DE3202203A1

DE3202203A1 - Stossdaempfer

Info

Publication number: DE3202203A1
Application number: DE19823202203
Authority: DE
Inventors: Harry A. 80303 Boulder Col. Petrak
Original assignee: Boulder 12 Investments
Current assignee: Boulder 12 Investments
Priority date: 1981-02-03
Filing date: 1982-01-25
Publication date: 1982-08-26
Also published as: JPS57146932A; FR2499191A1; BR8200518A; US4396098A; GB2093155A; GB2093155B

Description

mein Zeichen: 0431 Pt - 5 -

BOULDER 12 INVESTMENTS 1301 Spruce Street, Boulder Colorado 80303

USA

Stoßdämpfer

Die Erfindung bezieht sich auf einen

Stoßdämpfer zum selbsttätigen Dämpfen der Bewegung eines Kolbens nach Maßgabe der Veränderung von auf diesen Kolben wirkenden hydraulischen Kräften.

Obgleich die Erfindung auf allen nur

möglichen technischen Gebieten zweckmäßig einsetzbar ist, soll sie im folgenden im Zusammenhang mit Kraftfahrzeugen als Beispiel dargestellt werden, wobei zu erwähnten ist, daß der Stoßdämpfer gemäß der Erfindung in der Lage ist, vergleichsweise große Kräfte zu dämpfen, welche auf die zur Aufhängung bestimmten Bauteile einwirken.

Die GB-PS 1 515 702 zeigt einen Stoßdämpfer mit einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Zylinder mit einander gegenüberliegenden Endwänden, einem mit dem Zylinder verbundenen Aufnahmebehälter für die Flüssigkeit, einer durch die Endwände des Zylinders hindurchgeführten Kolben-

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stange mit einem Kolbenkörper an dem einen Ende, welcher in dem Zylinder liegt und eine zylinderförmige Außenfläche aufweist, die mit Abstand zu dem Zylinder liegt und zumindest eine Umgehungsöffnung vorbestimmter Größe und Ausbildung aufweist, mit einem rohrförmigen Gehäuse zwischen der zylinderförmigen Fläche des Kolbenkörpers und dem Zylinder derart, daß der Kolbenkörper von der im Inneren des Zylinders befindlichen Flüssigkeit getrennt wird, ausgenommen jedoch eine Verbindung über an gegenüberliegenden Enden befindliche Kanäle zum Eintritt bzw. zur Entleerung der in dem rohrförmigen Gehäuse befindlichen Flüssigkeit schafft, mit einem Gleitventil, welches auf dem rohrförmigen Gehäuse gleitend geführt ist sowie Halteorgane an gegenüberliegenden Seiten dieses Gleitventiles, welch erstere normalerweise das Gleitventil oberhalb der Umgehungsöffnung halten, wobei die Vergrößerung der Flüssigkeits-Druckkraft an dem einen Ende des Kolbenkopfes nach Maßgabe der Relativbewegung zwischen dem Zylinder und dem Kolbenkopf eine Veränderung der Lage des Gleitventiles relativ zu der Umgehungsöffnung bewirkt und das Gleitventil so gleitend geführt ist, daß die Größe der von der Flüssigkeit durchströmten Umgehungsöffnung in einer solchen Richtung verändert wird, daß der Anstieg der Druckkraft ausgeglichen und dabei die Relativbewegung zwischen dem rohrförmigen Glied und dem Kolbenkopf gedämpft wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen bekannten Stoßdämpfer so zu verbessern, daß vorbestimmte Kraftgeschwindigkeitscharakteristiken durch Auswahl überwachter Öffnungen in Zusammenarbeit mit einem in axialer Richtung sich bewegenden Gleitglied erreicht werden können, wobei der Stoßdämpfer im Aufbau außerordentlich einfach ist, nur eine geringe Anzahl von Bauelementen aufweist, in einem außerordentlich weiten Geschwindigkeits-Kraft-Bereich arbeitet und darüber hinaus bei einfacher Kontrolle einen schnellen Austausch der Öffnungen und damit deren Größe ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, ', daß die von der Flüssigkeit durchströmte Umgehungsöffnung ! in der zyiinderförmigen Außenfläche vorgesehen ist und das i Gleitventil konzentrisch zwischen der äußeren Zylinderfläche j und dem rohrförmigen Gehäuse liegt,

I Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt in

der Möglichkeit des Austausches von Umgehungsöffnungen oder j Umgehungskanälen unterschiedlicher Querschnittsbreite, so I daß eine vorbestimmte Kraft-Geschwindigkeits-Charakteristik I erreicht werden kann und die Bewegung der Flüssigkeit durch

I die Umgehungsöffnungen proportional dem Produkt aus der Masse j und dem Quadrat der Geschwindigkeit der Aufhängeteile ent- ; spricht, an welchem der Stoßdämpfer angeschlossen ist.

i Der Stoßdämpfer gemäß der Erfindung ist nachstehend

anhand der Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht. In ; dieser zeigen in rein schematischer Weise:

^: Fig. 1 eine isometrische Darstellung einer ersten

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers für Kraftfahrzeuge, wobei zum besseren Verständnis Teile nur bruchstückhaft dargestellt sind,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt in vergrößertem Maßstab der Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des Kolbens der ersten Ausführungsform des Stoßdämpfers gemäß der Erfindung,

Fig. 4-6 entsprechende Schnittdarstellungen, welche die Bewegung des Gleitgliedes über die öffnungen hinweg zwischen den beiden Endstellungen der Bewegung zeigen,

JzUi - 'J J ■ -

Fig. 7 eine Explosionsdarstellung einer etwas abgewandelten Ausführungsform des Stoßdämpfers gemäß der Erfindung,

Fig. 8-10 entsprechende Schnittdarstellungen der Anordnung nach Fig. 7> welche die beiden Endstellungen sowie eine Zwischenstellung des Gleitgliedes relativ zu den Öffnungen zeigen,

Fig. 11 eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers,

Fig. 12-14 senkrechte Schnitte des in Fig. 11 abgebildeten Kolbenkopfes, welche die Bewegung des Gleitgliedes über die Öffnungen hinweg zwischen den beiden Endstellungen sowie die Zwischenstellung zeigen,

Fig. 15 eine Explosionsdarstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers,

Fig. 16 - 18 senkrechte Schnitte der Anordnung nach Fig. 15, welche die Bewegung des Gleitgliedes zwischen den beiden Endstellungen relativ zu den Öffnungen zeigen.

Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Stoßdämpfer 10 mit einem Außenzylinder 12, Endkappen 15 und 14 und einer Verbindungsstange 15, welche von der Endkappe 13 ausgeht, wobei die Endkappe 14 eine axiale Bohrung aufweist, durch welche eine Kolbenstange 16 gleitend hindurchgeführt ist. Die

Kolbenstange 16 hat ein augenförmiges Verbindungsglied 18, über welches sie an einem festen Bauteil des Kraftfahrzeuges, 2. B. an dem Rahmen befestigt werden kann, während die Verbindungsstange 15 so ausgebildet ist, daß eine Verbindung mit einem beweglichen Bauteil, z. B. mit dem unteren Kontrollarm möglich ist. Innerhalb der Endkappe 14 ist eine Stopfbuchse 20 angeordnet, welche die Kolbenstange 16 umgibt. Die Kolbenstange 16 ist so zentriert, daß sie sich durch die Endkappe 14 hindurch längs einer Führung 21 bewegen kann. Das innere Ende des Kolbens endet in einer Kolbenkopf-Anordnung 22, welche in einem druckfesten Rohr 24 gleitend geführt ist, das konzentrisch und mit Abstand zu dem Zylinder 12 liegt und relativ zu dem Zylinder 12 zwischen der Führung 21 und einem Ventil 28 befestigt ist. Das Ventil 28 legt sich dabei gegen eine nach außen sich erweiternde Endwand 28 der Endkappe 13 an. In dem Zwischenraum zwischen dem druckfesten Rohr 24 und dem Zylinder 12 ist ein Ringraum oder Aufnahmebehälter 12 für die hydraulische Flüssigkeit vorgesehen, wobei das Ventil 28 an dem einen Ende des druckfesten Rohres 24 die Strömung des Druckmittels zwischen dem Aufnahmebehälter 27 und dem Innenraum des Rohres 24 erlaubt. Der Kolben 22 in dem druckfesten Rohr 24 teilt dieses in axialliegende Kammern 30 bzw. 31 auf, wobei die Kammer 30 an dem einen Ende mit dem Aufnahmebehälter 27 in Verbindung steht. Während des Kompressionshubes, bei welchem sich der Kolben 22 in der Zeichnung nach links bewegt, strömt das Druckmittel von der Druckkammer 30 durch den im Querschnitt beschränkten Kanal 28a, so daß als Ursache der Kolbenstange 16 das Druckmittel verschoben wird und in die Druckkammer 31 eintreten kann. Während des Expansionshubes, bei welchem sich der Kolben 22 von links nach rechts bewegt, bewirkt der Druckabfall in der Druckkammer 30 ein Zusammenziehen des Ventilringes 28, so daß das Druckmittel in maximaler Menge aus dem Aufnahmebehälter 27 durch die Kanäle 23c in die Druckkammer 30 strömt. Zu diesem Zwecke ist der Ventil ring 28b geschlitzt, wobei die Enden dieses geschlitzten Ven-

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tilringes 28b eng aneinander und auf einem Vorsprung 25 liegen, welcher von dem Ventil 28 ausgehend in den Spalt zwischen den beiden Enden des Ventilringes 2ob eindringt, um die Kontraktion des Ventilringes 28b zu begrenzen, wie dies in Fig. 2 mit einem gestrichelten Linienzug dargestellt ist.

Bei der Anordnung nach den Figuren 1 und 2 hat der Kolben 28 einen im allgemeinen schalenförmigen Kolbenkörper 32, eine zylinderförmige Außenwand 33 und eine Endwand 34, welche mit einem reduzierten Ende 35 des inneren Endes der Kolbenstange 16 mittels eines Sprengringes 36 verbunden ist. Die zylinderförmige Seitenwand 33 ist so dimensioniert, daß sie über den größeren Teil ihrer Länge hinweg in dem Rohr liegt, sich jedoch im Bereich der Endwand 34 in einen Teil 37 größeren Durchmessers erweitert, welch ersterer im wesentlichen in dichter Weise längs der Innenfläche des druckfesten Rohres 24 gleitend geführt ist. Das Ende der Wand 33, welche der Endwand 34 gegenüberliegt, wird von einer Kolbenkappe 38 verschlossen, wobei nach außen weisende Ansätze 39 nach innen weisende Ansätze 40 am Ende der Zylinderwand 33 untergreifen, so daß die Endkappe 38 mit dem Kolbenkörper 32 verbunden wird. Um ein Strömen des Druckmittels durch den Kolbenkopf und durch den Innenraum dea Kolbenkörpers hindurch zu ermöglichen, weist die Endkappe 38 eine Reihe von am Umfang liegenden und mit Abstand zueinander angeordneten Öffnungen 42 auf, wobei Öffnungen 44 geringerer Größe in bestimmten Intervallen in der Endwand 34 vorgesehen sind.

Wie die Figuren 3 bis 6 zeigen, ist der Kolbenkörper 46 als feste Konstruktion ausgeführt und weist einen verbreiterten Zylinderblock 47 zwischen einem axialen Teil 4& - welcher sich in Richtung der Endwand 34 erstreckt - sowie einen axialen Teil 50 auf, welcher sich gegen die Endkappe 38 anlegt» Der Teil 48 hat gegenüber dem Block 47 einen geringeren Durchmesser, jedoch einen größeren Durchmesser als der Teil 50. Der Teil 48 weist ferner eine Gegenbohrung 51 zur Aufnahme

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des reduzierten Endes der Kolbenstange 16 auf, wobei die äußere, umgebende Wand des Teiles 4b sich gegen die Endwand 34 anlegt. Umgekehrt legt sich das Ende des Teiles 50, welches gegenüber dem Teil 48 einen reduzierten Durchmesser aufweist, fest gegen die Innenfläche der Endkappe 3o an, so daß der gesamte Kolbenkörper 46 gegenüber dem Kolbenkörper 32 fixiert ist. Die Außenfläche des Kolbens 47 weist eine oder ! mehrere Aussparungen 52 im allgemeinen rechteckiger Form auf, . und bilden flache Vertiefungen oder Kammern zum Einsetzen ; der Ventilplatte 55 nach Art eines PaßSitzes. Eine jede Ven-

■ tilplatte 55 weist eine Öffnung oder Ausnehmung 56 bestimm-

' ter Gestalt auf, welche sich längs einer der in axialer Rich-, tung geführten Kanten der Ventilplatte 55 erstreckt, wobei die Länge veränderbar ist, um den wirksamen Durchtrittsquerschnitt der Öffnung 56 beim Übergang des Druckmittels von

■ der einen Seite zur anderen Seite des Kolbenkörpers 32 einzustellen.

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 1-6 bildet die Ventilplatte 55 - wenn sie in eine jede Aussparung 52 eingesetzt wird - eine Öffnung, deren Weite sich so verändert, daß - wie die Figuren 4-6 von links nach rechts zeigen - die Querschnittsfläche der Öffnung sich im Punkte A vergrößert, im Punkte B verkleinert wird und dann im Punkte ι.

C in ihrer Weite wieder vergrößert wird. Die Veränderung der ^; Weite der Öffnung wird nach Maßgabe der Kraft-Geschwindigkeit-

j ι

ι Charakteristik des entsprechenden Stoßdämpfers bestimmt. Die I 'wirksame Durchsatzfläche der Öffnung für das strömende Druck- · !mittel wird von einem Gleitventil überwacht, welches die | j Form eines Ringes 5Ö aufweist, der zwischen der Außenwand ' des Kolbenblockes 47 und der Innenwand des Kolbenkörpers 32 liegt. Der Ring 5ö weist im Querschnitt die Form eines Recht- j eckes oder Viereckes auf, wobei die spezielle Lage gegenüber ! der Öffnung anfänglich dadurch erreicht wird, daß der Ring 58 I zwischen im allgemeinen schalenförmigen Federsitzen 60 und 61 ! gelegt wird, die auf den gegenüberliegenden Seiten des Kolbenblockes 47 liegen. Der Federsitz 60 wird gegen das Ventil 5ö i

3zu//'jo

mittels der Feder 62 gedrückt, welche zwischen der Endkappe 38 und der radial sich erstreckenden Fläche 63 des Federsitzes 60 zusammengedrückt wird. Der Federsitz 61 steht in ähnlicher Weise relativ zu der gegenüberliegenden Seite des Ringes 58 unter der Einwirkung einer Feder 64, welche zwischen der Endwand 34 und der in radialer Richtung sich erstreckenden Wand 65 des Federsitzes 61 zusammengedrückt wird. Ein Gleichgewicht zwischen der Federkraft zur Lagerung des Gleitringes 53 und dem Ruhepunkt besteht nicht, wobei eine Veränderung des Kraft-Geschwindigkeits-Verlaufes lediglich die Veränderung eines Teiles zur Folge hat.

Ein Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge fordert oft einen höheren Widerstand während des Expansionshubes als während des Kompressionshubes. Bei der Anordnung nach Fig_e 1 tritt der Kompressionshub dann ein, wenn sich der Kolbenkopf 22 nach links bewegt, wodurch die inneren Teile gemäß der Darstellung nach Fig. 6 entsprechend reagieren. Der Expansionshub tritt dann ein, wenn sich der Kolben 22 nach rechts bewegt, wodurch die inneren Teile des Kolbens nach Maßgabe der Darstellung in Fig. 4 reagieren. Die Kraft der Federn 62 und 64 bei einer beliebigen Kompressionslänge ist das Produkt aus der Federkonstante und dem Kompressionsweg der freien Länge. Nachdem diejenige Fläche des Ringes 58, welche dem Druckmittel ausgesetzt ist, lediglich ein kleiner Bruchteil derjenigen Kolbenfläche ist, welche unter der Ein~ wirkung des Druckmittels steht, entsprechen die Bereiche, in welcher die Feder arbeitet, dem gleichen Bruchteil der Gesamtkraftbereiche oder Druckabfälle beiderseitig des Kolbens.

Damit das Druckmittel an einem jeden Federsitz 60 und 61 vorbei und durch die Öffnungen zwischen dem als Ring ausgebildeten Gleitventil 58 und der Ventilplatte 55 hindurchströmen kann, weist der einen jeden Federsitz 60 und umgebende Rand Schlitze auf, welche mit den Öffnungen in Verbindung stehen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform

geschieht dies durch die Anordnung einer Reihe von abwechselnden Zähnen 66 und Schlitzen 67 längs des Randes eines Jeden Federsitzes, welche in eine jede Seite des Ringvent&les 58 eingreifen. Entsprechend der Bewegungsrichtung des Kolbens durch den Zylinder hindurch wird der Differentialdruck zwischen gegenüberliegenden Seiten des Kolbenkörpers so wirksam, daß er die Kraft der Feder überwindet und das Gleitventil 58 längs der Fläche des Kolbenblockes 47 vorschiebt. Dies zeigen die Figuren 4-6, wobei nach Maßgabe der Bewegung nach rückwärts durch den Zylinder hindurch ein Differentialdruck geschaffen wird, welcher das Gleitventil 58 längs der Fläche des Kolbenblockes 47 nach vorne schiebt und dabei die Feder 62 solange zusammendrückt, bis die Drücke auf beiden, einander gegenüberliegenden Seiten des Kolbenkörpers 46 ausgeglichen sind, in welchem Punkte der Federsitz 60 das Gleitventil 58 in die Zwischenstellung oder Ruhestellung zurückbewegt (Fig. 5). Umgekehrt wirkt der Vorwärtsbewegung des Kolbens 22 durch den Zylinder hindurch derjenige Druck entgegen, der auf die gegenüberliegenden Seiten des Gleitventiles 58 zur Einwirkung gelangt. Dabei wird die Kraft der Feder 64 überwunden und das Gleitventil 58 von der Zwischenstellung B in Richtung der am weitesten hinten liegenden Stellung C bewegt.

Bei der etwas abgewandelten Ausführungsform nach den Figuren 7-10 weist das Gleitventil 6S ein ringförmiges Band 69 auf, dessen Breite der Breite des Kolbenblockes 47 entspricht. Dieses Band 69 weist einen nach innen gerichteten Flansch 70 auf, welcher als Abstreifer für die Umgehungsöffnung 56 dient, die in der Ventilplatte 55 vorgesehen ist. Die ringförmigen Platten 72 und 73 an gegenüberliegenden Enden des Ventilblockes haben eine am Umfang liegende Zahnreihe mit den Zähnen 74, zwischen welchen Zwischenräume oder Öffnungen 75 vorgesehen sind, die mit den Umgehungsöffnungen 56 in Verbindung stehen, wobei die Federn 62 und 64 gegen die Federsitze 72 und 73 elastisch

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angepreßt werden. Auf diese Weise wirkt das Druckmittel wenn sich ein bestimmter Differenzdruck eingestellt hat auf die eine Seite des Ventiles 68 und überwindet dabei die Kraft der Feder, welche in entgegengesetzter Richtung auf das Ventil zur Einwirkung gelangt derart, daß das Ventil zwischen den beiden Endstellungen gemäß den Figuren S - 10 in beiden Richtungen vorgeschoben wird. Auf diese Weise wird ein kontrollierter Fluß des Druckmittels durch die Umgehungsöffnung 56 bewirkt.

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 11-14 be~ steht der Ventilblock 47' aus diametral gegenüberliegenden vertieften Schlitzen 76, welche sich in axialer Richtung längs der zylindrischen Fläche des Blockes erstrecken,. Dabei ist eine keilförmige Umgehungsöffnung 78 in der Innenfläche oder im Boden des Schlitzes 76 vorgesehen. Ferner ist ein Gleitventil 80 in Form einer gewölbten Platte 81 mit einer Umfangsrippe 82 rechteckigen Querschnittes an deren Innenfläche vorgesehen, wobei das Gleitventil 80 zur Gleitbewegung durch einen jeden Schlitz 76 hindurch geeignet und bestimmt ist und die Länge der Rippe 82 der Breite des Schlitzes 76 entspricht» Die Ventile 80 sind in der Weise oberhalb der Umgehungsöffnungen 78 angeordnet, daß sie den Federsitzen 72 und 73 gegenüberliegen. Diese Federsitze 72, 73 entsprechen denjenigen der Figuren 7-10 und stehen unter der Einwirkung der Federn 62 und 64.

Die Ausbildung einer jeden Umgehungsöffnung 78 wird bestimmt durch den Kraftverlauf, der für den bestimm» ten Stoßdämpfer gefordert wird. Der Umgehungsöffnung wird eine solche Ausbildung gegeben, daß sie beispielsweise einen reduzierten Querschnittsbereich A am vorderen Ende und einen erweiterten Querschnittsbereich B in Richtung des hinteren Endes aufweist derart, daß sich de-· Querschnitt der Öffnung während der Bewegung des Gleitventiles 80 zwischen den beiden extremen Stellungen gemäß den Fi- ' guren 12 und 14 veränderte

Die Figuren 15 - 18 zeigen eine Vielzahl von unterschiedlichen Ausbildungen der Öffnung, von welchen lediglich eine einzige Öffnung ausgewählt ist und mit einem einzigen gleitend geführten Brückenventil 90 fluchtet. Die Ausbildung der Umgehungsöffnung ist nach Maßgabe des gewünschten Betriebsverlaufes des Stoßdämpfers gewählt, wobei das Gleitventil 90 gegenüber der Befestigungsvorrichtung 96 für die Feder, der Kolbenkappe 38 und dem Kolbenkörper 32 gegen Ver^j drehung gesichert ist. Es ist ferner eine Vielzahl von Ventilplatten 110, 114, 116, 116« und 11ö vorgesehen, welche mit Abstand zueinander liegen und in rechteckige Öffnungen 52 in der Wand des Kolbenblockes 4? eingreifen. Das Gleitventil 90 weist die Form eines Ringbandes 91 auf, dessen Breite der Breite des Kolbenblockes 47 entspricht und nach vorne weisende Zähne 92 trägt. In der Zeichnung sind drei nach vorne gerichtete Zähne 92 dargestellt, welche um das Ende des Bandes 91 herum so angeordnet sind, daß die dazwischenliegenden Zwischenräume gleich groß sind. Die nach vorne gerichteten Zähne 92 sind in entsprechend angeordneten Aussparungen 104 in dem Federsitz 98 vorgesehen, wobei das Gleitventil 90 in axialer Richtung relativ zu dem Federsitz 98 gleitend angeordnet ist. In dem Ringband 91 ist eine zurückgesetzte Innenwand 93 mit einer längs des Umfanges sich erstreckenden Brücke 94 vorgesehen. Längs des Umfanges mit Abstand zueinander liegende Aussparungen 102 ermöglichen den Durchtritt des Druckmittels durch diese Aussparungen hindurch in die zurückgesetzte Innenwand 93 sowie in eine ausgewählte, gegenüber der Brücke 94 liegende Öffnung, wenn das Gleitventil 90 während des Kompressionshubes von dem Ventilsitz 98 abhebt. Um alle innenliegenden Bauteile des Kolbens einzukapseln, weist der Kolbenkörper 33 nach außen liegende Lappen 32^! auf, welche sich durch die Aussparungen 101 in der Kolbenkappe 38 hindurcherstrecken und diese in der Weise festlegen, daß die Lappen 32» radial nach innen und in Richtung dieser Kappe 38 umgebogen werden.

Der'Federsitz 98 ist relativ zu der Kolbenkappe 38 gleitend geführt, wobei ein jeder Teil der Teile 38, 90 und 98 unabhängig voneinander gegen Drehbewegungen gesichert ist. In ähnlicher Weise sind der Ventilblock 47 und die Kolbenstange 16 zu einer Einheit miteinander verbunden, wobei die Platten 110, 114, 116, 116' und 118 an dem Kolbenblock 47 und der Kolbenstange 16 befestigt sind. Der vorspringende Ansatz 109 ist an dem Kolbenblock 47 befestigt, wobei die mit einer Feder ausgerüstete Kugelsperre 108 in radialer Richtung angeordnet ist, um sich in eine der Aussparungen 106 in der Flanschfläche der Haltevorrichtung 98 für die Feder hineinzubewegen bzw. aus dieser gelöst zu werden. Der Radius der Achse und der Umfangsflache 122 des Federsitzeε 93 ist größer als der Radius zwischen der Achse und der äusseren, radial nach außen sich erstreckenden Fläche des vorspringenden Ansatzes 109· Der radial nach innen weisende Zahn 123 des Federsitzes 98 erstreckt sich von der radialen Fläche 122 ausgehend nach innen und ist so ausgebildet, daß er sich gegen den Ansatz 109 anlegt und auf diese Weise die Drehbewegung des Kolbenblockes 47 relativ zu dem Federsitz 98 um ein wenig kleiner als 360° begrenzt.

Um eine besondere Ventilplatte auszuwählen und sie genau über die Gleitbrücke 94 zu legen, wird der Kolbenkopf 22 nach innen gedruckt, wodurch sich ein Paar rechteckige Lappen 120 auf dem Kolbenkopf 22 gegen eine komplementär ausgebildete Leiste 11 anlegt, welche von der Innenseite der Endkappe 13 ausgehend nach vorne ragt. Wenn die Kolbenkappe 38 auf diese Weise festgelegt ist, dann sind der Kolbenkörper 32, die Kolbenkappe 38, der Federsitz 98 und das Gleitventil 90 verriegelt und in dem Stoßdämpfer unverdrehbar gelagert, wobei die aus dem Kolbenblock 47, den eingesetzten Platten 110, 114, 116,-116' und 118 zusammen mit dem Ansatz 109, der Kugelsperre 108, der Kolbenstange 16 und dem augenförmigen Verbindungsglied 18 bestehende Einheit in dem Stoßdämpfer gemeinsam drehbar ist. Wenn die Bndkappe 3ö in der vorstehend beschriebenen Weise ver-

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riegelt ist, bewirkt eine Drehbewegung der Kolbenstange 16 eine Verdrehung des Kolbenblockes 47 sowie der Ventilplatten innerhalb des unverdrehbaren Gleitventiles 90. Die Kugelsperre 103 kann in einen jeden der Schlitze 106 eingreifen, wobei in einer jeden Stellung das Brückenglied 94 unter einer der Ventilplatten zu liegen kommt. Wenn sich bei einer Drehbewegung in entgegengesetztem Uhrzeigersinn der Zahn 123 gegen den Ansatz 109 anlegt, ist es bei einer Verdrehung im Uhrzeigersinn möglich, eine jede beliebige der Ventilplatten 55 auszuwählen und zu arretieren, die von der Kugelsperre während der Drehbewegung im Uhrzeigersinn angezeigt wird.

Die Fig. 15 zeigt verschiedene unterschiedliche Umgehungsöffnungen, welche entsprechend dem gewünschten Kraftverlauf austauschbar und auswählbar sind. So ist beispielsweise eine der Ventilplatten 110 mit einer dreieckförmigen Öffnung 112 versehen, welche erst divergiert und dann nach hinten zu über ihre Länge hinweg konvergiert. Eine andere Ventilplatte 114 weist im allgemeinen halbkreisförmige Öffnungen 115 an gegenüberliegenden Seiten auf. Eine andere Ventilplatte 116 hat eine Öffnung 117» deren Gestalt der Öffnung nach den Figuren 1-6 entspricht. Schließlich hat die Ventilplatte 116' eine Öffnung 117% welche etwas flacher ist als die Öffnung 117, während die Ventilplatte 118 im allgemeinen eine rechteckförmige Öffnung 119 aufweist. Nach den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung macht die Lage der Umgehungsöffnungen auf der Außenfläche des Kolbenblockes 47 die Ventilplatten austauschbar, so daß sich die Breite des Querschnittes der Öffnungen längs ihrer Länge nach Maßgabe des gewünschten Kraft-Leistungsverlaufes entsprechend verändert. Als Ergebnis ist die Charakteristik des Stoßdämpfers so gestaltet, daß sowohl die Kraft als auch die Leistung in erster Linie vollständig unabhängig von demjenigen Druck ist, welcher auf den Kolbenkörper einwirkt, wobei die tatsächliche Kolbenge-

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schwindigkeit das Ergebnis und nicht die Ursache der Druckentwicklung ist. In Abweichung von den herkömmlichen Öffnungen dieser Art unveränderter Größe und Gestalt ermöglichen die insoweit veränderbaren Öffnungen oder Kanäle gemäß der Erfindung die Bewegung des Kolbens mit einer vom aufgeprägten Druck unabhängigen Geschwindigkeit, wobei der Betrieb des Stoßdämpfers von der Gesamtkraft der beidseitig des Kolbenkopfes wirkenden Druckkräfte unabhängig ist. Das heißt mit anderen Worten, daß eine große Masse bei geringer Geschwindigkeit auf den Kolbenkörper die gleiche Druckkraft übertragen kann wie eine bei hoher Geschwindigkeit sich bewegende Masse.

Die Erfindung kann auch auf anderen Gebieten als auf dem Fahrzeuggebiet als Stoßdämpfer eingesetzt werden, z. B. zur Kontrolle der Klappen oder Ruder von Tragflächen, um den Auftrieb gegenüber der Geschwindigkeit zu erhöhen bzw. zu verringern, wobei Frequenzen gedämpft werden, die anderenfalls zu Ermüdungserscheinungen der Bauteile führen würden. Die gleichen Überlegungen gelten auch für Werkzeugmaschinen, Schiffe, rollendes Material und lineare Kupplungen. Auch ist der Einsatz in Hubvorrichtungen, Aufzügen und anderen Fördereinrichtungen zur Kontrolle oder aber als Dämpfungsmittel möglich. Schließlich ist auch der Einsatz in hydraulischen Einrichtungen verschiedenster Art möglich. Die Erfindung ist auf die beschriebenen und dargestellten AusfUhrungsformen keineswegs beschränkt. Vielmehr sind noch weitere Verwirklichungsformen möglich und denkbar, ohne daß hierdurch der Rahmen der Grundkonzeption gesprengt wird.

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

i1.JStoßdämpfer mit einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Zylinder mit einander gegenüberliegenden Endwänden, einem mit dem Zylinder verbundenen Aufnahmebehälter für die Flüssigkeit, einer durch die Endwände des Zylinders hindurchgeführten Kolbenstange mit einem Kolbenkörper an dem einen Ende, welcher in dem Zylinder liegt und eine zylinderförmige Außenfläche aufweist, die mit Abstand zu dem Zylinder liegt und zumindest eine Umgehungsöffnung vorbestimmter Größe und Ausbildung aufweist, mit einem rohrförmigen Gehäuse zwischen der zylinderförmigen Fläche des Kolbenkörpers und dem Zylinder derart, daß der Kolbenkörper von der im Inneren des Zylinders befindlichen Flüssigkeit getrennt wird, ausgenommen jedoch eine Verbindung über an gegenüberliegenden Enden befindliche Kanäle zum Eintritt bzw. zur Entleerung der in dem rohrförmigen Gehäuse befindlichen Flüssigkeit schafft, mit einem Gleitventil, welches auf dem rohrförmigen Gehäuse gleitend geführt ist sowie Halteorgane an gegenüberliegenden Seiten dieses Gleitventiles, welch erstere normalerweise das Gleitventil oberhalb der Umgehungsöffnung halten, wobei die Vergrößerung der Flüssigkeits-Druckkraft an dem einen Ende des Kolbenkopfes nach Maßgabe der Relativbewegung zwischen dem Zylinder und dem Kolbenkopf eine Veränderung der Lage des Gleitventiles relativ zu der Umgehungsöffnung bewirkt und das Gleitventil so gleitend geführt ist, daß die Größe der von der Flüssigkeit durchströmten Umgehungsöffnung in einer solchen Richtung verändert wird, daß der Anstieg der Druckkraft ausgeglichen und dabei die Relativbewegung zwischen dem rohrförmigen Glied und dem Kolbenkopf gedämpft wird, dadurch gekennzeichnet)

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daß die von der Flüssigkeit durchströmte Umgehungsöffnung in der zylinderförmigen Außenfläche vorgesehen ist und das Gleitventil konzentrisch zwischen der äußeren ι Zylinderfläche und dem rohrförmigen Gehäuse liegt.
2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Halteorgane normalerweise das Gleitventil relativ zu der Umgehungsöffnung

ι zentrieren.
3. Stoßdämpfer nach Anspruch 2, dadurch g e kennzeichnet, daß die längs des Umfanges gemessene Größe der Umgehungsöffnung die Flüssigkeitsmenge bestimmt, wenn das Gleitventil nach Maßgabe der Zunahme der Kraft an einem Ende des Kolbenkopfes aus seiner normalerweise bezüglich der Umgehungsöffnung zentrierten Stellung herausbewegt wird.
4. Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Umgehungsöffnungen für die Flüssigkeit vorgesehen ist, welche durch eine Vielzahl von mit Abstand um die Außenfläche herum liegende Öffnungen bestimmt wird und daß die Breite der Umgehungsöffnungen in Richtung der Bewegung des Gleitventiles so veränderbar ist, daß eine vorbestimmte Veränderung der Flüssigkeitsmenge nach Maßgabe der Veränderungen derjenigen Kraft der Flüssigkeit eintritt, welche auf das eine Ende des Kolbenkopfes einwirkt.
5. Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteorgan unter der Einwirkung einer Feder steht, um geringe Ausschläge des Kolbenkopfes zu dämpfen.
6. Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 -5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgeh#ungsöffnung in dem Boden eines Schlitzes der Außenfläche angeordnet ist und daß das Gleitventil aus einer gewölbten Strebe gebildet wird, deren Länge zumindest der Breite des Schlitzes entspricht.
7. Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 -6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitventil von einem ringförmigen Band gebildet wird, dessen Breite derjenigen der Außenfläche entspricht und einen radial nach innen weisenden Flansch aufweist, welcher gegenüber der Außenfläche unter Abdichtung gleitend geführt ist.
8. Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 -7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventilplatte vorgesehen ist, in welche die Umgehungsöffnung eingearbeitet ist und daß die Ventilplatte in die zylindrische Außenwand lösbar einsetzbar ist.
9. Stoßdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vielzahl von Ventilplatten vorgesehen ist, daß eine jede Ventilplatte eine Öffnung unterschiedlicher Größe aufweist und daß die Ventilplatten in die zylindrische Außenwand austauschbar einsetzbar sind.
10. Stoßdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Ventilplatten vorgesehen ist, welche in Schlitze in der zylinderförmigen Außenfläche im allgemeinen rechteckiger Form einsetzbar sind und daß in einer jeden dieser Ventilplatten eine Umgehungsöffnung unterschiedlicher Größe angeordnet ist.
11. Stoßdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventilplatten um die zylinderförmige Außenfläche herum und mit Abstand zueinander angeordnet sind, daß eine jede Umgehungsöffnung eine unterschiedliche Breite aufweist, welche sich in axialer Richtung des Kolbenkopfes verändert, daß ein jedes Gleitventil in eine solche Stellung überführbar ist, daß es mit einer ausgewählten Öffnung fluchtet, durch welche einzig und allein die Flüssigkeit strömt und daß dem Kolbenkopf zugeordnete lösbare Verriegelungsmittel vorgesehen sind, mittels welchen die Gleitventile wahlweise mit jeweils einer dieser Öffnungen fluchten.