DE2424040C3 - Kolben von Schwingungsdämpfern, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Kolben von Schwingungsdämpfern, insbesondere für KraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolben von Schwingungsdämpfern, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
der an einer Kolbenstange befestigt ist und bei deren Hin- und Herbewegungen in einen· ölgefüllten
Zylinder Dämpfungskräfte erzeugt, mit zwei je für eine Strömungsrichtung bestimmten Gruppen von
Durchtrittskanälen, deren austrittsseitige Mündungen durch federbelastete Ventilplatten abgedeckt sind,
wobei die Ventilplatten verformungssteif und jeweils gegen die Schließkraft einer sich an Teilen des Kolbens
abstützenden Ventilfeder abhebbar sind und die Mündungen der Durchtrittskanäle kreisförmig und
von schmalen Dichtsitzen umgeben sind.
Aus der DE-AS 1 142471 ist ein Kolben von Schwingungsdämpfern bekannt, bei dem am inneren
Durchmesser fest eingespannte, federnde Ventilplatten auf beiden Stirnflächen des Kolbens aufliegen, die
Mündungen von Durchtrittskanälen abdecken und sich unter Strömungsdruck elastisch aufbiegen, wobei
sichelförmige Öffnungsquerschnitte freigegeben werden. Ein diese Kolbenkonstruktion benutzender
Schwingungsdämpfer zeichnet sich durch weiches Ansprechen auf die überfahrenen Bodenunebenheiten
und durch große Geräuscharmut aus. Für ein vorgegebenes Fahrzeug wird die geometrische Abmessung des
Kolbens aus dem Typenprogramm eines Dämpferherstellers so ausgewählt, daß die zu erwartenden mechanischen
und thermischen Beanspruchungen von dem ausgewählten Kolben ertragen werden. Der vom
Fahrzeugbauer jeweils gewünschte Dämpfungskraftverlauf läßt sich dann bei dem bekannten Kolben
durch entsprechende Wahl aller Einflußgroßen, insbesondere des Teilkreises der Durchtrittskanäle, der
Anzahl und Größe der Mündungen, der Anzahl und Stärke der Ventilplatten verwirklichen. Dabei bedingen
die gegebenen Abhängigkeiten der Stärke und Anzahl der Ventilplatten von der geometrischen
Größe des Kolbens, daß mit abnehmendem Kolbendurchmesser die erforderliche Anzahl der Ventiiplatten
immer kleiner und die erforderlichen Stärken der
ι» Ventilplatten immer dünner werden. Bei kleinen Kolbendurchmessern
beispielsweise unter 30 mm, die vorzugsweise bei den üblichen Zweirohrdämpfern für
mittlere Personenkraftfahrzeuge Verwendung finden, wird nur noch eine Ventilplatte erforderlich und deren
erforderliche Stärke so dünn, beispielsweise unter 0,1 mm, daß nachgewiesenermaßen die Ventilplatten
kurzfristig zu Bruch gehen. Damit ist die Sicherheit des Schwingungsdämpters nicht mehr gegeben und ist
in nachteiliger Weise die bekannte Kolbenkonstruk-
2(i tion nicht mehr anwendbar.
Die geschilderte Bruchgefahr der Ventilplatten besteht bei der aus der DE-AS 1292014 bekannten
Kolbenkonstruktion mit verformungssteifen Ventilplatten nicht, bei der zwei Gruppen von auf einem
inneren und einem äußeren Teilkreis liegenden Durchtrittskanälen vorgesehen sind, die auf jeder
Stirnseite des Kolbens in Ringnuten münden, die durch verformungssteife Ventilplatten abgedeckt
sind. Die Ringnuten enden in konzentrischen Dichtsitzen von großer Umfangslänge, deren resultierende
Unebenheitsfläche und Undichtigkeit auch bei sorgfältiger Herstellung groß ist, so daß in nachteiliger
Weise diese bekannte Kolbenkonstruktion zum sogenannten mit Poltergeräuschen verbundenen Nachschließen
und Flattern der Ventilplatten neigt und ein ungünstiger Einfluß auf einen gleichbleibenden und
von der Temperatur möglichst unabhängigen Dämpfungskraftverlauf besteht.
Ferner ist ein Kolben von der eingangs beschriebe-
4(i nen Gattung aus der US-PS 3062331 bekannt. Bei
dem bekannten Kolben ist pro Gruppe von Durchtrittskanälen ein einziger schmaler Dichtsitz vorgesehen,
welcher die Mündungen sämtlicher Durchtrittskanäle dieser Gruppe außen tangiert. Ferner ist pro
Gruppe von Durchtrittskanälen eine entsprechend hohe, jedoch relativ breite innere Erhebung der Kolbenstirnseite
vorgesehen, wobei die Erhebung die Mündungen sämtlicher Durchtrittskanäle dieser
Gruppen innen tangiert.
5(i Bei diesem bekannten Kolben münden somit die Durchtrittskanäle auf jeder Kolbenstirnseite in einer
Ringnut, die durch eine verformungssteife Ventilplatte abgedeckt ist. Die Ringnuten enden in konzentrischen
Dichtsitzen von großer Umfangslänge sowie großer Dichtfläche, wobei die resultierende Unebenheitsfläche
und Undichtigkeit auch bei sorgfältiger Herstellung groß ist. Somit neigt auch diese bekannte
Kolbenkonstruktion in nachteiliger Weise zum mit Poltergeräuschen verbundenen Nachschließen und
Flattern der Ventilplatten, und es besteht ein ungünstiger Einfluß auf einen gleichbleibenden und von der
Temperatur möglichst unabhängigen Dämpfungskraftverlauf. Darüber hinaus besitzen die aus dieser
Patentschrift bekannten Ringventile infolge der großen Druckflächen den Nachteil, daß diese ihrerseits
starke Ventilfedern erfordern mit den entsprechenden negativen Auswirkungen für die Dichtheit infolge ungewollter
Plattenverformung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
bei einem Kolben der zur Rede stehenden Gattung eine im Rahmen fertigungstechnisch eingeschränkter
Möglichkeiten (keine spanende Nachbearbeitung) verbesserte Ventilfunktion zu eneichen, wobei
insbesondere die weiter unten noch näher erläuterten Unebenheiten kompensier werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für jede Gruppe drei Durchtrittskanäle vorgesehen
sind und die Mündung jedes Durthtrittstanals
einzeln für sich von einem Dichtsitz eng umgeben ist.
Der Erfindung liegen zunächst die nachstehenden Erkenntnisse zugrunde:
Aufgrund wirtschaftlicher Gebote wird die überwiegende Anzahl aller Kolben- und Ventilkörper für
Schwingungsdämpfer sinter- oder druckgußtechnisch hergestellt, wobei eine spanende Nacharbeit der Ventilsitze,
Laufsitze und anderer wichtiger Funktionsflächen aus den gleichen Gründen in der Re^eI entfällt.
Wegen winkelsymmetrischer Durchbrüche (Fenster) einerseits und unterschiedlicher Dicken in verschiedenen
Durchmesserbereichen (Nabe, Hemd) andererseits stellen sich bei den Plan- bzw. Stirnflächen
der Fertigteile bedingt durch den technologischen Ablauf (z. B. bewirkt Fließbehinderung bzw.
Abkühlung an den Grenzflächen zu dem Formwerkzeug hin unterschiedliche Dichten, Gefüge und
Schwindmaße) sich gegenseitig überlagernde Unebenheiten von in Umfangsrichtung welligem und in
Radialnchtung konischem oder ähnlichem Charakter ein, oft einfach Verzug genannt, im folgenden Unebenheiten
erster Ordnung genannt. Dagegen sollen die durch die natürlichen statistischen Schwankungen
der Material-Homogenität und anderer Einflüsse bedingten Unebenheiten als solche zweiter Ordnung bezeichnet
werden.
Das wesentlichste Unterscheidungsmerkmal zwischen beiden Arten von Unebenheiten ist - unabhängig
von der absoluten Größe der Unebenheit selbst - die Häufigkeit der Erhebungen und Vertiefungen
innerhalb eines Kontrollgebietes. Die Unebenheiten zweiter Ordnung besitzen eine höhere Frequenz und
damit eine kürzere »Wellenlänge«, womit der mittlere statistische Abstand zwischen Erhebungen und Vertiefungen
gemeint ist.
Sinngemäße Unebenheiten ergeben sich für die in der Regel stanztechnisch hergestellten Ventilplatten
und den daraus resultierenden Verzug. Hier führen die durch die Schnittkräfte im Bereich des Schnittspaltes
induzierten Biegerestspannungen in Verbindung mit dem markanten Anisotropieverhalten des
Materials quer und längs zur Walzrichtung zu einer resultierenden Unebenheit erster Ordnung, die sich
aus der Überlagerung je einer kegeligen oder ähnlichen und einer in Umfangsrichtung zweiwelligen
Komponente ergibt. Das über die Unebenheiten zweiter Ordnung Gesagte trifft auch bei den Ventilplatten zu. Eine bekannte Erscheinung ist, daß Ventilplatten aus dickerem Band ebener sind ais solche aus
dünnerem Band. Die Ursache ist einleuchtend. Die Schnittkräfte wachsen annähernd linear mit der
Blechdicke, die Biegesteifigkeit der Platten jedoch mit der dritten Potenz der Dicke. Daraus folgt, daß die
durch die Schnittkräfte im Schnittspalt induzierten Biegerestspannungen mit steigender Blechdicke zu
geringerem Verzug führen.
Im wesentlichen sind drei Kategorien von Ventilplatten fur in der gsschildeiten A.rt und Weise unebene
Ventilsiizflächen zu unterscheider«:
A) Die Ventilplatte ist starr, d. h. so dick und steif,
daß der im Betrieb größtmögliche Druck in der
s Schließrichtung nicht die Unebenheiten erster
Ordnung zu kompensieren vermag. Die Folgen sind beispielsweise bei dem aus der US-PS
3062231 bekannten Schwingungsdämpfer relativ
große und vor allem stark streuende Leckage-
K) querschnitte, welche die Konstanz der Dämpfungskräfte
im unteren Geschwindigkeitsbereich, also bevor das Ventil für die Gegenseite
öffnet, empfindlich stören.
B) Die Ventilplatte ist weniger dick und steif, so daß sie im Verlaufe der Druckaufbauphase in der
Schließrichtung die Unebenheiten erster Ordnung kompensiert. Dieses Dichtschließen nimmt
einen Teilstrom der gesamten, vom Kolbenquerschnitt verdrängten Ölmenge in Anspruch. Nach
2(i dem Dichtschließen der Ventilplatte muß dieser
Schließstrom sprungartig von den Drosselöffnungen der aktiven Stufe aufgenommen werden.
Dämpfungskraftsprünge mit Poitergeräuschen sind die Folge. Es handelt sich hierbei um eine
sehr instabile und stark streuende Phase der Ventilfunktion, welche sich auch durch Flattern
der Ventilplatte äußern kann.
C) Die Veiitilplatte ist so dünn und nachgiebig, daß
sie bereits zu Beginn der Druckaufbauphase bei
3d kleinem Druck und der dabei vorhandenen geringen
Kolbengeschwindigkeit die Unebenheiten erster Ordnung dichtschließt, weswegen keine
spürbaren Dämpfungskraftunstetigkeiten nach außen auftreten. In diesem Fall reicht die Festigkeit
der dünnen Platte nicht aus, den maximalen
Drücken in Schließrichtung auf Dauer standzuhalten. Die Platte geht zu Bruch.
Eine Kompensation der Unebenheiten zweiter Ordnung ist zum einen nicht erforderlich, weil die 4(i durch die in der Regel sehr geringen Unebenheiten zweiter Ordnung verursachte Leckage unbedeutend ist, und zum anderen auch nicht erwünscht, weil durch die geringere Kontaktfläche ein Kleben der Ventilplatte auf der Sitzfläche vermieden wird.
Bei den vorangegangenen Überlegungen ist der Einfluß der Ventilschließfeder noch nicht berücksichtigt worden. Die Schließfeder übt aufgrund der im allgemeinen Undefinierten Stützpunkte eine eher die Unebenheit vergrößernde Wirkung aus, weswegen so dünnere Platten hierbei besonders benachteiligt sind. Somit ergibt sich, daß zum einen zur Lösung der gestellten Aufgabe die Verwendung eines Kolbens mit einer Ventilplatte der Kategorie A) Voraussetzung ist. Zum anderen müssen Maßnahmen getroffen werden, um die freien Leckagequerschnitte zu reduzieren. Dies erfolgt erfindungsgemäß durch die bereits erwähnten Kennzeichenmerkmale des Anspruchs 1.
Eine Kompensation der Unebenheiten zweiter Ordnung ist zum einen nicht erforderlich, weil die 4(i durch die in der Regel sehr geringen Unebenheiten zweiter Ordnung verursachte Leckage unbedeutend ist, und zum anderen auch nicht erwünscht, weil durch die geringere Kontaktfläche ein Kleben der Ventilplatte auf der Sitzfläche vermieden wird.
Bei den vorangegangenen Überlegungen ist der Einfluß der Ventilschließfeder noch nicht berücksichtigt worden. Die Schließfeder übt aufgrund der im allgemeinen Undefinierten Stützpunkte eine eher die Unebenheit vergrößernde Wirkung aus, weswegen so dünnere Platten hierbei besonders benachteiligt sind. Somit ergibt sich, daß zum einen zur Lösung der gestellten Aufgabe die Verwendung eines Kolbens mit einer Ventilplatte der Kategorie A) Voraussetzung ist. Zum anderen müssen Maßnahmen getroffen werden, um die freien Leckagequerschnitte zu reduzieren. Dies erfolgt erfindungsgemäß durch die bereits erwähnten Kennzeichenmerkmale des Anspruchs 1.
Die Erfindung hat im Ergebnis die folgenden wesentlichen Vorteile: Durch die Anordnung von jeweils
drei Durchtrittskanälen pro Gruppe wird durch eine statisch bestimmte Dreipunktai'flage der Ventilplatte
auf drei schmalen, die Mündungen der Durchtrittskanäle
jeweils eng umgebenden Dichtsitzen ein optimales Schließen der Ventilplatte erreicht. Die Ventilplane
arbeitet ruhig unter weitestgehender Vermeidung der Gefahr von Flattererscheinungen und
Poitergeräuschen. Durch die mit der Erfindung herbeigeführten weitestgehende Kompensation der Un-
ebcnheiten erster Ordnung ergibt sich somit besonders
in unteren Geschwindigkeitsbereichen eine gute Konstanz der Dämpfungskräfte und eine minimale
Temperaturabhängigkeit infolge des direkten Viskosilätseinflusses einer laminaren Leckageströmung in
engen Spalten. Diese beträchtlichen Vorteile werden bei der Erfindung mit besonders einfachen Mitteln,
nämlich lediglich einer ganz bestimmten Anzahl von Durchtrittskanälen pro Gruppe sowie einer bestimmten
Anordnung der Dichlsitze an den Ventilmündungen,
erreicht.
Aus der US-PS 2 <S3(i 72fi ist zwar ein Schwingungsdämpfer
bekannt, der einen Kolben mit Durchtrittskanälen aufweist, deren Mündungen mit Dichtsitzen
versehen sind. Eine verformungssteife Ventilplatte ist jedoch nicht gegen die Schüeßkraft einer sich an1. Kolben
abstützenden Ventilfeder abhebbar, sondern ist in begrenztem Umfang axial frei beweglich angeordnet
und wird nur in einem bestimmten Hubbereich durch besondere Federungselemente gegen die
Dichlsitze gedrückt. Eine Beschränkung auf drei Durchflußkanäle für jede Strömungsrichtung ist in
dieser Patentschrift nicht angegeben. Der Kolben dieses bekannten Schwingungsdämpfers konnte daher
nicht I.ehre für die Erfindung sein.
Ferner offenbart die DE-AS 1 11234S eine Reihe
von Ventilberandungsfiguren, deren Gemeinsamkeit eine keilförmig spitze oder stumpfe, in jedem Fall gegenüber
dem restlichen Ventilquerschnitt eingeengte, vom äußeren Rand der Ventilplatte nicht abgedeckte
Voroffnung ist Hierdurch soll offensichtlich ein weicher Übergang zwischen Voröffnungs- und vollem
Spaltquerschnitt bei geöffnetem Ventil erreicht werden. Dies kann jedoch nur mit - wie auch dargestellt
- eingespannten Ventilplattcn erreicht werden, deren Abhubhohe mit dem Durchmesser wächst, so daß zunächst
im Bereich der Voröffnungsquerschtiitte weiter geöffnet wird und erst allmählich die innen liegenden
Querschnittsbereiche stärker am Durchflußgeschehen teilnehmen Mit dem Einsatz einer starren Ventilplatte bei diesem bekannten Kolben kann der Fachmann
nichl /um Gegenstand der Anmeldung gelangen,
zumal die Figuration der Querschnittskontur bei diesem Schwingungsdämpfer in konträrem Widerspruch
zu den bei der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang
mit optimaler Dichtheit gestellten Forderungen steht Bei dieser bekannten Vorrichtung ist
die Dreiersymmetrie der Durchtritlskanale nicht an der Lösung der dort gestellten Aufgabe beteiligt; diese
konnte mit jeder anderen Anzahl von Durchtrittskanalen
gelost werden
Schließlich beschreibt noch die DL-PS 74h7f>
eine \ ι Mtiianorünung mn vergleichsweise gioBi-i Ausiiiiinung
der Berandung und damit verbundenen ungunstigen I Unebenheiten erster Ordnung, deren Nachteile
bereits geschildert wurden Andererseits ist aus dem Vorhandensein einer starren Ventilplatte bei dieser
bekannten Vorrichtung keine Lehre entnehmbar, die zur Erfindung führt. Die Vcntilplatte gemäß der vorliegenden
Erfindung ist grundsätzlich auch in anderer als kreisrunder Kontur, z. B in dreieckförmiger oder
ähnlicher Kontur vorstellbar, sofern Maßnahmen getroffen werden, die eine Orientierung entsprechender
Platten/ungen oder -arme sicherstellen, ohne daß der
Kern der Erfindung verlassen wird Dagegen erfordert die Berandungskontur gemäß diesel Patentschrift
zwingend eine kreisförmige Vcntilplatte
Mit \ oru-il ist bei dem crfindungsgcmaßen Kolben
als Ventilfedern jeweils eine Wellenfeder oder in an sich bekannter Weise wenigstens eine Sternfeder vorgesehen,
wobei die Wellen- oder Sternfeder mit Dreipunktauflage abgestützt ist. Dabei ist die Wellen- oder
Sternfeder vorteilhafterweise im Bereich der Dichtsitze angeordnet. Dabei ist es grundsätzlich zur Lösung
der gestellten Aufgabe nicht zwingend erforderlich, eine Wellen- oder Sternfeder mit Dreipunktauflage,
vorzugsweise im Bereich der Dichtsitze, vor-
Ki zusehen, zumal aufgrund der Plattensteifigkeit die
durch Federeinwirkung verursachten Verformungen gegenüber den bereits vorhandenen Unebenheiten
erster Ordnung vernachlässigbar sind. Jedoch wird durch die vorstehend beschriebenen Erfindungsmerkmale
die Wirkung der Erfindung noch weiter verbessert, da eine Feder mit Dreipunktauflage in
weiter verstärktem Maße Ventilschwingungen vermeidet und durch die unmittelbare Abstützung über
den Ventilquerschnitten keine nennenswerten, d. h.
2Ii verformungsintensiven Biegemomente zustande
kommen. Diese Tatsache hat insofern noch eine weitere Bedeutung, als dadurch die erforderliche Ventilplattendicke
reduziert und die Ventilplattc aus der Sicht der erfindungsgemäßen Lastverteilung trotzdem
noch als verformungssteif bezeichnet werden kann. Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in
der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Kolben nach der Erfindung im axialen
.κι Längsschnitt, und
Fig. 2 eine Draufsicht auf die obere Stirnfläche des
Kolbens nach Fig. 1.
Ein Kolben 1 nach den Fig. 1 und 2 ist in einem ausschnittsweise gezeichneten, ölgefüllten Zylinder 2
geführt und trennt einen oberen Arbeitsraum 30 von einem unteren Arbeitsraum 31, wobei er durch einen
Kolbenring 3 gedichtet ist. Der Kolben 1 ist an einer Kolbenstange 4 mittels eines Schraubringes 5 befestigt,
wobei ein oberer Winkelring 6, der Kolben 1
j» und ein unterer Winkelring 7 auf einem Schaft 8 der
Kolbenstange 4 aufgefädelt und durch den Schraubring 5 gegen eine Schulter 9 der Kolbenstange 4 gespannt
sind.
Der Kolben 1 und der Zylinder 2 bilden in nicht
-is gezeichneter Weise Teile von bekannten Schwingungsdämpfern,
wobei die Kolbenstange 4 mit einem Fahrzeugaufbau und der Zylinder 2 mit einem Fahrzeugrad
verbunden zu denken sind. Bei Hin- und Herbi wegungen der Kolbenstange 4 relativ zum Zylin-
SIi der 2 werden in doppelt wirkender Weise Dämpfungskräfte
erzeugt, indem das verdrängte Ol unter Druekverlust durch den Kolben 1 hindurch von dem
nixicii Arbeitsraum 30 in den linieren Arbeitsraum
31 strömt oder umgekehrt, wie noch gezeigt wird.
« Der Kolben 1 weist zwei Gruppen von je drei auf demselben Teilkreis liegenden Durchtrittskanälen 10,
10' und 10" bzw. 11, 11' und 11" auf, die den Kolben 1 axial durchdringen und um M) Winkelgrad versetzt
angeordnet sind. Die Durchtrittskanälc 11, 11'
μι und 11" gehen von einer unteren Stirnfläche 12 aus
und münden an einer oberen Stirnfläche 13. jeder in cinc-r von drei walzenförmigen Erhebungen 14, die
in schmalen Dichtsitzen IS, 15' und 15" enden. Der Kolben 1 ist an jeder Seite mit einem Kolbenhemd
ι.«; 32 bzw 33 versehen, das gegenüber der Stirnfläche
12 bzw· 13 vorsteht Eine verformungssteife Vcntilplattc
16 liegt auf den eine Ebene bildenden Dichtsit-/en
15. 15' 15" auf und deckt so die von den Dichtsit-
zen umschlossenen Mündungen der Durchtrittskanäle 11,11' und 11" ab, wobei die Ventilplatte 16 gegen
die Schließkraft einer sich an dem Winkelring 6 abstützenden Wellenfeder 17 mit Dreipunktauflage abhebbar
ist. In ähnlicher Weise gehen die Durchtrittskanäle 10, 10' und 10" von der oberen Stirnfläche
13 aus, münden an der unteren Stirnfläche 12, jeder in einer von drei warzenförmigen, in Dichtsitzen 19
endenden Erhebungen 18, liegt eine Ventilplatte 20 auf den Dichtsitzen 19 auf und deckt so die Mündungen
der Durchtrittskanäle 10,10' und 10" ab, wobei die Ventilplatte 20 gegen die Schließkraft einer sich
an dem Winkelring 7 abstützenden doppelten Wellenfeder 21 abhebbar ist.
Die Durchtrittskanäle 10 und 11 weisen Zwischenwände 24 bzw. 25 mit engsten Querschnitten 22 bzw.
23 auf. Zwischen der Ventilplatte 20 und der unteren Stirnfläche 12 ist ein offener Spalt 27 für den Zutritt
des Ö[s zu den Durchtrittskanälen 11, 11' und 11" gebildet, ebenso zwischen der Ventilplatte 16 und der
oberen Stirnfläche 13 ein offener Spalt 26 für den Zutritt des Öls zu den Durchtrittskanälen 10, 10' und
10". Ausnehmungen in den Dichtsitzen 15 und 15" bilden ständig offene konstante Durchlässe 28 und 29
für beide Strömungsrichtungen. Die durch die konstanten Durchlässe 28 und 29 von unten nach oben
gerichtete Strömung wird gegen das Kolbenhemd 33 gelenkt.
Die Art und Weise der Durchströmung des Kolbens 1 bei den Hin- und Herbewegungen der Kolbenstange
4 ist von der Höhe der jeweiligen Kolbengeschwindigkeit abhängig. Dabei bestimmen im wesentlichen
die Anzahl und Größe der konstanten Durchlässe 28 und 29, die Größe der von den Dichtsitzen
15 bzw. 19 umschlossenen Mündungsquerschnitte, die Federkräfte der Wellenfedern 17 bzw.
21 sowie die Größe der engsten Querschnitte 22 bzw. 23 den Verlauf der auftretenden Dämpfungskräfte.
Bei Aufwärtsbewegungen des Kolbens 1 mit kleiner Kolbengeschwindigkeit bleiben die Ventilplatten
16 und 20 auf den Dichtsitzen 15 und 19 liegen und strömt das Öl ausschließlich durch die konstanten
Durchlässe 28 und 29 und die Durchtrittskanäle 11 und 11" vom oberen Arbeitsraum 30 in den unteren
Arbeitsraum 31. Bei Aufwärtsbewegungen mit mittleren und hohen Kolbengeschwindigkeiten wird die
Ventilplatte 20 mehr oder weniger abgehoben und strömt das Öl zusätzlich durch die Durchtrittskanäle
10, die engstert Querschnitte 22 und den zwischen den
ίο Dichtsitzen 19 und der Ventilplatte 20 offenen Ventilspalt.
Bei mittleren Kolbengeschwindigkeiten entsteht in den engsten Querschnitten 22 noch kein wesentlicher
Druckverlust, während bei hohen Kolbengeschwindigkeiten die engsten Querschnitte 22 einen
i) erheblichen Teil des gesamten Widerstandes hervorrufen.
Bei Abwärtsbewegungen des Kolbens 4 mit kleinen Kolbengeschwindigkeiten strömt das öl bei aufliegenden
Ventilplatten 16 und 20 ausschließlich durch die Durchtrittskanäle 11, 11" und die konstanten
Durchlässe 28 und 29 vom unteren Arbeitsraum 31 in den oberen Arbeitsraum 30. Bei Abwärtsbewegungen
mit mittleren und hohen Kolbengeschwindigkeiten wird die Ventilplatte 16 mehr oder weniger abge-
hoben und strömt Öl zusätzlich durch die engsten Querschnitte 23, die Durchtrittskanäle 11 und den
zwischen Dichtsitzen 15 und der Ventilplatte 16 gebildeten Ventilspalt.
Während die Anordnung und Größe der Durch-
jo trittskanäle 10 und 11 im allgemeinen für einen bestimmten
serienmäßigen, beispielsweise aus Sintereisen geformten Kolben 1 aus Herstellungsgründen
unveränderlich gestaltet werden, lassen sich ohne besonderen Aufwand die konstanten Durchlässe 28 und
π 29, die Wellenfedern 17 und 21 sowie die engsten
Querschnitte variabel gestalten, wobei die engsten Querschnitte 22 und 23 so bemessen werden, daß sie
in an sich bekannter Weise bei hohen Kolbengeschwindigkeiten einen erheblichen Teil des gesamten
Strömungswiderstandes hervorrufen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Kolben von Schwingungsdämpfern, insbesondere für Kraftfahrzeuge, der an einer Kolbenstange
befestigt ist und bei deren Hin- und Herbewegungen in einem ölgefüllten Zylinder Dämpfungskräfte
erzeugt, mit zwei je für eine Strömungsrichtung bestimmten Gruppen von Durchtrittskanälen, deren austrittsseitige Mündungen
durch federbelastete Ventilplatten abgedeckt sind, wobei die Ventilplatten verformungssteif
und jeweils gegen die Schließkraft einer sich an Teilen des Kolbens abstützenden Ventilfeder
abhebbar sind und die Mündungen der Durchtrittskanäle kreisförmig sind und von schmalen
kreisförmigen Dichtsitzen umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Gruppe
drei Durchtrittskanäle (10,10', 10" bzw. 11, 11', 11") vorgesehen sind und die Mündung jedes
Durchtrittskanals (10,10', 10" bzw. 11, 11', 11") einzeln für sich von einem Dichtsitz (15, 19) eng
umgeben ist.
2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventilfedern jeweils wenigstens
eine Wellenfeder (17, 21) oder in an sich bekannter Weise wenigstens eine Sternfeder vorgesehen
ist, wobei die Wellen- oder Sternfeder (17, 21) mit Dreipunktauflage abgestützt ist.
3. Kolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen- oder Sternfeder (17,21)
im Bereich der Dichtsitze (15, 19) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19742424040 DE2424040C3 (de) | 1974-05-17 | 1974-05-17 | Kolben von Schwingungsdämpfern, insbesondere für Kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742424040 DE2424040C3 (de) | 1974-05-17 | 1974-05-17 | Kolben von Schwingungsdämpfern, insbesondere für Kraftfahrzeuge |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2424040A1 DE2424040A1 (de) | 1975-11-27 |
| DE2424040B2 DE2424040B2 (de) | 1980-10-23 |
| DE2424040C3 true DE2424040C3 (de) | 1981-07-30 |
Family
ID=5915825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19742424040 Expired DE2424040C3 (de) | 1974-05-17 | 1974-05-17 | Kolben von Schwingungsdämpfern, insbesondere für Kraftfahrzeuge |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
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