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Stoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Der Erfindungsgegenstand
gehört zur Klasse der Stoßdämpfer für die Abfederung von Kraftfahrzeugen oder anderen
Fahrzeugen mit einem in einem Zylinder verschiebbaren Kolben, der eine Flüssigkeit
von der einen Kolbenseite auf die entgegengesetzte Kolbenseite verdrängt, wobei
der Überströmkanal für die Flüssigkeit mit einem Regelventil ausgestattet ist, um
den Verdrängungswiderstand ändern zu können.
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Aufgabe der'Erfindung ist die Herstellung eines Stoßdämpfers dieser
Art, der alle Vorteile der Reibungsstoßdämpfer aufweist, je-
doch nicht ihre
umständliche Konstruktion und begrenzte Haltbarkeit.
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Insbesondere soll durch die Erfindung ein Flüssigkeitsstoßdämpfer
geschaffen werden, der dem Spiel der Aufhängefedern des Fahrzeuges so lange keinen
in Betracht kommenden Widerstand entgegensetzt, als das Fahrgestell sich bis zum
Achszapfen (fast bis zum Anstoß an denselben) senkt, und der erst von diesem Augenblick
an sehr schnell und kräftig wirkt. Der Stoßdämpfer nach der Erfindung gestattet
also das freie Spiel der Fahrzeugfedern in der Senkungsperiode des Fahrgestells
ohne jeglichen Widerstand fast bis zum letzten Augenblick der Senkung, tritt aber
von diesem Augenblick an zur Vermeidung des Aufstoßens des Fahrgestells auf den
Achszapfen in Wirkung. Die Rückbewegung des Fahrgestells in die Normalstellung findet
unter fortschreitender Bremsung statt, weil der Stoßdämpfer einen fortschreitenden
wirksamen Widerstand der Entspannung der Aufhängefedern von dem Augenblick an entgegensetzt,
in welchem er, den Stoß des Fahrgestells gegen den Achszapfen verhindernd, in Wirkung
getreten ist. Wenn die Senkbewegung des Fahrgestells nicht so weit erfolgt ist,
daß der Stoßdämpfer schnell und kräftig in Wirkung trat -.
wird trotzdem die
Rückbewegung nach oben vom Stoßdämpfer während des ganzen Rücklaufes abgebremst.
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Weiterer Gegenstand der Erfindung ist die konstruktive Ausbildung
des Stoßdämpfers derart, daß ein geräuschloses und wirksames Arbeiten und ein einfacher
Aufbau die Folge ist.
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In der beiliegenden Zeichnung ist der Erfindungsgegenstarid beispielsweise
dargestellt. Abb. i zeigt im Aufriß 'die Anbringung des Stoßdämpfers am Fahrzeug,
Abb. 2 im Aufriß den Stoßdämpfer selbst, Abb. 3 den Bremsflüssigkeitszylinder
im Längsschnitt nach Linie 3-3 der Abb. 2 und Abb. 4 einen Schnitt nach Linie
4-4 der -Nbb. 3. Die Abb. 5
zeigt den Kolben in Stirnansicht, die Abb.
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im Schnitt nach Linie 6-6 der Abb..5. die Abb. 7 eine Seitenansicht
der auf den Kolben wirkenden Hubscheibe und die Abb. 8
eine Stirnansicht derselben.
Abb. 9 2eigt schematisch den Zusammenhang zwischen der Kolbenhuhscheibe und
der auf diese wirkenden Gegenscheibe.
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io ist ein zylindrisches Gehäuse, welches am Fahrgestell
C mittels Schrauben i i befestigt ist, welche durch Augen 12 diese4; Gehäuses
und durch die '#Vangen des Fahrgestells hindurchtreten. In diesem zylindrischen
Gehäuse, welches die Bremsflüssigkeit enthält, ist ein Kolben 13 (Abb.
5 und 6) angeordnet ', der auf der einen Stirnfläche eine ringförmige
Huhscheibe 14 bildet. Um 'den Hubscheibenring 14 sind Löcher 15 vorgesehen, durch
welche Führungsbolzen 16 Iiindurchtreten. Sie besitzen verbreiterte *Köpfe 17, mit
welchen sie in Pfannen des Zylinderbodens ruhen, und treten durch den
Zy-
linder und seinen Abschlußdeckel 18 'hindurch. Schraubenmutternig,
die auf 'diese Bolzen aufgeschraubt sind, halten den Abschlußdeckel 18. Der
Deckel 18 ist seitlich mit einer FüHöffnung2o versehen, welche durch einen
Schraubenpfropfen 21 dicht 'verschließbar ist. Diese öffnung dient zumEinfüllen
der Brernsflüssigkeit ohne Abschrauben des Deckels 18.
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Die Führungsbolzen 16 dienen zur achsialen -Führung des im
Zylinder längsbeweglichen Kolbens. Einer der Bolzen, 22 (Abb. 3), ist mit
einem Längskanal 23 versehen.. *der durch Seitenkanäle24 und 25 oberhalb
und unterhalb des Kolbens mit 'dem Zylinder verbunden ist. Der Durchtrittsquerschnitt
ist. dabei durch eine Drosselspitze 26 regelbar, welche in das obere Ende
des Bolzens 22 eingreift. Der Gegensitz der Drosselspitze befindet sich unterhalb
des Seitenkanals 25
derart, daß durch sie der Durchtritt der Flüss.igkeit
durch den Überbtrömkanal 23 bei der Bewegung des Kolbens auf den Zylinderboden
zu geregelt wird. In der Normalstel-lung (dargestellt in Abb. 3) wird
der Kolben durch eine bestimmte Anzahl Federn 27
abgestützt, welche zwischen
dem Zylinderbo'den und der Kolbenunterseite angeordnet sind ', wobei auf der Kolbenunterseite
ken 28 vorspringen, durch welche Seitenverschiebungen der Federn verhindert
werden sollen.
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Damit die Flüssigkeit, nachdem sie durch den Drosselkanal
23 hindurchgepreßt wurde, in die Hauptkammer des Zylinders ohne Widerstand
gegen die Kolbenbewegung bei seiner Rückkehr in die Normallage überströmen kann,
ist der Kolben mit einer mittleren öffnung 29 versehen, welche in der Normalstellung
durch den Flansch 33 eines Rückschlagventils 30 geschlossen gehalten
wird. Das Rückschlagventil -leitet auf der Stange31 einer Antriebsscheibe32 und
wird durch Feder34 gegen den Kolben gedrückt. el Diese Feder ist wesentlich schwächer
als die Rückführfedern 27 des Kolbens selbst, so daß die zunächst durch den
überströmkanal auf die Kolbenunterseite übergeströmte Flüssigkeit durch die öffnung
29 in die Hauptkamrn - er des Zylinders zurückströmt, wenn die Federn
27 den Kolben in seine Normalstellung zurückdrücken.
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Um ein freies Spiel der Aufhängefedern zu ermöglichen, dürfen die
Antriebsmittel für den Kolben nicht dazu beitragen, um die Bremsflüssigkeit durch
den überströmkanal während der ersten Periode der Senkur#g- des Fahrgestells zu
drücken. Aber es ist erwünscht, daß der Stoßdämpfer die Senkbewegung des Fahrgestells
am Ende derselben, wenn das Fahrgestell sich dicht bis zum Achszapfen gesenkt hat,
verhindert. Andererseits müssen die Kolbenantriebsmittel während der Rückbewegung
des Fahrgestells infolge der Entspannung der Aufhängefedern so wirken, daß ein Hochschleudern
des Gestells durch die Entspannung der Aufhängefedern vermieden wird. Die Bremswirkung
des Stoßdämpfers während des Rücklaufes muß also allmählich zunehmen, während die
Bremsung in der letzten Periode des Senkweges des Gestells eine sehr schnelle, kräftige
und fast plötzliche sein muß.
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Die Antriebsscheibe32 besitzt auf der Unterseite (Abb, 3 und
7) eine Anzahl von Hubflächen, welche mit Hubflächen 14 der Kolbenoberseite
zusammenwirken. Diese Antriebsscheibe ruht mit einer Stange 3 1 in einer
Pfanne31' des Zylinderbodens, während sie mit Stange 3 5 durch den
Abschlußdeckel 18 hindurchtritt. Eine Unterla,-scheibe 36 zwischen
dieser Scheibe und dem Abschlußdeckel 18 dient zur Dichtung. Auf einem Vierkant
der Stange35 (Abb.2) sitzt ein Arm37, welcher durch Pleuelstange38 und Schelle39
mit der AufhängefederS verbunden ist. Die Ausbildung der Hubscheibe 14 des Kolbens
und der Antriebsscheibe32 ist schematisch in Abb.9 veranschaulicht -, und zwar in
Normalstellung des Kolbens und der Antriebsscheibe. Die Hubfläche 14 des Kolbens
weist zwei Vorsprün.-.e 40 mit zwei Ablaufflächen 41 nach rechts auf, welche stark
geneigt sind, und zwei Anlaufflächen 42 nach links, die schwach sind. Die Flächen
41 und 42 stoßen in den tiefsten Punkten 43 zusammen. Die -'#ntriebsscheibe
32 ist in gleicher Weise wie die Gegenfläche des Kolbens ausgebildet, mit
zwei Scheitelpunkten, zwei allmählich abfallenden Flächen 45 und zwei stärker geneigten
Flächen 46-, welche mit den ersteren in dem Tiefpunkte 47 zusammenstoßen. Wenn das
Fahrgestell in seiner Normalstellung sich befindet, nehmen die Hubscheiben die in
Abb. 9 dargestellte Lage ein, wobei die schwach geneigten Flächen 45 der
Hubscheibe32 sich -etwa in der Mitte der schwach geneigten Flächen 42 der Hubfläche
14 des Kolbens befinden. Bei der wärtsbewegurig des Fahrgestells erfolgt die Drehung
der Antriebsscheibe im -Sinne des in der Abb. 9 eingezeichneten Pfeiles.
Während der ersten Periode der Senkbewegung entfernen sich die Scheitelpunkte 44
der Antriebsscheibe 32 von den Scheitelpunkten 4o der Kolbenscheibe, wobei
die Federn 27 den Kolben weit vom Zylinderboden abdrücken und die Flüssigkeit
oberh,alb des Kolbens (Abb. 3) in die Hauptkammer durch die üffnung 29 zurückfließt.
Wenn jedoch -die schwach geneigten Anlaufflächen der beiden
Hub.,cheiben
nicht vollkommen einander ge-und wenn die Scheitelpunkte q-i (ler An#triebsscheibe
die Tiefpunkte43 der nicht erreicht haben, bietet dur Stoßdämpfer der Senkbewegung
des Fahrgestells keinen Widerstand, so daß die _#ufhängefedern des Fahrzeuges freies
Spiel haben. In diesem Zeitpunkt befinden sich die Fahrzeugfedern meist 4 bis 5(-.ni
vont Achszapfen entfernt, und nun ist es notwendig, daß der Stoßdämpfer die Senkbewegung
des Fahrgestells schnell und plötzlich aufhält. Bei fortschreitender Senkbe-,vegung
im Sinne der Pfeile treten nun die Flächen .16 der Hubscheibe über die stark
geneigten Flächen 41 der Kolbenscheibe. wodurch der Kolben nach dem Zylinderboden
zu gestoßen wird. Hierbei wird die Breinsflüssigkeit durch den überströnikanal
23 auf die Gegenseite des Kolbens getrieben. Der Strömungswiderstand kann
hierbei durch Einstellung der Drosselspitze 26 leicht geregelt werden, da
die Einstellung ohne öffnung des Zylinders von außen erfolgen kann.
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Die Hubbewegung des Falirge-,tells bewirkt die Drehung der Antriebsscheibe
im ge-"enläufigen Sinne. Wenn also die Arbeits flächen 4 1 und 46 miteinander in
Berührung getreten sind während des letzten Augenblicks der Senkbewegung des Fahrgestells,
so tritt ein Widerstand gegen die Hubbewegung so lange nicht auf, bis die Scheitelpunkte
44 der Antriebsscheibe von neuem die Tiefpunkte 43 der schwach geneigten Arbeitsflächen
42 der Kolbenscheibe erreichen.
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Es ist also ersichtlich, daß die im letzten Augenblick der Senkbewegung
des Fahrgestells durch den überströrnkanal übergetretene Brenisflüssigkeit während
dieses ersten Teiles der Hubbewegung in die Hubkammer des Zylinders durch öffnung
29 zurücktritt, bis der Kolben unter dem Einfluß der Federn 27 seine Normalstellung
wieder eingenommen hat, d. h. bis die Scheitelpunkte 44 der Hubscheibe sich
wieder den Tiefpunkten 43 der Kolbenscheibe gegenüber befinden. Setzt sich die Hubbewegung
des Fahrgestells weiter fort, so gleiten die schwach geneigten Flächen 45 der Antriebsscheibe
längs den schwach geneigten Flächen der Kolbenscheibe, so daß diese nunmehr wiederum
langsam nach dem Zylinderboden zurückgeführt wird und infolgedessen die Brernsflüssigkeit
durch den ÜberströmIcanal langsam gepreßt wird.
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Die Anwendung des Stoßdämpfers nach der Erfindung gestattet die Benutzung
von nachgiebigeren Aufhängefedern-, da der Stoß des Fahrgestells gegen den Achszapfen
auch bei Cberlastung des Fahrzeuges sicher vermieden wird. Bisher war die Anwendung
sehr nachgiebiger Aufhängefedern gefährlich wegen des möglichen Stoßes des Fahrge-.,tells
gegen den Achszapfen bei Cberlastunz-, Der Stoßdämpfer nach der Erfindung dagegen
gewährleistet ein freies Spiel der Federn und verhindert trotzdem die ge#,childerte
Gefahr.