DE525169C - Vorrichtung zum Daempfen der bei Landfahrzeugen auftretenden Stoesse und Schwingungen - Google Patents

Description

Wenn ein Rad eines abgefederten Fahrzeuges über eine Unebenheit fährt, so bewegt sich zunächst dieses Rad in die Höhe, während, roh dargestellt, der Fahrzeugrahmen an dieser Aufwärtsbewegung je nach der Abfederung und Fahrzeuggeschwindigkeit nur sehr allmählich teilnimmt. Bei größeren Unebenheiten, für die Dämpfer im wesentlichen in Betracht kommen, wird sich das Rad von der Fahrbahn sogar abheben, um nach kurzer Zeit wieder mit heftigem Stoß auf dieselbe aufzuprallen, wieder in die Höhe geschleudert zu werden, wieder aufzustoßen usf. Der Vorgang dauert ohne künstliche Dämpfung verhältnismäßig lange.

In der Abb. 1 sind die Bewegungen eines Rades 1 bzw. des Rahmens 2 für eine Geschwindigkeit von 22 km/Std. wiedergegeben. Das Hindernis ist strichpunktiert eingezeichnet. Der Erfinder verwirft die sämtlichen bisher bekannt gewordenen Dämpfer, weil sie während der Zeit, wo sich das Rad dem Rahmen nähert, d. h. während des größten Teiles der Aufwärtsbewegung des Rades, nämlich von α über b bis c, schädlich wirken insofern, als in diesem Bereich die bei ihnen auftretende Reibung oder Dämpfung in der gleichen Richtung wie die Federkraft wirkt und also bestrebt ist, den Rahmen stärker in die Höhe zu schleudern.

Um einen zuverlässigen Dämpfer zu erzielen, schlägt daher der Erfinder vor, während der Aufwärtsbewegung des Rades gegenüber dem Rahmen die Dämpfung sowohl für kleine als auch große Ausschläge so klein wie irgend möglich, d. h. praktisch gleich Null, zu halten und den Dämpfer nur während der Abwärtsbewegung, d. h. wenn Rad und Rahmen sich voneinander bewegen, wirken zu lassen. Es sind zwar bereits Dämpfer bekannt, bei welchen versucht wurde, die Dämpfung bei der Zusammendrückung der Federn, also der Aufwärtsbewegung des Rades, möglichst klein zu halten, jedoch sind die dazu verwendeten Mittel völlig unzureichend, so daß ein offenkundiger Unterschied in der Dämpfung in beiden Bewegungsrichtungen nicht in Erscheinung trat, geschweige denn, daß die Dämpfung bei der Zusammendrückung der Federn verschwindend gering wurde.

Eine weitere Forderung des Erfinders ist, daß das Abschlußorgan eine Eigenfrequenz besitzen soll, die wenigstens fünfmal so hoch ist wie die Eigenfrequenz des aus Rahmen, Federung und Rad bestehenden Systems. Dadurch wird erreicht, daß das Abschlußorgan im Moment der Umkehr der Relativbewegung zwischen Rad und Rahmen und nicht mit erheblicher Verspätung schließt, so daß die Dämpfung zur richtigen Zeit zur Wirkung kommt.

Die konstruktive Ausführung eines derartigen Dämpfers ist in Abb. 2 beispielsweise dargestellt.

Mit einer an das Rad gemäß Abb. 4 angelenkten Kolbenstange A ist ein Kolben B, der Löcher / besitzt, fest verbunden. Am letz-

teren ist eine leicht auswechselbare Platte D befestigt, welche Bohrungen b von solcher Größe besitzt, daß hierdurch die gewünschte Stärke der Dämpfung erreicht wird. Der KoI-ben gleitet in einer zylindrischen Führung f, welche mit dem Gehäuse E fest verbunden ist, welch letzteres wieder an dem Fahrzeugrahmen befestigt ist. Zwischen beiden ist ein zur Bohrung konzentrischer Ringkanal k. ίο -H ist ein Verschlußdeckel, F die ringförmige Ventilplatte, welche unter allen Abschlußorganen die geringste Masse besitzt, G die zugehörige Feder.

Beim Aufwärtsbewegen des Rades gegen den Rahmen (Zusammendrückung der Federn) geht der Kolben in die Höhe und drückt die Dämpfungsflüssigkeit unter Anheben der nur ganz schwach belasteten Ventilplatte, d. h. unter äußerst geringem Widerstand, aus dem Raum R₁ in den Raum R₂. Der Widerstand ist dadurch gering, daß sowohl der ringförmige zum Kolben konzentrische Kanal k als auch der Ventilquer schnitt selbst von gleicher Größe wie die Kolbenfläche oder besser noch größer als letztere sind.

Abb. 3 stellt den eben geschilderten Zustand dar, bei welchem die Ventilplatte angehoben ist.

Sowie Rad und Rahmen sich voneinander zu bewegen beginnen, schließt die Ventilplatte ab, die Rückwärts- oder Aufwärtsbewegung des Kolbens im Gehäuse wird kräftig gehindert, und die Dämpfungsflüssigkeit kann nur durch die leicht passend wählbaren Bohrungen b nach oben gelangen.

• Die Anordnung ist so getroffen, daß die Kolbenstange auf der dem Ventil entgegengesetzten Seite des Kolbens liegt. Dadurch wird erreicht, daß auf der Kolbenstangenseite des Kolbens nie Überdruck herrscht und daß infolgedessen keine Dämpfungsflüssigkeit an der Kolbenstange entlang entweicht.

Das Gehäuses ist noch mit einer ringförmigen Aussparung α versehen, welche sich allmählich verjüngt und nur wenig größer als der zylindrische Teil des Kolbens ist. Der Zweck dieser Anordnung ist die Verhütung des Aufschiagens des Rades bzw. der seine Bewegung mitmachenden Teile auf den Fahrzeugrahmen.

Sowie der Kolben den Punkt C₁ (Abb. 2) bei der Aufwärtsbewegung überschritten hat, wird das Hinüberströmen ,der Dämpferflüssigkeit aus dem Raum R₁ nach R₂ erschwert; hat aber der oberste Punkt des Kolbens einmal die Stellung c₂ erreicht, so ist der Spalt bereits so eng geworden, daß nunmehr der Kolben fast, allerdings noch nicht ganz, als annähernd starr mit dem Gehäuse verbunden angesehen werden kann, wodurch ein weiteres Nähern des Rades zum Rahmen wirksam verhindert wird. Im Gegensatz· zu anderen Konstruktionen tritt aber diese allmählich einsetzende Wirkung nur ein bei den ganz selten vorkommenden äußerst großen Ausschlägen, bei denen sonst Rad und Rahmen aufeinanderstoßen würden. Bei den normalen Fahrtunebenheiten scheidet sie aus.

Wie aus Abb. 4 hervorgeht, ist der Kolben mit Hilfe eines Umführungsgestänges, bestehend aus einem Hebel H₁ und zwei Lenkern L₁ und L₂, mit den festen Drehpunkten O₁ am Rahmen und D₂ an der Fahrzeugachse an letzterer angelenkt, während das Gehäuse 'des Dämpfers unmittelbar mittels der Schrauben .S₁ und S₂ am Fahrzeugrahmen befestigt ist.

Die Abb. 4 soll lediglich eine Möglichkeit der Anbringung eines nach vorstehend genannten Grundsätzen gebauten Dämpfers bilden. Es gibt natürlich unter Innehaltung vorstehender Grundsätze noch andere Möglichkeiten, auf deren Eingehen aber, da sie mit dem Wesen der Erfindung nichts mehr zu tun haben, nicht eingegangen zu werden braucht.

Es sei ausdrücklich noch bemerkt, daß die Erfindung nicht nur auf die Anordnung mit einem Kolben sich bezieht; man kann ebenso als Verdränger einen Flügel benutzen, der sich in einem einem Kreissektor ähnlichen go Gehäuse hin und her bewegt, ebenso kann man statt eines Ventils deren mehrere anwenden, die auch nicht ausschließlich im Gehäuse zu sitzen brauchen, sondern auch im Verdränger angeordnet sein können.

Wesentlich ist aber die nur nach einer Richtung hin, und zwar nur beim Entspannen der Wagenfedern wirkende Dämpfung, bewerkstelligt durch entsprechende große Umführungsquerschnitte und einseitige Ventilwirkung. Ferner die Ausbildung des Ventils als System geringster Masse, um bei raschen Stoßen sofort nachkommen zu können.

Ein besonders kennzeichnender Unterschied ist, daß bei andern Dämpfern immer nach beiden Bewegungsrichtungen eine Dämpfung oder Reibung vorhanden ist und bei einigen derselben lediglich ein Unterschied in der Größe der Dämpfung angestrebt wurde, während bei dem Dämpfer des Erfinders die Dämpfung in der einen Richtung, statt angestrebt, im Gegenteil gänzlich vermieden wird.

Zahlenmäßig dürfte auch noch folgendes: von Wichtigkeit sein. Bei dem Rolls-Royce- n₅ Stoßdämpfer, veröffentlicht in Automotive Industries, June 25, 1927, Seite 983, beträgt der Querschnitt der im Kolben befindlichen, an das Niederdruckventil b sich anschließenden Bohrung nur ¹Z₂₄₀ des Kolbenquerschnittes; ähnlich ist dies bei andern bisher bekannt gewordenen Dämpfern, z, B. denen von H ο u-

d a i 11 e und N a c lc e; demgegenüber ist bei der vorliegenden Erfindung der ölquerschnitt (konzentrischer Ringquerschnitt) gleich der Kolbenfläche.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum Dämpfen der bei Landfahrzeugen auftretenden Stöße und Schwingungen, bei welcher ein Verdränger und ein oder mehrere nur nach einer Richtung und nur beim Entspannen der Wagenfedern wirkende Abschlußorgane für das Dämpfungsmittel vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Vermeidung jeglicher Dämpfung beim Zusammendrücken der Wagenfedern die Querschnitte (k), durch die die Dämpfungsflüssigkeit strömt, überall, insbesondere auch beim Abschlußorgan (F), gleich groß bzw. größer als der Verdrängerquerschnitt (S) sind.
2. 2. Flüssigkeitsstoßdämpfer nach Anspruch i, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem Verdrängerkolben und einem 2; oder mehreren nur beim Entspannen der Wagenfedern den Durchfluß absperrenden Ventilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile als ringförmige, konzentrische zum Zylinder (/) angeordnete Plattenven- 3c tile (F) mit einem inneren Durchmesser ausgebildet sind, der größer als der Durchmesser des Verdrängerkolbens (B) ist.
3. 3. Flüssigkeitsstoßdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das 3: Ende des Dämpferzylinders derart ausgebildet ist, daß es für sehr starke Stöße eine den Verdrängerkolben (B) aufnehmende, ihm (B) entsprechende Aussparung (a) bildet. 4c

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen