Schwingungs
dämpfung eines Fahrzeugrades. Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer kann
insbesondere mit einer separaten Feder kombiniert werden. Dabei
kann die Dämpfungscharakteristik der Feder-Stoßdämpfer-Einheit durch
Verändern des Gasdrucks in den Arbeitsräumen des Stoßdämpfers
eingestellt werden, ohne daß sich dabei die Federcharakteristik
verändert. Bei einer Kombination des Stoßdämpfers mit einer Feder,
deren Federcharakteristik verstellbar ist, kann zusätzlich noch
die Federcharakteristik eingestellt werden, ohne daß sich dabei
die Dämpfungscharakteristik des Stoßdämpfers verändert. Somit können
Feder- und Dämpfungscharakteristik getrennt voneinander und
ohne sich gegenseitig zu beeinflussen eingestellt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das
Dämpfungsmedium komprimierte Luft. Das Dämpfungsmedium ist dann
überall verfügbar und kann beispielsweise mittels einer Luftpumpe
oder an einer Luftnachfüllstation an der Tankstelle auf einfache
Weise in den Zylinder eingefüllt werden.
Vorteilhaft ist, wenn der Überströmkanal den Kolben durchsetzt und
wenn das Rückschlagventilan dem Kolben angeordnet ist, insbesondere
im Boden des Kolbens. Dadurch ergibt sich ein besonders kompakt
aufgebauter Stoßdämpfer.
Zweckmäßigerweise weist das Rückschlagventil wenigstens eine, als
Ventillappen oder Ventilzunge ausgebildete Rückschlagdichtung auf,
die durch eine durch einen Druckunterschied in dem vorkomprimierten
Gas bewirkte Biegeverformung ihres Werkstoffs von einer Ventildicht
fläche abhebbar und/oder an diese andrückbar ist. Das Rück
schlagventil kann dann einfach und kostengünstig hergestellt werden.
Die Rückschlagdichtung kann beispielsweise aus Gummi bestehen.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
verläuft der Rückströmkanal durch eine Innenhöhlung der Kolbenstange,
wobei diese Innenhöhlung durch wenigstens eine in der Wandung der
Kolbenstange angeordnete Durchtrittsöffnung mit dem einen Arbeitsraum
und durch den Kolbenboden hindurch mit dem anderen Arbeitsraum
verbunden ist. Dadurch ergibt sich ein besonders kompakt aufgebauter
Stoßdämpfer.
Besonders vorteilhaft ist, wenn der Durchlaßquerschnitt des
Rückströmkanals und/oder des Überströmkanals mittels einer von
außen betätigbaren Verstellvorrichtung einstellbar ist. Die
Dämpfungscharakteristik des Stoßdämpfers kann dann auf einfache
Weise verstellt werden, ohne daß dazu der Gasdruck in den
Arbeitsräumen des Zylinders verändert werden muß.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß an der dem freien Ende der Kolbenstange abgewandten Seite des
Kolbens in dem Zylinder ein erstes, mit dem Kolben verbundenes Rohr
mit seiner Längsachse in Richtung der Zylinderachse angeordnet ist,
das teleskopartig und gasdicht an einem zweiten, an der von dem
freien Ende der Kolbenstange entfernt liegenden Stirnwand des
Zylinders befestigten Rohr geführt ist, daß der Rückströmkanal durch
die Innenhöhlungen dieser Rohre verläuft, daß in der Wandung des
zweiten Rohres wenigstens ein die Innenhöhlungen mit dem benachbarten
Arbeitsraum verbindendes Durchtrittsloch für das Dämpfungsmedium
angeordnet ist, und daß das zweite Rohr nahe der Befestigung an
der Stirnwand des Zylinders eine von außen verstellbare Strömungs
drossel aufweist. Dadurch ergibt sich eine einfach aufgebaute
Verstellvorrichtung zum Einstellen des Durchlaßquerschnitts des
durch den Kolbenboden hindurchgeführten Rückströmkanals, wobei die
teleskopartig ineinander geführten Rohre außerdem eine zusätzliche
Führung für den Kolben und die Kolbenstange bilden.
Zweckmäßigerweise ist die Strömungsdrossel als Hahn ausgebildet,
dessen Hahnküken mehrere, unterschiedliche Querschnitte auf
weisende Öffnungen hat, die in dem Rückströmkanal wechselweise mit
dem an dem zweiten Rohr angeordneten Durchtrittsloch für das
Dämpfungsmedium in Deckung bringbar sind. Die Dämpfungscharakteristik
des Stoßdämpfers kann dann stufenweise durch Positionieren einer
der jeweils gewünschten Dämpfungscharakteristik zugeordneten
Öffnung vor dem Durchtrittskanal des zweiten Rohres eingestellt
werden. Dabei ist die jeweilige Dämpfungscharakteristik durch den
vorgegebenen Durchtrittsquerschnitt der Öffnungen des Hahnkükens
und den Arbeitsdruck des Dämpfungsmediums exakt definiert, was ein
reproduzierbares Einstellen der Dämpfungscharakteristik er
möglicht. Dennoch kann der Benutzer des Stoßdämpfers den Verstell
bereich der Strömungsdrossel durch Befüllen der Arbeitsräume mit
einem entsprechenden Gasdruck an seine individuellen Fahrgewohnheiten
anpassen, wobei sich bei einem hohen Gasdruck ein größerer
Verstellbereich ergibt als bei einem geringeren Gasdruck.
Ein besonders einfach aufgebauter Stoßdämpfer kann dadurch erreicht
werden, daß das Hahnküken über ein Übertragungselement mit einem
außenseitig an der benachbarten Stirnwand angeordneten Betätigungs
element verbunden ist und daß der das Absperrorgan aufweisende
Gaskanal vorzugsweise das Übertragungselement durchsetzt. Das
Betätigungselement kann dann gleichzeitig den Einfüllstutzen für
das als Dämpfungsmedium vorgesehene Gas bilden, wodurch das Gewicht
des Stoßdämpfers zusätzlich reduziert werden kann. An der Stirnseite
des Stoßdämpfers sind das Betätigungselement und der Einfüll
stutzen für das Gas gut zugänglich. Das Betätigungselement und/oder
das Übertragungselement können gegebenenfalls einstückig mit dem
Hahnküken ausgebildet sein.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
ist der Stoßdämpfer ein Teil eines Gabelbeins einer insbesondere
für ein Zweirad vorgesehenen Gabel zum Halten eines Rades, wobei
zum Federn des Rades an dem anderen Gabelbein dieser Gabel eine
vorzugsweise als Gasfeder ausgebildete Feder angeordnet ist. Dabei
sind zweckmäßigerweise für die Gasfeder und den Stoßdämpfer
voneinander getrennte, nach außen führende Gaskanäle mit jeweils
einem eigenen Absperrorgan vorgesehen. Die Federungs- und
Dämpfungscharakteristik können dann durch Einstellen entsprechender
Gäsdrücke in den Arbeitsräumen der Gasfeder einerseits und des
Stoßdämpfers andererseits unabhängig voneinander eingestellt
werden.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Mittelachse eines Stoßdämp
fers, wobei der Kolben des Stoßdämpfers in den Zylinder
in der unteren Totpunktlage angeordnet ist,
Fig. 2 eine vergrößerte Teildarstellung des in Fig. 1 gezeigten
Längsschnitts im Bereich der oberen Stirnwand des
Zylinders,
Fig. 3 eine vergrößerte Teildarstellung des in Fig. 1 gezeigten
Längsschnitts, wobei die Teleskopführung der beiden in
der Innenhöhlung des Zylinders angeordneten Teleskoprohre
besonders gut erkennbar ist,
Fig. 4 eine vergrößerte Teildarstellung des in Fig. 1 gezeigten
Längsschnitts im Bereich der unteren Stirnwand des
Zylinders,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Fahrradgabel, die in
einem ihrer Gabelbeine einen Stoßdämpfer und in dem
anderen eine Gasfeder enthält und
Fig. 6 eine Montageskizze der in Fig. 5 gezeigten Fahrradgabel,
bei der die Einzelteile der Fahrradgabel auseinandergezo
gen dargestellt sind.
Ein im ganzen mit 1 bezeichneter Stoßdämpfer weist eine Kolben-
Zylinder-Anordnung auf, die einen in der Innenhöhlung eines Zylinders
2 axial verschiebbar gelagerten Kolben 3 hat, der in Fig. 1 und
4 in seiner unteren Endlage angeordnet ist. Der Zylinder 2 ist als
Kreiszylinder ausgebildet, der an seinen einander abgewandten
Axialenden durch Stirnwandungen 4a, 4b gasdicht verschlossen ist.
Die Stirnwandungen 4a, 4b sind in einem festen, von der Lage des
Kolbens 3 in dem Zylinder 2 unabhängigen Abstand zueinander
angeordnet. Wie in Fig. 2 und 4 besonders gut erkennbar ist, sind
die Stirnwandungen 4a, 4b dazu jeweils fest mit einem der Endbereiche
des Zylinders 2 verbunden, beispielsweise mittels einer Ver
schraubung. Am Außenumfang der Stirnwände 4a, 4b ist jeweils eine
Ringnut angeordnet, in die ein 0-Ring 5 eingesetzt ist, der in
Gebrauchsstellung an der Innenseite des Zylinders 2 anliegt und
die Stirnwand 4a, 4b gasdicht gegen den Zylinder 2 abdichtet.
Der Kolben 3 ist mit einer Kolbenstange 6 verbunden, deren Längsachse
in Richtung der Achse des Zylinders 2 verläuft. Die Kolbenstange
6 durchsetzt eine Lochung der Stirnwandung 4b und ist an einem in
eine am Umgrenzungsrand dieser Lochung vorgesehene Aufnahme
eingesetzten Dichtring gasdicht in der Stirnwandung geführt (Fig.
4). Am Außenumfang des Kolbens 3 sind zwei Nuten vorgesehen, in
die Dichtringe eingesetzt sind, die den Kolben 3 gegen die Innenwand
des Zylinders 2 abdichten.
In Axialrichtung beidseits des Kolbens 3 sind jeweils durch den
Kolben 3, den Zylinder 2 und eine der Stirnwandungen 4a, 4b begrenzte
Arbeitsräume 8a, 8b gebildet, die mit einem vorkomprimierten, als
Dämpfungsmedium dienenden Gas gefüllt sind. Die Arbeitsräume 8a,
8b sind einerseits durch einen Überströmkanal 9 und andererseits
durch einen Rückströmkanal 10 miteinander verbunden, dessen
Durchtrittsquerschnitt kleiner ist als derjenige des Überströmkanals
9. In dem Überströmkanal ist ein Rückschlagventil 11 angeordnet,
das beim Hineinbewegen der Kolbenstange 6 in den Arbeitsraum 8a
ein Überströmen des vorkomprimierten Gases aus dem Arbeitsraum 8a
durch den Überströmkanal 9 in den Arbeitsraum 8b ermöglicht.
Zusätzlich kann das vorkomprimierte Gas auch noch durch den
Rückströmkanal 10 von dem Arbeitsraum 8a in den Arbeitsraum 8b
überströmen. Beim Austreten der Kolbenstange 6 aus dem Zylinder
2 sperrt das Rückschlagventil 11 den Überströmkanal 9, so daß das
vorkomprimierte Gas dann nur noch durch den Rückströmkanal 10 aus
dem Arbeitsraum 8b in den Arbeitsraum 8a zurückströmen kann. Durch
die definiert relativ kleine Rückströmöffnung ist der Rückfluß der
Gasmenge von Arbeitsraum 8b in Arbeitsraum 8a begrenzt. Es entsteht
ein Drosselverlust des Gases, der in Wärme umgesetzt wird. Es ergibt
sich zudem in Abhängigkeit der Ausfedergeschwindigkeit die durch
die Federkraft erzeugt wird ein kurzzeitiger Druckunterschied
zwischen den Arbeitsräumen 8a und 8b. Dadurch entsteht eine Kraft
auf den Kolben 3 die der Federkraft entgegenwirkt. Dadurch wird
die Ausfedergeschwindigkeit gebremst, wodurch somit ein Druckaus
gleich in Relation zu der abnehmenden Geschwindigkeit stattfindet,
was der Definition von Dämpfung (Kraft in Abhängigkeit von
Geschwindigkeit) entspricht. Da beim Eintreten der Kolbenstange
6 in den Zylinder 2 zusätzlich zu dem Rückströmkanal 10 auch noch
der Überströmkanal 9 geöffnet ist, ergibt sich beim Eintreten der
Kolbenstange 6 in den Zylinder 2 eine geringere Dämpfung der Bewegung
des Kolbens 3 als beim Austreten der Kolbenstange 6 aus dem Zylinder
2.
Wie in Fig. 1 besonders gut erkennbar ist, ist der Arbeitsraum 8b
mit einem nach außen führenden, ein als Ventil ausgebildetes
Absperrorgan 12 aufweisenden Gaskanal 13 verbunden. Durch diesen
Gaskanal kann das Gas in die Arbeitsräume 8a, 8b eingefüllt oder
aus diesen abgelassen werden. Dadurch ist es möglich, den Überdruck
des in den Arbeitsräumen 8a, 8b befindlichen, vorkomprimierten Gases
und somit die Dämpfungscharakteristik des Stoßdämpfers einzustellen.
Dabei nimmt die Dämpfung mit zunehmendem Gasdruck zu, d. h. bei einem
höheren Gasdruck wird beim Verschieben des Kolbens 3 in den Zylinder
2 auf den Kolben 3 eine größere Bremskraft ausgeübt als bei einem
geringeren Gasdruck.
In Fig. 4 ist erkennbar, daß der Überströmkanal 9 den Kolben 3
durchsetzt und daß das Rückschlagventil 11 am Boden des Kolbens
3 angeordnet ist. Das Rückschlagventil 11 weist eine als ring
scheibenförmiger Ventillappen ausgebildetete Rückschlagdichtung
14 auf, die mit ihrem inneren Umfangsrandbereich in eine Aufnahme
des Kolbens 3 eingesetzt ist. Der Überströmkanal 9 hat mehrere,
den Kolben 3 durchsetzende Überströmöffnungen 15 für das vorkom
primierte Gas, die jeweils von einer Ventildichtfläche umgrenzt
sind, an der die Rückschlagdichtung 14 in Dichtstellung flachseitig
anliegt. Die in Dichtstellung befindliche Rückschlagdichtung 14
ist durch einen in Durchlaßrichtung des Rückschlagventils 11 in
dem Überströmkanal 9 wirkende Differenzgasdruck durch Biege
verformung ihres Werkstoffs von der Ventildichtfläche abhebbar.
In Fig. 4 ist erkennbar, daß die Kolbenstange 6 mit einem Endbereich
den Kolben 3 durchsetzt und bis in den Arbeitsraum 8 verlängert
ist. Die Kolbenstange 6 ist als Hohlstange mit einer Innenhöhlung
ausgebildet, durch die der Rückströmkanal 10 verläuft. Diese
Innenhöhlung ist über eine in der Wandung der Kolbenstange 6
angeordnete Durchtrittsöffnung 16 mit dem Arbeitsraum 8b und an
dem in den Arbeitsraum 8a verlängerten Kolbenstangenende mit der
Innenhöhlung eines ersten Rohres 17 verbunden, das in dem
Arbeitsraum 8a angeordnet ist und mit der Kolbenstange 6 gasdicht
verbunden ist. Das Rohr 17 ist mit seinem dem Kolben 6 abgewandten
Endbereich teleskopartig in einem zweiten Rohr 18 geführt, das an
seinem gegenüberliegenden Ende an der von dem freien Ende der
Kolbenstange 6 entfernt liegenden Stirnwand 4a des Zylinders 2
befestigt ist.
Zum gasdichten Verbinden der Rohre 17 und 18 ist zwischen diesen
Rohren 17, 18 eine Gleitringdichtung angeordnet, die in einer in
das dem Kolben 6 zugewandte Ende des Rohres 18 eingesetzten
Führungsbuchse 19 gehalten ist. Der Rücktrittkanal 10 verläuft durch
die Innenhöhlungen der Rohre 17, 18 und ist über ein in der Wandung
des Rohres 18 befindliches Durchtrittsloch 20 mit dem Arbeitsraum
8a verbunden.
In dem Rohr 18 ist das Hahnküken 21 eines Hahns um die Längsachse
des Rohres 18 relativ zu dem Rohr 18 verdrehbar angeordnet. Das
Hahnküken 21 weist an seinem Umfang mehrere, in Umfangsrichtung
zueinander versetzte Öffnungen 22 mit unterschiedlichen Querschnitts
abmessungen auf (Fig. 2). Die Öffnungen 22 sind in dem Rückströmkanal
10 durch eine Drehbewegung des Hahnkükens 21 um die Längsachse des
Rohres 18 wechselweise mit dem an dem Rohr 18 angeordneten
Durchtrittsloch 20 für das komprimierte Gas in Deckung bringbar.
Das Hahnküken 21 ist dazu über ein Übertragungselement 23 mit einem
benachbart zu der Stirnwand 4a des Zylinders 2 angeordneten
Betätigungselement 24 verbunden. Mittels des Betätigungselementes
24 kann der Durchtrittsquerschnitt des Rückströmkanals 10 und somit
die Dämpfungscharakteristik des Stoßdämpfers 1 in mehreren Stufen
verstellt werden. Dabei bewirkt ein kleiner Durchtrittsquerschnitt
eine hohe und ein großer Durchtrittsquerschnitt eine entsprechend
verminderte Dämpfung der Kolbenbewegung. In Fig. 2 ist noch
erkennbar, daß das Hahnküken 21 in Axialrichtung des Rohres 18
beidseits des Durchtrittslochs 20 und der Öffnungen 22 jeweils einen
in eine Ringnut eingesetzten Dichtring 25 aufweist, der das Hahnküken
21 gegen die Innenseite des Rohres 18 abdichtet. In Fig. 2 ist
außerdem erkennbar, daß der das Absperrorgan 12 aufweisende Gaskanal
das Betätigungselement 24 und das Übertragungselement 23 durchsetzt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6 ist der Stoßdämpfer
1 Teil einer für ein Zweirad vorgesehenen Gabel 26, die Befestigungs
stellen 33 zum Halten eines in der Zeichnung nicht dargestellten
Rades hat. Dabei ist in einem dieser Gabelbeine dieser Gabel 26
der Stoßdämpfer 1 und in dem anderen Gabelbein eine Gasfeder 27
angeordnet. Die beiden Gabelbeine sind in an sich bekannter Weise
durch ein Brückenelement 28 sowie eine obere Gabelbrücke 29a und
eine untere Gabelbrücke 29b miteinander verbunden. Die Gabelbrücken
29a, 29b weisen jeweils Lochungen zum Verbinden mit dem Steuerrohr
eines Rahmenteiles des Zweirads auf. In Fig. 6 ist erkennbar, daß
die Gasfeder 27 eine Kolben-Zylinder-Anordnung mit einem in einem
Zylinder 30 verschiebbar geführten Kolben 31 aufweist. Beidseits
des Kolben 31 sind Arbeitsräume gebildet, die durch den Kolben 31
und Stirnwände des Zylinders 30 begrenzt und in Gebrauchsstellung
gasdicht gegeneinander abgedichtet sind. Die Gasfeder 27 kann über
ein Ventil 32 mit Gas, beispielsweise mit Luft, befüllt werden.
Dadurch können die Feder- und die Dämpfercharakteristik der Gabel
26 getrennt und unabhängig voneinander eingestellt werden.
Der insbesondere zur Schwingungsdämpfung eines Fahrzeugrades
vorgesehener Stoßdämpfer 1 hat eine Kolben-Zylinder-Anordnung, die
einen in der Innenhöhlung eines Zylinders 2 axial verschiebbar
gelagerten Kolben 3 aufweist. Der Zylinder 2 ist an seinen einander
abgewandten Endbereichen durch in einem festen Abstand zueinander
angeordnete Stirnwandungen 4a, 4b verschlossen. Der Kolben 3 ist
mit einer eine der Stirnwandungen 4a, 4b durchsetzenden und in dieser
dichtend geführten Kolbenstange 6 verbunden. Beidseits des Kolbens
3 sind durch den Kolben 3 und die Stirnwandungen 4a, 4b begrenzte
Arbeitsräume 8a, 8b gebildet, die mit einem vorkomprimierten Gas
befüllt sind. Die Arbeitsräume 8a, 8b sind durch wenigstens einen
ein Rückschlagventil 11 aufweisenden Überströmkanal 10 und durch
mindestens einen Rückströmkanal 10 für das vorkomprimierte Gas
miteinander verbunden.
Claims (10)
1. Stoßdämpfer (1), insbesondere zur Schwingungsdämpfung eines
Fahrzeugrades, mit wenigstens einer Kolben-Zylinder-Anordnung,
die einen in der Innenhöhlung eines Zylinders (2) axial
verschiebbar gelagerten Kolben (3) aufweist, wobei der Zylinder
(2) an seinen einander abgewandten Endbereichen durch in einem
festen Abstand zueinander angeordnete Stirnwandungen (4a, 4b)
verschlossen ist, wobei der Kolben (3) mit einer eine der
Stirnwandungen (4b) durchsetzenden und in dieser dichtend
geführten Kolbenstange (6) verbunden ist, wobei beidseits des
Kolbens (3) durch den Kolben (3) und die Stirnwandungen
begrenzte Arbeitsräume (8a, 8b) gebildet sind, die mit einem
Dämpfungsmedium gefüllt sind, wobei die Arbeitsräume (8a, 8b)
durch wenigstens einen ein Rückschlagventil (11) aufweisenden
Überströmkanal (10) und durch mindestens einen Rückströmkanal
(10) für das Dämpfungsmedium miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, das Dämpfungsmedium ein vorkom
primiertes Gas ist und daß zumindest einer der beiden
Arbeitsräume (8a, 8b) einen nach außen führenden, ein
Absperrorgan (12) aufweisenden Gaskanal (13) hat.
2. Stoßdämpfer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Dämpfungsmedium komprimierte Luft ist.
3. Stoßdämpfer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Überströmkanal (10) den Kolben (3) durchsetzt und daß
das Rückschlagventil (11) an dem Kolben (3) angeordnet ist,
insbesondere im Boden des Kolbens (3).
4. Stoßdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (11) wenigstens eine,
als Ventillappen oder Ventilzunge ausgebildete Rückschlagdich
tung (14) aufweist, die durch eine durch einen Druckunterschied
in dem vorkomprimierten Gas bewirkte Biegeverformung ihres
Werkstoffs von einer Ventildichtfläche abhebbar und/oder an
diese andrückbar ist.
5. Stoßdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rückströmkanal (10) durch eine
Innenhöhlung der Kolbenstange (6) verläuft, und daß diese
Innenhöhlung durch wenigstens eine in der Wandung der
Kolbenstange (6) angeordneten Durchtrittsöffnung (16) mit dem
einen Arbeitsraum (8a, 8b) und durch den Kolbenboden hindurch
mit dem anderen Arbeitsraum (8b, 8a) verbunden ist.
6. Stoßdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Durchlaßquerschnitt des Rückströmkanals
(10) und/oder des Überströmkanals (10) mittels einer von außen
betätigbaren Verstellvorrichtung einstellbar ist.
7. Stoßdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß an der dem freien Ende der Kolbenstange
abgewandten Seite des Kolbens (3) in dem Zylinder (2) ein
erstes, mit dem Kolben (3) verbundenes Rohr (17) mit seiner
Längsachse in Richtung der Zylinderachse angeordnet ist, das
teleskopartig und gasdicht an einem zweiten, an der von dem
freien Ende der Kolbenstange (6) entfernt liegenden Stirnwand
des Zylinders (2) befestigten Rohr (18) geführt ist, daß der
Rückströmkanal (10) durch die Innenhöhlungen dieser Rohre
verläuft, daß in der Wandung des zweiten Rohres (18) wenigstens
ein die Innenhöhlungen mit dem benachbarten Arbeitsraum (8a)
verbindendes Durchtrittsloch (20) für das Dämpfungsmedium
angeordnet ist, und daß das zweite Rohr (18) nahe der
Befestigung an der Stirnwand (4a) des Zylinders (2) eine von
außen verstellbare Strömungsdrossel aufweist.
8. Stoßdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strömungsdrossel als Hahn ausgebildet
ist, dessen Hahnküken (21) mehrere, unterschiedliche Quer
schnitte aufweisende (22) Öffnungen hat, die in dem Rückström
kanal (10) wechselweise mit dem an dem zweiten Rohr (18)
angeordneten Durchtrittsloch (20) für das Dämpfungsmedium in
Deckung bringbar sind:
9. Stoßdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hahnküken (21) über ein Übertragungs
element (23) mit einem außenseitig an der benachbarten
Stirnwand (4a) angeordneten Betätigungselement (24) verbunden
ist und daß der das Absperrorgan (12) aufweisende Gaskanal
(13) vorzugsweise das Übertragungselement (23) durchsetzt.
10. Stoßdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß er ein Teil eines Gabelbeins einer
insbesondere für ein Zweirad vorgesehenen Gabel (26) zum Halten
eines Rads ist und daß zum Federn des Rads an dem anderen
Gabelbein dieser Gabel (26) eine vorzugsweise als Gasfeder
(27) ausgebildete Feder angeordnet ist.
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Cited By (2)
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DE102006010245A1 (de) * | 2006-03-02 | 2007-09-06 | Gustav Magenwirth Gmbh & Co. Kg | Federwegsverstellung |
DE102018006511A1 (de) * | 2018-08-16 | 2020-02-20 | Sorg Rollstuhltechnik Gmbh + Co. Kg | Dynamisches Rückenelement für einen Rollstuhl, einen mit diesem Rückenelement ausgestatteten Rollstuhl, eine Anordnung eines Rückenelementes in einem Rollstuhl und die Verwendung eines modifizierten Dämpfelementes zur Bildung des dynamischen Rückenelementes |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8413300U1 (de) * | 1984-09-20 | Gold, Henning, Prof.Dr.Ing., 6530 Bingen | Pneumatische Feder-Dämpfer-Einheit | |
US2015757A (en) * | 1930-08-20 | 1935-10-01 | Nat Pneumatic Co | Shock absorber |
DE3730000A1 (de) * | 1987-09-08 | 1989-03-16 | Josef Goellner | Pneumatischer stossdaempfer |
DE19737293A1 (de) * | 1997-08-27 | 1999-03-11 | Hunger Walter Dr Ing E H | Fahrrad |
DE29912071U1 (de) * | 1999-07-10 | 1999-10-07 | Tsai, Ching-Sung, Hsin Chuang, Taipeh | Einstellbarer pneumatischer Stoßdämpfer zur Verwendung mit der Vorderradgabel eines Fahrrads |
-
1999
- 1999-11-23 DE DE1999156321 patent/DE19956321B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006010245A1 (de) * | 2006-03-02 | 2007-09-06 | Gustav Magenwirth Gmbh & Co. Kg | Federwegsverstellung |
WO2007098896A1 (de) * | 2006-03-02 | 2007-09-07 | Gustav Magenwirth Gmbh & Co. Kg | Federwegsverstellung |
CN101370705B (zh) * | 2006-03-02 | 2011-12-14 | 古斯塔夫·马根韦尔斯有限及两合公司 | 弹簧阻尼装置 |
DE102018006511A1 (de) * | 2018-08-16 | 2020-02-20 | Sorg Rollstuhltechnik Gmbh + Co. Kg | Dynamisches Rückenelement für einen Rollstuhl, einen mit diesem Rückenelement ausgestatteten Rollstuhl, eine Anordnung eines Rückenelementes in einem Rollstuhl und die Verwendung eines modifizierten Dämpfelementes zur Bildung des dynamischen Rückenelementes |
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