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Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge. Es sind Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge
bekannt, welche eine ungehinderte Bewegung der Fahrzeugachse aus der Ruhestellung
gegenüber dem Fahrzeuggestell nach oben und unten erlauben, die Rückbewegung aber
vermittels Verdrängung einer Flüssigkeit durch eine gegebene Drosselöffnung abbremsen.
Ein derartiger Stoßdämpfer ermöglicht keine wirksame Dämpfung bei allen Geschwindigkeiten
der Bewegungen, da die
Drosselöffnung nur für eine bestimmte Flüssigkeitsmenge
bemessen ist, bei schnellen Bewegungen wird die Dämpfung zu hart, langsame Beweungen
werden überhaupt nicht abgebremst,' und das Fahrzeuggestell wird also in beiden
Fällen Schwingbewegungen ausführen.
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Ferner sind Stoßdämpfer bekannt, bei welchen ein elastischer Bremswiderstand
erzeugt wird, aber diese Art der Stoßdämpfer läßt keine ungehinderte Bewegung der
Achse aus der Ruhelage zu, der elastische Widerstand macht sich schon beim Fallen
der Achse geltend und verhindert deren Abwärtsbewegung. Demzufolge muß auch das
rahrzeu:ggestell sich nach unten bewegen, wenn ein Rad über eine Vertiefung der
Fahrbahn fährt, und die Schwingbewegungen des Fahrzeuggestells werden in diesem
Fall nicht gedämpft.
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Im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen ermöglicht der Stoßdämpfer
nach vorliegender Erfindung eine wirksame Bremsung bei allen Fahrgeschwindigkeiten,
und er weist die Merkmale auf, daß Bewegungen der Radachsen gegenüber dem Fahrzeugrahmen
aus der Ruhestellung nach oben und unten in an sich bekannter Weise ungehindert
erfolgen können, während die Rückbewegung in die Ruhestellung durch einen auf die
Bremsmittel einwirkenden uristarren Widerstand (z. B. eine Feder) in einem die verschiedenen
Geschwindigkeiten der Bewegungen berücksichtigenden Maße wirksam abgebremst wird.
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Diese Stoßdämpfer können als Bremsmittel eine Friktionsbremse aufweisen,
nachstehend sollen jedoch nur Ausführungsbeispiele näher beschrieben werden, bei
welchen die Bremsmittel durch Flüssigkeitsdruck wirken.
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Zwei Ausführungsbeispiele des Stoßdämpfers sind in der Zeichnung dargestellt,
in. welcher Abb. i einen senkrechten Schnitt durch das erste Ausführungsbeispiel
darstellt, Abb.2 und 3 zeigen im Aufriß, bzw. Grundriß den im Fahrzeug .eingebauten
Stoßdämpfer nach Abb. i. Abb.4 ist ein senkrechter Schnitt .durch ein zweites Ausführungsbeispiel,
und Abb. 5 zeigt letzteres am Fahrzeug eingebaut.
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Im Ausführungsbeispiel nach Abb. i bis 3 bezeichnet i ein Gehäuse,
welches mit Augen-- und 3 zur Befestigung am Fahrzeuggestell versehen ist. 4 ist
eine Achsle; welche im Gehäuse 2 drehbar gelagert ist und an Stellen von quadratischem
Querschnitt einen Daumen, 5 und einen Hebel 6 (Abt. 2) trägt. In das nach unten
offene Gehäuse i ist ein Zylinder leingeschraubt, in welchem sich ein Hohlkolben
8 mit obenliegendem Kolbenboden 9 bewegen kann. Die Innenwand des Kolbens
ist in ihrem unteren Teil mit Gewinde io versehen, und eine eingeschraubte Zwischenwand
i i teilt das Innere des Tauchkolbens in zwei Räume A und B; in der Zwischenwand
i i befindet sich eine Gruppe von Durchflußöffnungen 12. Die öffnungen 12 werden
von einer Ventilscheibe 13 beherrscht, welche unter dem Druck der schwachen Feder
14 steht. Eine Feder 15 ruht mit ihrem einen Ende auf der Zwischenwand i i und mit
ihrem anderen Ende auf dem Boden des Zylinders 7 auf und drückt den Kolben 8 nach
oben gegen den Daumen 5. Die Zwischenwand i i besitzt eine zentrale Bohrung 16,
in welcher ein Rohrstück 17 sich achsial bewegen kann. Auf das untere Ende
des Rohrstückes. 17 ist ein Federteller 18 für die Feder i ¢ aufgeschraubt und auf
das obere Ende ein Teller i9, welcher das Rohrstück abschließt und auf welchen sich
eine Feder 2o mit ihrem unteren Ende abstützt, während ihr oberes Ende sich gegen
den Kolbendeckel g legt. Der Teller ig weist öffnungen 21 auf und sitzt mit einem
vorspringenden: Wulst 22 unter der Wirkung der Feder 2o auf der Zwischenwand i i
auf. Das Rohrstück 17 weist eine weitere Gruppe von Durchflußöffnungen in Gestalt
einer Anzahl radialer Bohrungen 23 auf, und im Kolbendeckel g sind ebenfalls Bohrungen
24 vdrgesehen. Die Vorrichtung ist in ihrem unteren Teil mit Flüssigkeit, z. B.
öl, gefüllt bis zum angedeuteten Spiegel, und die Verschlußschraube 25 dient zum
Einfüllen der Flüssigkeit.
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Der Einbau des vorbeschriebenen Apparates am Fahrzeug ist in den Abb.2
und 3 gezeigt. 26 ist ein Teil des Fahrzeuggestelles, d. h. des Rahmens, auf welchem
das Gehäuse i mittels der Augen 2 und 3 festgeschraubt ist. 27 ist die mit einem
Auge des Fahrzeuggestelles gelenkig verbundene Feder, mit welcher die Fahrzeugachse
fest verbunden ist. Eine Platte 28 ist durch die Briden 29 mit der Feder fest verbunden
und trägt einen Zapfen 3o. An letzterem ist eine aus zwei Teilen bestehende Stange
3 i angelenkt, welche mit dem freien Ende des Hebels 6 gelenkig verbunden ist und
welche eine Einrichtung 3 i' zum Einstellen ihrer Lange aufweist.
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Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:
In Abb. i sind die einzelnen Teile in ihrer Ruhestellung gezeigt, in welcher Fahrzeuggestell
und Fahrzeugachse eine bestimmte Entfernung voneinander haben. Angenommen, das Fahrzeug
fährt über eine plötzliche Erhöhung der Fahrbahn, so wandert die Fahrzeugachse nach
oben, der Hebel 6 und der Daumen 5 werden dabei. im Uhrzeigersinrne
gedreht.
Diese Bewegung der Fahrzeugachse und Drehung des Hebels usw. erfolgt völlig ungehindert,
gleichgültig mit welcher Geschwindigkeit diese Bewegung erfolgt.
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Unter der Wirkung der Feder 15 wird der Kolben nach oben bewegt, um
auch bei der verdrehten Lage des Daumens an letzterem anzuliegen. Bei dieser Bewegung
des Kolbens 8 nach oben wird die Ventilplatte 13 entgegen dem Druck der leichten
Feder 14 abgehoben und Flüssigkeit strömt durch die öffnungen i2 in den sich bei
der Aufwärtsbewegung vergrößernden Flüssigkeitsraum A unterhalb der Scheidewand
i i.
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Die Fahrzeugfeder, welche bei der Bewegung der Fahrzeugachse nach
oben zusammengepreßt wurde, sucht nun die Ausgangsstellung der Fahrzeugachse zum
Fahrzeuggestell wieder herbeizuführen, wobei das Fahrzeuggestell eine Reaktionsbewegung
nach oben ausführen will. Der Hebel 6 und der Daumen 5 müssen sich entgegen. dem
Uhrzeigersinne drehen, und der Kolben 8 muß nach unten bewegt werden, und dieser
Bewegung wird ein großer Widerstand, die Bremsung, entgegengesetzt. Bei der Abwärtsbewegung
des Kolbens 8 wird durch den in der unterhalb der Zwischenwand i i befindlichen
Flüssigkeitskammer A entstehenden Druck die Ventilscheibe 13 auf die Scheidewand
gedrückt, und die Durchflußöffnungen 12 werden verschlossen. Es kann aber keine
Flüssigkeitsverdrängung stattfinden, bis der vom Daumen 5 auf den Kolben 8 ausgeübte
Druck so groß: wird, was bei der inkompressiblen Flüssigkeit rasch und infolge des
Federwiderstandes nachgiebig erfolgt, daß, der erzeugte, auf den lichten Querschnitt
des Rohres 17 I einwirkende Flüssigkeitsdruck in der unteren Kammer die Spannung
der Feder 2o überwindet und den Teller i 9 hebt. Nun kann Flüssigkeit durch die
entsprechend den Stößen mehr oder weniger freigegebenen öffnungen 23 aus der Flüssigkeitskammer
A nach der Flüssigkeitskammer B, die durch die öffnungen 24 mit dem unter dem Atmosphärendruck
stehenden. Gehäuseinneren verbunden ist, verdrängt werden, und der Daumen 5 und
somit die Fahrzeugachse kann allmählich in ihre Ausgangslage zurückkehren, und diese
Rückkehrbewegung erfährt somit eine wirksame Bremsung.
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In gleicher Weise wirkt die Vorrichtung, wenn die Räder durch eine
Vertiefung der Fahrbahn fahren, wobei die Fahrzeugachse nach unten wandert. In diesem
Falle wird eine Drehbewegung des Hebels 6 und des Daumens 5 entgegen dem Uhrzeigersinn
erfolgen, welche ungehindert vor sich geht, während bei der Rückbewegung die vorher
heschriebene wirksame Bremsung erzeugt wird. Der Bremswiderstand wird vermittels
Flüssigkeitsdruckes erzeugt, dessen Höhe von der Spannung der Feder 2o abhängt,
unter dem Einfluß der Feder wird ein nicht starrer Widerstand erzeugt. Die Fahrzeugachse
kann also von ihrer Ruhestellung, gleichgültig mit welcher Geschwindigkeit ihre
Bewegung vor sich geht,- d. h. bei allen Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeuges, ungehindert
nach oben und untern wandern, während ihre Rückbewegung in die Ausgangsstellung
wirksam gebremst und dadurch die Reaktionsbewegung des Fahrzeuggestelles gedämpft
wird.
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Durch die Verwendung des Daumens 5 wird eine Kraftübertragung erzielt,
welche von der ausgeschwenkten Lage bis zur Mittellage des Daumens stetig sich ändert.
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Das Ausführungsbeispiel nach den Abb. 4. und 5 unterscheidet sich
von delle vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, daßkeine veränderliche Kraftübertragung
durch die Winkelstellungen des Daumenhebels 5 bedingt ist, sondern daß das Übersetzungsverhältnis
der Bremswirkung auf die Achse der Vorrichtung bei allen Ausschlägen des Daumenhebels
im wesentlichen konstant ist.
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Dies wird dadurch erreicht, daß zu beiden Seiten des Daumenhebels
je ein. Zylinder mit Kolben 8 angeordnet und mit dem Gehäuse i verschraubt ist.
Die einzelnen Teile der Flüssigkeitsverdrängungseinrichtung entsprechen denjenigen
der Ausführungsform nach der Abb. i mit Ausnahme, daß jeder Kolben eine ringförmige
Nut 32 aufweist, mit welcher die dem Hebel 5 zuliegende Flüssigkeitskammer durch
Bohrungen 33 in der Kolbenwandung verbunden ist, und daß, die Innenwandung jedes
Zylinders 7 mit achsialen Nuten 34 versehen ist, wobei die Nuten 34 -@ im Verein
mit der Ringnut 32 und den Bohrungen 33 eine offene Verbindung der beiden Flüssigkeitskammern
A und B zu beiden Seiten der Zwischenwand i i bei gewissen Stellungen des Kolbens
8 im Zylinder 7 bilden. Das Gehäuse i wird, wie in Abb. 5 gezeigt, auf dem Fahrzeuggestell
26 befestigt. Der auf der Achse q. feste Hebel 6 ist durch einen Lenker 35 mit dem
Zapfen 3o der durch die Federbriden 29 festgehaltenen Platte 29 (wie beim ersten
Ausführungsbeispiel) gelenkig verbunden.
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Die Wirkungsweise dieses Ausführungsbei-Spieles ist wie folgt: Wenn
die Fahrzeugachse nach unten wandert, so verursacht der Lenker 35 .eine Drehbewegung
des Hebels 6 und damit auch des Daumenhebels 5 im Uhrzeigersinn. Der Bewegung des
Daumenhebels 5 folgt der in Abb. 4 rechts liegende Kolben 8 unter dem Einfluß der
Feder 15 in der genau gleichen. Weise wie für das erste Ausführungsbeispiel
beschrieben.
Auch der links liegende Kolben 8 setzt der Bewegung des Daumenhebels keinen Widerstand
entgegen, indem die Verdrängung der Flüssigkeit aus der Flüssigkeitskammer A in
die Kammer B und von dort ins Gehäuseinnere über die Bohrungen 33, Ringnut 32 und
achsiale Nuten 34 erfolgt und die Enden der achsialen Nuten 34 bereits in der Ausgangsstellung
die Ringnut 32 etwas überdecken.
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Bewegt sich nun die Fahrzeugachse in ihre Ausgangsstellung zurück,
so folgt der linke Kolben in gleicher Weise, wie bei der Bewegung im umgekehrten
Sinne der rechte Kolben der Bewegung des Hebels 5 gefolgt ist, dagegen bietet der
rechte Kolben, da jetzt keine Überdeckung der Ringnut 32 mit den achsialen Nuten
34 stattfindet, den genau gleichen Bremswiderstand, wie er für die Rückbewegung
beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.
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Analoge Verhältnisse ergeben sich, wenn die Fahrzeugachse nach oben
wandert. Die Fahrzeugachse kann also von ihrer Ausgangsstellung ungehindert nach
oben und unten wandern, während ihre Rückbewegung in die Ausgangsstellung wirksam
gebremst wird. Auch bei dieser Ausführungsform könnten an Stelle des gezeichneten
Lenkers 35 Übertragungsmittel zwischen dem Hebel 5 und dem Befestigungspunkt 30
eingeschaltet werden, welche eine stetige Änderung der Bremswirkung für verschieden
große Ausschläge ergeben.
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Durch Verstellen der Scheidewand i i kann der Feder 2o mehr oder weniger
Vorspannung gegeben. werden und dadurch die Bremskraft sehr wirksam verändert werden.
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Der Stoßdämpfer kann auch so ausgeführt werden, daß er nur in. einer
Richtung wirksam bremst oder daß die Veränderung der Größe des Bremswiderstandes
durch Veränderung der Federspannung des Ventils in Abhängigkeit von der Größe der
Bewegung aus der Ausgangslage erfolgt.
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Die vorbeschriebenen Stoßdämpfer eignen sich sowohl für Vorder- als
auch für Hinterachsen eines Fahrzeuges und können leicht an jedem Fahrzeug angebracht
werden.