DE2737293C2

DE2737293C2 - Hydraulischer Zweirohrstoßdämpfer mit Druckvorspannung

Info

Publication number: DE2737293C2
Application number: DE19772737293
Authority: DE
Inventors: Tetuo Musashino Tokyo Kato
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1976-08-18
Filing date: 1977-08-18
Publication date: 1982-07-01
Also published as: GB1554494A; FR2362310B1; BR7705475A; DE2737293A1; FR2362310A1; JPS5324972A

Description

- A_r)

wenn für die maximale Kolbengeschwindigkeit im normalen Arbeitszustand gilt

'mii.

al K

35

wobei

F[kp/cm²] = Gasdruck in der Gaskammer (A₂) des Ringraumes (A),

a2[cm²] = wirksame Querschnittsfläche der Bohrung (12),

Fo [kp] = die zum Ventilöffnungszeitpunkt auftretende Widerstandskraft des Kolbenventils (18) beim Einfahrhub des Stoßdämpfers,

V[cm/s] = Kolbengeschwindigkeit,

Ap [cm²] = Querschnittsfläche des Kolbens (3),

/4_r[cm²] = Querschnittsfläche der Kolbenstange (4)

β [kpsVcm⁴] = Konstante, definiert durch die Vis-

kositäi und Dichte des öls,
i] = Konstante, definiert durch das Kolbenventil (18).

55

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Stoßdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bekannte Stoßdämpfer der zur Rede stehenden Bauart, bei denen es sich um Zweirohrstoßdämpfer mit Druckvorspannung handelt, lassen sich grundsätzlich in zwei Gruppen unterteilen, nämlich in die Zweirohrstoßdämpfer des Hochdrucktyps und in die Zweirohrstoßdämpfer des Niederdrucktyps. Hierbei handelt es sich &5 bei der ersten Gruppe, nämlich bei den Zweirohrstoßdämpfern des Hochdrucktyps, um solche Stoßdämpfer (DE-AS 12 32 837), bei denen die Gaskammer ein Hochdruckgas enthält und bei denen zwischen der unteren Arbeitskammer des Innenrolires und der ölausgleichskammer des Ringraumes eine dauernd offene Verbindung vorliegt, die als Verbindungsbohrung mit relativ großer Gesamtquerschnittsfläche, beispielsweise gebildet durch vier gleichmäßig über den Umfang des Innenrohres verteilte Öffnungen, ausgestaltet ist. Demgegenüber weisen die Stoßdämpfer der zweiten Gruppe, nämlich die Zweirohrstoßdämpfer des Niederdrucktyps, in ihrer Gaskammer ein Niederdruckgas auf, und es wird die flüssigkeitsleitende Verbindung zwischen der unteren Arbeitskammer und der ölausgleichskammer durch ein übliches Bodenventil, ähnlich demjenigen des im Kolben vorgesehenen Dämpferventils, gebildet.

Bei den Zweirohrstoßdämpfern der genannten beiden Gruppen muß nun in jedem Fall das wesentliche Haupterfordernis erfüllt sein, daß die nachteiligen Wirkungen der Kavitation auf der Kolbenrückseite unterbunden sind, wobei eine derartige Kavitation dann Entstehen kann, wenn sich beim Einfahrhub des Stoßdämpfers hinter dem Kolben ein Unterdruck bildet; ein derartiger Unterdruck kann dann verhindert werden, wenn gewährleistet ist, daß sich beim Einfahrhub des Stoßdämpfers auf der Kolbenvorderseite ein entsprechend hoher Druck einstellt, der alsbald das Kolbenventil öffnet, so daß öl durch die freigewordene öffnung hindurchströmen kann. Dieses Haupterfordernis der Verhinderung einer Unterdruckerzeugung und damit der Unterbindung der nachteiligen Kavitation ist nun bei dem Zweirohrstoßdämpfer des Hochdrucktyps dadurch erfüllt, daß das in der Gaskammer befindliche Gaspolster relativ hoch vorgespannt ist, wobei es üblicherweise unter einem Druck von 20 kp/cm² und mehr steht. Hierbei ist gleichzeitig der Vorteil gegeben, daß sämtliche Bereiche von Kolbengeschwindigkeiten, d. h. also auch relativ hohe Kolbengeschwindigkeiten, wirksam abgedämpft werden können, ohne daß die Gefahr der Kavitationsbildung besteht. Dies beruht darauf, daß auch beim schnellen Einfahrhub des Stoßdämpfers das Kolbenventil eine unter hoher Vorspannung stehende ölsäule in der unteren Arbeitskammer vorfindet, gegen die es sich abstützen kann. Als nachteilig ist bei einem derartigen Zweirohrstoßdämpfer des Hochdruckiyps jedoch anzusehen <jaß der hohe Gasdruck in der Gaskammer Abdichtungsschwierigkeiten mit der hieraus folgenden Beeinträchtigung der Lebensdauer des Stoßdämpfers hervorruf; bzw. bedingt, daß aufgrund entsprechend stärkerer und besserer Dimensionierung der Dichtglieder usw. die Herstellungskosten des Stoßdämpfers erhöht werden.

Derartige Abdichtschwierigkeiten sind bei dem Stoßdämpfer der genannten zweiten Gruppe, d. h. dem Zweirohrstoßdämpfer des Niederdrucktyps, nicht gegeben, wobei gleichzeitig auch gewährleistet ist, daß aufgrund des üblicherweise vorgesehenen Bodenventils während des Einfahrhubes ein ausreichend hoher Druck in der unteren Arbeitskammer aufgebaut wird. Bei einem derartigen Stoßdämpfer des Niederdrucktyps ist jedoch demgegenüber der Nachteil gegeben, daß gerade aufgrund der geringen Vorspannung des Gaspolsters auch nur relativ niedrige Kolbengeschwindigkeiten gedämpft werden können und daß darüber hinaus die Anordnung eines Bodenventils den Herstellungsaufwand in unerwünschter Weise vergrößert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Stoßdämpfer zur Beseitigung der

27 37 2S3

geschilderten Nachteile derart auszugestalten, dall er mit erheblich verringertem Druckniveau seines Gabpolsters ausgebildet werden kann und daß dennoch beim Einfahrhub, insbesondere wenn dieser mi) hoher Kolbengeschwindigkeit erfolgt, die Entstehung eines Unterdrucks auf der Kolbenrückseite verändert ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung ist ein Stoßdämpfer geschaffen, der die Vorteile der beiden eingangs geschilderten Gruppen «on Stoßdämpfern in sich vereinigt, ohne gleichzeitig deren Nachteile mit in Kauf zu nehmen. Dies beruht darauf, daß durch die Anordnung einer speziellen Drosselbohrung ermöglicht wird, das Druckniveau des Gaspolsters erheblich zu verringern, wobei jedoch gleichzeitig gewährleistet ist, daß nicht nur beim Einfahrhub ein ausreichend hoher Druck auf der Kolbenvorderseite aufgebaut und damit die Entstehung eines Unterdrucks auf der Kolbenrückseite verhindert ist, sondern daß auch hohe Kolbengeschwindigkeiten ■ beherrscht, d. h. abgedämpft werden können.
" Damit sind durch den erfindungsgemäßen Stoßdämpfer in bisher nicht erreichter Weise unterschiedliche Forderungen vereinigt, und zwar mit der Folge, daß sich darüber hinaus noch zusätzliche Vorteile dahingehend ergeben, daß der Herstellungsaufwand in konstruktiver und damit auch in finanzieller Hinsicht verringert worden ist

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in senkrechtem Längsschnitt den hydraulischen Zweirohrstoßdämpfer,

Fig.2 und 3 Diagramme zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Gasdruck und der Kolbengeschwindigkeit.

Der hydraulische Stoßdämpfer gemäß F i g. 1 weist ein mit Hydrauliköl gefülltes Innenrohr 1 sowie ein Außenrohr 2 'uf, welches das Irmenrohr 1 unter Bildung eines Ww.aimes A koaxial umgibt. Am unteren Ende de» A¹.· fohrs 2 ist eine Kappe lö befestigt, welche die unteren ^.jden des Innenrohrs 1 und des Außenrohrs 2 verschließt und einen hieran durch Schweißen oder dgl. befestigten Haltering 11 trägt. Der Ringraum A dient als Volumenausgleichskammer und bildet in seinem unteren Teil eine Ölausgleichskammer A\ sowie in seinem oberen Teil eine Gaskammer A₂, die ein Niederdruckgas aufnimmt. In das Innenrohr 1 ist verschiebbar ein Kolben 3 eingepaßt, der das Innenrohr 1 in ölgefüllte Arbeitskammern B₁ C unterteilt. Am Kolben 3 ist mit ihrem einen Ende eine Kolbenstange 4 befestigt, die sich durch die obere Arbeitskammer C, eine S^angenführung 5, eine Dichtung 21 und einen Deckel 20 hindurch nach außen erstreckt sowie an ihrem äußeren Ende einen Haltering 6 aufweist, der dort durch Schweißen oder dgl. befestigt ist. Der Deckel 20 weist eine tassenförmige Form mit einer die Kolbenstange 4 aufnehmenden mutigen öffnung 20a auf und ist derart am Außenrohr 2 festgelegt, daß er dessen oberes Ende verschließt. Die Stangenführung 5 besitzt ein in das untere Ende des Deckels 20 eingepaßtes Teil 5a großen Durchmessers, ein in das obere Ende des Innenrohrs 1 eingepaßtes Verschlußteil 5b kleinen Durchmessers, eine Führungsbohrung 5c für die Kolbenstange 4 und ein im Außenumfang des Teils 5a gebildetes Ausschnitte!) 5d, das die Gaskammer A2 mit einer an der Oberseite der Stangenführung 5 gebildeten Kammer verbindet. Die Dichtung 21 wird durcn eine Feder 22 in der aus V1 g. I ersichtlichen Weise in ihier Lage gehalten und wirkt derart, daß eine Leckage von Ol oder Gas aus dem Stoßdämpfer verhindert ist.

, Am Kolben 3 sind weiterhin als Dainpfungskrafterzeugungsmechanäsmen dienende Kolbenventil 18, 19 angeordnet, wobei das Kolbenventil 18 zum Erzeugen der Dämpfungskraft beim Einfahrhub des Stoßdampfers (d. h. bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 3 gemäß

in Fig. 1) dient; es besteht aus Bohrungen 18a. 18£. einer diese verbindenden Kammer 18c·. einem hierin angeordneten Venlilkörper Md zum Öffiun oder Verschließen der Bohrung 18Z? und aus einer Feder 18e. die derart auf den Ventilkörper 18deinwirkt, daß dieser normalerwei-. se die Bohrung 18£ verschließt. Demgegenüber dient das Kolbenventil 19 zum Erzeugen der Dämpfungskraf'. beim Ausfahrhub des Stoßdämpfers und besteht aus im Kolben 3 gebildeten Bohrungen 19a, 190 einer diese verbindenden Kammer 19c einem hieran angeordneten

-•u Ventilkörper 19d lür die Bohrung 19b und einer den Ventilkörper 19c/vorspannenden Feder I9e.

Im unteren Teil des Innenrohrs 1 ist eine kleine Bohrung 12 gebildet, weiche die untere Arbeitskammer B mit der ölausgleichskammer A\ des Ringraumes A verbindet und eine derart speziell begrenzte Querschnittsfläche aufweist, daß dem durch die Bohrung 12 strömenden öl ein Drosseleffekt erteilt wird. Bei dtrr dargestellten Ausführungsform ist die Drosselbohrung 12 in der Umfangswand des Innenrohrs 1 gebildet, jedoch kann sie auch durch einen im unteren Ende des Innenrohrs 1 oder in der unteren Kappe 10 vorgesehenen Ausschnitt ersetzt werden.

Die Kraft der Feder 18e des beim Einfahrhub arbeitenden Kolbenventils 18 wird in Verbindung mit dem Drosseleffekt der Bohrung 12 und dem Gasdruck der Gaskammer Λ? derart bestimmt, daß sie dann, wenn sich der Kolben 3 beim Einfahrhub nach unten gemäß F i g. 1 bewegt, die Entstehung eines LJnterdrucks in der oberen Arbeitskammer C verhindert, so daß damit die nachteiligen Folgen der Kavitation vermieden sind.

Der beschriebene hydraulische Stoßdämpfer arbeitet folgendermaßen:

Wenn sich beim Ausfahrhub des Stoßdämpfers die aus Kolben 3 und Kolbenstange 4 gebildete Anordnung im Innenrohr 1 nach oben bewegt, steigt der Druck in der oberen Arbeitskammer Can. Das in dieser Kammer C unter Druck gesetzte Öl bewegt demgemäß den Ventilkörper 19ddes Kolbenventil 19 gegen die Kraft der Feder 19e zur Bildung eines öklurchlasses nach

unten und strömt durci. üesen Öldurchlaß hindurch in die untere Arbeitskammer B, wodurch die hydraulische Dämpfungskraft erzeugt wird. Hierbei wird ein dem Ausmaß des Herausfahrens der Kolbenstange 4 aus dem Innenrohr 1 entsprechendes Volumen an öl durch ein

entsprechendes Volumen von in der Ölausgleichskammer A\ befindlichem Öl kompensiert, das durch die kleine Drosselbohrung 12 in die untere Arbeitskammer B strömt.
Wenn sich demgegenüber beim Ernfahrhub des Stoßdämpfers die aus Kolben 3 und Kolbenstange 4 gebildete Anordnung im Innenrohr 1 nach unten gemäß F i g. 1 bewegt, wird das in der unteren Arbeitskammer Benthaltene Öl unter Druck gesetzt, das sodann sowohl durch die kleine Drosselbohrung 12 in die Ölausgleichskammer A\ als auch durch das geöffnete Kolbenventil ί 8 in die obere Arbeitskammer Cströmt.

Demgegenüber ist bei bekannten hydraulischen Stoßdämpfern des ein bestimmtes Gasvolumen ein-

schließenden Typs — im folgenden werden der Einfachheit halber die Bezugszeichen des beschriebenen Stoßdämpfers gemäß Fig. 1 verwendet — die wirksame Querschnittsfläche des die Kammern B, A\ verbindenden Durchlasses 12 derart groß, daß eine ^r> durch den Einfahrhub des Kolbens 3 hervorgerufene Druckänderung in der unteren Arbeitskammer B direkt ohne irgendwelchen begleitenden Drosseleffekt zur Ölausgleichskammer A\ bzw. zur Gaskammer Ai weitergeleitet wird, und zwar bei sämtlichen möglichen Kolbengeschwindigkeiten. Wenn daher der Gasdruck in der Gaskammer A7 nicht ausreichend groß ist, um in der unteren Arbeitskammer B einen der Kolbengeschwindigkeit entsprechenden Druck zu erzeugen und das Öffnen des Kolbenventils 18 gegen dessen Federkraft zu ermöglichen, strömt eine ölmenge, die dem Wert (Querschnittsfläche des Kolbens 3 — Querschnittsfläche der Kolbenstange 4) κ (Verschiebeweg des Kolbens 3) entspricht und eigentlich nach dem Öffnen des Kolbenventils i8 in die obere Arbeitskammer C strömen sollte, ebenfails die Ölausgleichskammer A-,. Dies hat zur Folge, daß in der oberen Arbeitskammer C ein Unterdruck erzeugt wird und die gewünschte Dämpfungskraft nicht erzielt werden kann. Es mußte daher bei den bekannten Stoßdämpfern, um die Erzeugung eines Unterdrucks in der oberen Arbeitskammer C zu verhindern und die gewünschte Dämpfungskraft zu erzielen, der Gasdruck in der Gaskammer A2 so gesteigert werden, daß auch der Druck in der unteren Arbeitskammer B beim Einfahrhub derart vergrößert ist, daß entsprechend der Kolbengeschwindigkeit das Koibenventil 18 gegen dessen Federkraft geöffnet werden kann. Mit sich steigernder Kolbengeschwindigkeit V vergrößert sich nämlich auch der erforderliche Gasdruck P. Üblicherweise ist die Widerstands- bzw. Dämpfungskraft Feines Stoßdämpfers durch folgende Gleichung bestimmt:

4(1

■ V (T)

es gilt daher für den erforderlichen Gasdruck P-.

P= Fi'(A_p-Ar) = (F,,+ K -V)I(A₀-A,) (2)

wobei:

/'[kp/cm²] = Gasdruck

F', [kp] = Widerstandskraft des Kolbenventils 18

beim Einfahrhub zum Ventilöffnungszeitpunkt

K [kpvcm] = Konstante, die durch das Kolbenventil 18 bestimmt ist

Α., [cm·] = Querschnitlsfiäche des Kolbens 3 A'[cm²] = Querschnittsfläche der Kolbenstange 4 V[cm/s] = Ko'ibengeschwindigkeit.

Der Drück P des in einem konventionellen hydraulischen Stoßdämpfers eingeschlossenen Gaspolsters beträgt demgemäß 20 kp/cm² und mehr.

Im folgenden wird nun die Arbeitsweise des hydraulischen Stoßdämpfers gemäß Fig. i beim Einfahrhub beschrieben. Die wirksame Querschnittsfläche der kleinen Drosselbohrung 12 ist hierbei derart bestimmt daß sie einen solchen Drosseleffekt aufweist, daß ein beträchtlicher Druckabfall zwischen der unteren Arbeitskammer B und der Ölausgieichskammer A\ erzeugt wird. Dabei ist im Hochgeschwindigkeitsbereich des einfahrenden Kolbens 3 der durch die kleine Bohrung 12 bewirkte Drosseleffekt derart groß, daß der Öldruck der unteren Arbeitskammer B nicht direkt zur ölausgleichskammer A\ weitergeleitet wird, sondern sich aufgrund des durch die Bohrung 12 bewirkten Drosseleffektes erhöht, so daß einerseits eine Ölmenge, die dem Wert (Querschnittsfläche des Kolbens 3 — Querschnittsfläche der Kolbenstange 4) X (Verschiebeweg des Kolbens 3) entspricht, nach dem Öffnen des Kolbenventils 18 in die obere Arbeitskammer C strömt und andererseits eine Ölmenge, die dem durch den Einfahrweg der Kolbenstange 4 verdrängten Volumen entspricht, durch die kleine Drosselbohrung 12 in die Ölausgleichskammer A strömt. Auf diese Weise wird selbst bei hohen Kolbengeschwindigkeiten kein Unterdruck in der oberen Arbeitskammer C erzeugt, gleichzeitig aber die erwünschte Dämpfungskraft erzielt.

Demgegenüber ist im Niedergeschwindigkeitsbereich des· einfahrenden Kolbens 3 der Drosseleffekt der kleinen Bohrung 12 derart gering, daß der Druck in der unteren Arbeitskammer B fast vollständig zur Ölausgleichskammer A\ übertragen wird. Jedoch ist der Gasdruck in der Gaskammer A7 derart bestimmt, daß er wenigstens in der Lage ist, bei geringer Kolbengeschwindigkeit das öl in der unteren Arbeitskammer B zum Öffnen des Kolbenventil 18 unter ausreichenden Druck zu setzen. Diese Funktion ist lediglich dann erforderlich, wenn die Kolbengeschv/indigkeit niedrig ist, weswegen der Gasdruck in der Gaskammer Ai im Vergleich zu konventionellen hydraulischen Stoßdämpfern sehr niedrig ist und sich zufriedenstellende Ergebnisse bereits mit einem Gasdruck von beispielsweise etwa 5 kp/cm² erzieien lassen.

Es wird daher beim Einfahrhub des beschriebenen Stoßdämpfers die Erzeugung eines Unterdrucks in der oberen Arbeitskammer C dadurch verhindert, daß einerseits im Niedriggeschwindigkeitsbereich des Kolbens 3 der Gasdruck in der Gaskammer Ai derart wirkt, daß er zum öffnen des Ventilkörpers 18rfdie Federkraft des Kolbenventils 18 überwindet, während andererseits im Hochgeschwindigkeitsbereich des Kolbens 3 der Drosseleffekt der die beiden Kammern Au B verbindenden kleinen Drosselbohrung 12 in Erscheinung tritt.

Wenn angenommen wird, daß

P[kp/cm²] = Druck des in der Gaskammer A₂

eingeschlossenen Gases,

/*z [kp/cm²] = Druck in der oberen Arbeitskammer C, P\ [kp/cm²] = Druck in der unteren Arbeitskammer B, a\ [cm²] = wirksame Querschnittsfläche des KoI-benventils 18 zum Ventilöffnungszeit

punkt,

a2[cm²] = wirksame Querschnittsfläche de.· kleinen DroEselbohrung 12,
'/[cm/s] = Kolbengeschwindigkeit,
F[kp] = Widerstandskraft,

Fa [kp] = anfängliche Widerstandskraft des Kolbenventils 18 zum Ventilöffnungszeitpunkt beim Einfahrhub des Stoßdämpfers,

Ap[cm²] = Querschnittsfläche des Kolbens 3,
A_r[cm²] = Querschnittsfläche der Kolbenstange 4, K[kp ■ s/cm = Konstante, bestimmt durch das Kolbenventil 18,

ο = Dichte des Öls,

CV = Strömungskoeffizient,

Q_t — Ölströmung von der unteren Arbeits

kammer B zur oberen Arbeitskammer

Qi = Ölstrom von der unteren Arbeitskammer 3 zur Ölausgleichskammer A\,
P₀ [kp/cm²] = Atmosphärendruck und
β [kpsVcm⁴] = ρ/2 C/,

dann können folgende angenäherte Gleichungen gebildet werden:

Qi = (A₁, -A_r)V= Ca, VlTpVPV⁷T₂

- A_rY V² +ß/a\)(A] ■ V²)

(3)
(4)
(5)

IO

Übrigens ist es möglich, die Gleichungen (4) und (1) gleichzeitig zu erfüllen, da Hi als Funktion des Fluidstroms durch das Kolbenventil 18 bestimmt

alK² + 4ßA²A„F₀ _ β A¹, A, . _

4βA²A_n(A_n-Ar) al(A_n-A,) \ 2ßA² _rA„

werden kann, wobei dieser Fluidstrom seinerseits eine Funktion der Kolbengeschwindigkeit Kist.
Aus den Gleichungen (3), (4) und (5) ergibt sich:

P₂ = [ßlal (A_n - Ar)] A²A_nV²- FI(A_n -A_r) + P (6)

Um die Erzeugung eines Unterdrucks in der oberen Arbeitskammer Czu verhindern, muß gelten:

' F₂>0 (7)

so daß sich dann aus (6) ergibt:

P> F/(A_P -Ar)- [ßla₂*(A_p- A_r)]AM_p Ψ (8)

Aus den Gleichungen (1) und (8) folgt dann:
J (9)

In dem Diagramm gemäß F i g. 2, das die Beziehung zwischen dem Gasdruck Pund der Kolbengeschwindigkeit Vdarstellt, 2eigt die Kurve Yden erforderlichen, in der üblichen Weise gemäß Gleichung (2) berechneten Gasdruck P=(F₀ + KV)I(A_P- A_r) des bekannten Stoßdämpfers, während die Kurve X die rechte Seite der Gleichung (9) darstellt und als parabolische Kurve einen Maximalwert Xq bei einer speziellen Kolbengeschwindigkeit V₀ besitzt, wobei gilt:

30

V_n =

al K

Iß A²

(10)

Wenn daher die auftretende und noch zu beherrsehende maximale Kolbengeschwindigkeit V_m3X des Stoßdämpfers größer ist als Vo, ist es möglich, die Erzeugung eines Unterdrucks in der oberen Arbeitskammer C beim Einfahrhub des Kolbens 3 zu verhindern, indem der Gasdruck P in der Gaskammer -to A2 derart bestimmt wird, daß gilt:

_D„ alt²+4ßA² A_nF_n 4ß A]A_n(A_n -A,)

45

Wenn demgegenüber die maximale Kolbengeschwindigkeit V_max kleiner ist als Vc gemäß Gleichung (10), gilt für die Bestimmung des Gasdrucks P der Gaskammer A₂ die Bedingung gemäß Gleichung (9), nachdem in deren rechte Seite V_mwt eingesetzt wurde.

Wenn zur Darstellung eines konkreten Zahlenbeispiels gemäß F i g. 3 angenommen wird, daß
die beim Einfahrhub zum Ventilöffnungszeitpunkt vorliegende Widerstandskraft des Kolbenventils Fo=13kp, die durch das Kolbenventil bestimmte Konstante ZsT= 0,4 kp · s/m,

die Kolbenquerschnittsfläche A_p=490 mm²,
die Kolbenstangenquerschnittsfläche A-= 122 mm²,
die durch die Viskosität und die Dichte des ö!s bestimmte Konstante β = 1,09 χ ΙΟ-⁶ kp s²/cm⁴ und

die wirksame Drosselbohrungsquerschnittsfläche a₂=2,5 bzw. 3,5 bzw. 5 bzw. 7 bzw. 10 mm²,
dann ergeben sich die parabolischen Kurven ATi, X₂, Xi, Xa, und X5 gemäß F i g. 3. Hierbei beträgt dann, wenn die maximale Kolbengeschwindigkeit im normalen Arbeits zustand des Dämpfers V_max= 1 m/s und wenn 32 = 2,5 mm², der durch den Scheitelwert der Kurve X] bestimmte erforderliche minimale Gasdruck P= 4 kp/ cm²; in gleicher Weise gilt F=4,5kp/cm² bei a₂ = 3,5mm², f=5,5kp/cm² bei a?.—5 mm² und ,P=7,3kp/cm² bei a₂ = 7mm²; schließlich gilt bei 2₂ = 10 mm² für den durch die Kurve X₅ definierten Scheitelwert P=ll,2kp/cm² bei V= 1,8 m/s, wobei jedoch in der Kurve Λ5 der durch den Wert Vm₁Ut=I₁O m/s bestimmte Wert P= 9,5 kp/crn².

Beim Vergleich dieser Werte mit dem Gaspolsterdruck bekannter Stoßdämpfer, bei denen, wie anhand der Linie Fgemäß F i g. 3 ersichtlich, F=! 1,8 kp/crn² bei V_mäx = i,Um/s gilt, wird deutlich, daß der erforderliche Gasdruck des beschriebenen Stoßdämpfers gemäß Fig. 1, bei dem die Drosselbohrung 12 eine wirksame QuerschrJtisfläche von ai=25 mm² aufweist, auf etwa ein Drittel reduziert ist.

Wenn demgegenüber die auftretende maximale Kolbengeschwindigkeit F_mM=2m/s beträgt, muß der erforderliche Gasdruck P bei bekannten Stoßdämpfern wenigstens 20 kp/cm² betragen, v/ie aus F i g. 3 ersichtlich, während für diesen Gasdruck des Stoßdämpfers gemäß Fi g. 1 bei a₂= 10 mm² der Wert P= 11,2 kp/cm² und bei a₂=2,5mm² der Wert P= 4 kp/cm² gilt, was bedeutet, daß der Gasdruck Pm der Gaskammer A₂ um etwa '/2—¹A reduziert ist.

Wenn allerdings die wirksame Querschnittsfläche a₂ der Drosselbohrung 12 noch weiter als beschrieben verringert wird, wirkt die Drosselbohrung 12 derart, daß sie sowohl beim Ausfahrhub als auch beim Einfahrhub des Stoßdämpfers- eine zu starke Dämpfungskraft erzeugt, weshalb für die Reduzierung der Querschnittsfläche der Drosselbohrung 12 eine Grenze gegeben ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 230 229/311

Claims

Patentanspruch:

Hydraulischer Stoßdämpfer mit einem mit Hydrauliköl gefüllten Innenrohr, einem im Abstand um '■> dieses herum angeordneten, einen Ringraum begrenzenden Außenrohr, dessen unteres Teil eine Ölausgleichskammer bildet und dessen oberes Teil mit Druckgas gefüllt ist, einem im Innenrohr verschiebbaren Kolben, der das Innenrohr in eine obere sowie untere ölgefüllte Arbeitskammer unterteilt und Kolbenventile oder dgl. zum Erzeugen einer Dämpfungskraft beim Bewegen des Kolbens aufweist, einer mit ihrem einen Ende am Kolben befestigten Kolbenstange, deren anderes Ende abgedichtet verschiebbar durch das obere Ende des Innenrohrs nach außen ragt, und einer Bohrung oder dergleichen zur Verbindung der unteren Arbeitskrmmer des Innenrohres mit der Ölausgleichskammer des Ringraumes,dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (12) eine solche Querschnittsfläche (a₂) aufweist, daß sie auf das durchströmende öl einen Drosseleffekt ausübt, derart, daß der Gasdruck Pin der Gaskammer (A₂) gleich groß oder geringfügig größer ist als