DE592979C - Fluessigkeitsstossdaempfer - Google Patents
FluessigkeitsstossdaempferInfo
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- DE592979C DE592979C DEB151469D DEB0151469D DE592979C DE 592979 C DE592979 C DE 592979C DE B151469 D DEB151469 D DE B151469D DE B0151469 D DEB0151469 D DE B0151469D DE 592979 C DE592979 C DE 592979C
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Description
AUSGEGEBEN AM
19. FEBRUAR 1934
. REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSE 63 c GRUPPE
Georges Broulhiet in Paris
Flüssigkeitsstoßdämpfer
Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. August 1931 ab
Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsstoßdämpfer, insbesondere für die Aufhängung
bei Kraftfahrzeugen, bei dem an einem der beiden Teile, deren gegenseitige Schwingungsbewegungen
zu dämpfen sind, ein Zylinder befestigt ist, welcher durch einen mit dem anderen
Teil verbundenen Kolben in zwei Kam7 mern getrennt wird.
Bekanntlich erfolgt bei solchen Vorrichtungen der Übertritt der Flüssigkeit von einer Kammer
in die andere durch. Öffnungen, die durch ein unter dem Druck der Flüssigkeit in einer dieser
Kammern sowie unter der Wirkung einer Gegenfeder stehendes Kolbenventil geöffnet und geschlossen
werden.
Es sind schon Dämpfer obengenannter Art bekannt, bei denen sich die Durchtrittsöffnungen
für das Öl in der Zylinderwand des Kolbenventils befinden, welche Anordnung aber nachteilig
ist. Denn soll die Dämpfung in der gewünschten Weise gesetzmäßig erfolgen, müssen die Flüssigkeitsverluste
zwischen den Wänden des Kolbenventils und des Zylinders verhindert und folglich das Kolbenventil in dem Zylinder stramm
eingepaßt werden. Deshalb ist die Schmierung der Reibungsflächen der beiden Teile besonders
schwierig, und das Öl ohne Druck, das die äußere Fläche des Zylinders benetzt, kann nicht zwischen
die genannten Flächen eindringen. Durch
den dadurch bedingten großen Reibungswiderstand, der der Bewegung des Kolbenventils hinderlich
ist, wirkt der Dämpfer mangelhaft, und das Kolbenventil kann sich sogar im Zylinder
verklemmen.
Ein anderer Übelstand bei Dämpfern bekannter Art besteht darin, daß das unter Druck
stehende Schmiermittel in das Innere des Zylinders gelangt, so daß es schwierig, wenn nicht
überhaupt unmöglich ist, die Verluste zu vermeiden. Denn unter der Wirkung'des Öldruckes
(der bekanntlich bei einem plötzlichen Stoß sehr beträchtlich sein kann) vergrößert sich der Zylinderraum,
und es entsteht ein verhältnismäßig ■ bedeutendes Spiel zwischen der inneren Wand
dieses Zylinders und dem Kolbenventil, was das gute Arbeiten der Vorrichtung beeinträchtigt,
deren Dämpfwirkung mangelhaft wird.
Die Erfindung hat nun einen Dämpfer zum Gegenstand, der diese Nachteile dadurch beseitigt,
daß die Durchtrittsöffnungen für das Öl sich in der Wand des Kolbenventils befinden,
welches eine nicht durchgehende Bohrung enthält, welche ständig mit der Kammer des die
Verschiebung des genannten Kolbenv,entils bewirkenden Druckes in Verbindung steht. Diese
Öffnungen werden von der Wandung der den Kolben führenden Leitung abgedeckt, die in
Richtung der gegenüberliegenden Kammer in eine Bohrung größeren Durchmessers erweitert
ist.
Durch diese Anordnung wird das Öl unter Druck auf der ganzen Kolbenventiloberfläche
verteilt, und zwar durch die auf .eben dieser Oberfläche angebrachten Öffnungen. Das Ö
dringt zwischen diesen Kolben und der Zylinderwand ein, so daß die Reibungsflächen trotz de:
strammen Sitzes gut geschmiert werden. D; ferner der Öldruck in dem Mittelkanal des
Kolbenventils wirkt, erzeugt dieser Druck eine Ausdehnung des genannten Kolbens, was den
Gang zwischen diesen Kolben und dem Zylinder ίο noch strammer macht. Die Abdichtung des
Kolbens wird also selbsttätig verbessert, und der Dämpfer arbeitet ganz nach dem Dämpfungsgesetz in der gewünschten Weise.
In den bloß beispielshalber beiliegenden Zeichnungen stellen dar:
Abb. ι schematisch, im Aufriß und in kleinem
Maßstab zwei Dämpfer gemäß der Erfindung, die an einem Kraftfahrzeug angeordnet sind,
Abb. 2 einen der Dämpfer im lotrechten Schnitt,
Abb. 3 den Grundriß,
Abb. 4 und 5 den Kolben allein, im größeren
Maßstab, im waagerechten Schnitt und im Querschnitt,
Abb. 6 bis 8 Diagramme, welche entsprechende Verteilungen der Strömungsöffnungen entlang
jedes Ventilkolbens des oben angeführten Dämpfers zu erzielen gestatten, und Abb. 9 eine Ausführungsform
mit Klappe im Schnitt. Wie ersichtlich, besitzt jeder Dämpfer ein Gestell, das in irgendeiner geeigneten Weise,
z. B. mittels das Gestell 1 durchquerender Bolzen 2 oder seitliche, gestrichelt angedeutete
Lappen der Böden 3 des nachbeschriebenen Zylinders durchquerender Bolzen, am Wagenrahmen
befestigt wird.
Das Gestell 1 weist einen Zylinder 4 auf, neben dem sich eine die Flüssigkeit aufspeichernde
Kammer 5 befindet. Im Zylinder 4 ist ein KoI-ben 6 angeordnet, welcher eine kreisförmige
Ausnehmung 7 erhält, unterhalb der in einer Bohrung 8 eine zylindrische Nuß 9 eingeschlossen
ist, so daß sich ein Gelenk ergibt. In einer Bohrung 10 dieser Nuß sitzt frei das Ende eines
Hebels 11, der die Ausnehmung 7 durchquert und auf einer Achse 12 festsitzt, die am oberen
Gestellteil quer über der Kammer 5 gelagert ist. Auf dieser Achse sitzt außerhalb des
Gestells ein weiterer, zum Gestell paralleler Hebel 13 fest, welcher an seinem Ende einen
Kugelzapfen 14 erhält, der durch einen geeigneten, in Abb. 1 ersichtlichen Lenker mit der
Wagenachse E verbunden wird.
In der Kolbenmasse sind zu beiden Seiten seiner Achse zwei Reihen von Bohrungen
wachsender Durchmesser i5e, I56, 15° und
i6a, 166, i6c vorgesehen, deren Anordnung
mit Bezug auf die eine der Kolbenflächen umgekehrt ist, d. h. an der Fläche, an der die Bohrung
15° kleinen Querschnitts mündet, mündet auch die Bohrung i6c großen Querschnitts der
anderen Reihe von Bohrungen. Die einesteils zwischen den Bohrungen 156, 15" und andernteils
zwischen den Bohrungen i6b, i6° sich ergebenden
Schultern dienen als Widerlager zwei einander ähnlichen und spielfrei in den Bohrungen
156 und ΐ6δ angeordneten Ventilkolben 17,
18. Diese Kolben sind mit nicht durchgehenden Bohrungen 19, 20 versehen, welche durch Reihen
von in ungleichen Abständen vorgesehenen Öffnungen 21, 22 mit den äußeren Seitenflächen
dieser Ventilkolben verbunden sind. Diese Öffnungen sind, wie dargestellt, vom Boden der
nicht durchgehenden Öffnungen bzw. Bohrungen 19, 20 an gegen das Ende dieser Bohrungen
zu weiter und weiter auseinandergerückt.
Zur Erlangung einer aperiodischen Dämpfung muß der Widerstand des Dämpfers in jedem
Augenblick der Geschwindigkeit der zu dämpfenden Schwingungsbewegung proportional sein.
Dies Gesetz drückt sich darin aus, daß der Gesamtquerschnitt S aller von dem Kolbenventil
verdeckten Durchtrittsöffnungen in jedem Augenblick der Quadratwurzel des Flüssigkeitsdruckes h sein muß, S = k ]/h.
Zur Ausführung dieser Bedingung sind die Abstände der Öffnungen gemäß einem parabolischen
Gesetz bemessen, d. h. die Öffnungen, die Kreisform und alle denselben Durchmesser
aufweisen, sind senkrecht über jenen Punkten einer Parabel angeordnet, welche auf Geraden
liegen, die in gleichen Abständen und parallel zur Brennpunktachse gezogen sind; die Brennpunktachse
liegt hierbei parallel zur Achse des Ventilkolbens (Abb. 6).
Diese Anordnung der Durchtrittsöffnungen ist besonders leicht herzustellen und erleichtert
außerdem die Schmierung des Kolbenventils auf seiner ganzen Länge.
Wenn der der Geschwindigkeit proportionale Widerstand einen gegebenen Grenzwert nicht
überschreiten soll, kann die gleiche Verteilung der Öffnungen auf einem Parabelbogen erfolgen,
der durch eine mehr oder weniger scharfe Abrundung mit einer zu seiner Achse parallelen
Linie verbunden ist, welche den Bereich der Näherrückung der Öffnungen anzeigt.
Wenn der Widerstand mit einem gegebenen positiven Wert beginnen soll, so erfolgt die Abtufung
der öffnungen unter Abrücken des Ursprungs auf der Verteilungslinie (Abb. 8).
Außerhalb der nach dem Vorhergehenden in entgegengesetzten Richtungen gelegenen Kolben
17, 18 sind-geeichte Federn 23, 24 spannungsfrei in der Ruhelage in den Bohrungen 15°,
i6c angeordnet. Das Außenende dieser Bohrungen
ist mit Gewinde versehen und erhält Verschlüsse 25, 26, die mit einem Kanal 27 bzw.
versehen sind.
Es ist leicht zu ersehen, daß, sobald der KoI-ben 17 bzw. 18 in der Bohrung 15s bzw. i6fr
verrückt, die Verbindung zwischen den Öff-
mingen 15s und 27 bzw. ΐ6α und 28 unter Vermittlung
der Öffnungen 21 bzw. 22 des betreffenden Kolbens hergestellt wird.
Die Wirkungsweise ist folgende: Verstellt sich
die betrachtete Achse mit Bezug auf den Rahmen, so schwingen die Hebel 11, 13 zusammen
aus, und der Kolben 6 wird im Zylinder 4, in dem eine Flüssigkeit, wie z.B. öl, eingeschlossen
ist, verschoben.
ίο Verschiebt sich der Kolben von rechts nach
links, so rückt der auf seiner linken Fläche wachsende Druck den Ventilkolben 17 in der
Bohrung I5Ö unter Überwindung der Spannkraft
der Feder 23 vor, und die Flüssigkeit durchquert den Kolben und gelangt zu dessen
rechter Seite und in umgekehrter Richtung, wenn sich der Kolben von links nach rechts
verschiebt.
Die Feder 23 bzw. 24 mißt durch ihr Zusammendrücken den der Verschiebung des Kolbens 6
entgegengerichteten Druck, welcher in dem Maße, wie sich der Ventilkolben 17 bzw. 19
verschiebt, also wächst. Der Flüssigkeitsdruck und die Federspannung sind gleich Null, wenn
die Vorrichtung sich in der Ruhelage befindet. Beim Verrücken legt der Ventilkolben die
öffnungen 21 bzw. 22 bloß, deren Zahl und Abstandsweite das Gesetz des Flüssigkeitsdurchtrittquerschnittes
in Abhängigkeit von
der Verschiebung, also in Abhängigkeit von dem dieser Verschiebung proportionalen Druck regeln.
Es wird so die aperiodische Dämpfung sowohl
- der Schwingungsbewegung der Achse mit Bezug auf den Rahmen als auch' der Aufschnellbewegung
der Räder auf dem Boden erzielt.
Statt Anordnung der Ventilkolben im Kolbenkörper könnten sie in im Zylindergestell vorgesehenen
Kanälen untergebracht sein. Zweckmäßig wird, wie im Ausführungsbeispiel nach Abb. 9 dargestellt, im Falle einer
Klappe die Verbindung durch das Zylindergestell bewirkt, während im Falle von Zylinder
und Kolben sie durch den Kolbenkörper bewirkt wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispielnach Abb.9 sitzt die Klappe bzw. der Flügel 30 auf der
Schwenkachse 12 des Hebels 13 fest.
In die durch eine Scheidewand 4° und den
Flügel 30 begrenzten Hohlräume 40, 4^ des
Zylinders 4 münden lotrechte Kanäle 31 bzw. 32, die, je nach der Drehrichtung des Flügels,
untereinander in Verbindung gelangen können, unter Vermittlung des einen oder anderen
Kolbenventils 17, 18 mit Öffnungen 21 bzw. 22 ;
die Kolbenventile sind in Ouerbohrungen angeordnet, welche wie vorher drei Abstufungen 15",
I56, 15" bzw. i6a, i6&, i6c aufweisen.
Den Verstellungen der Kolbenventile wirken wie zuvor geeichte Federn,23, 24 entgegen,
deren Spannung in der Ruhelage gleich Null ist.
Die Wirkungsweise ist die gleiche wie die vorbeschriebene, bis auf den Umstand, daß
die Flüssigkeit durch einen drehbaren Flügel statt durch einen eine Längsbewegung vollführenden Kolben bewegt wird.
Die Erfindung beschränkt sich keinesfalls auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen, die nur als Beispiele gelten sollen.
Claims (2)
1. Flüssigkeitsstoßdämpfer, insbesondere für die Aufhängung bei Kraftfahrzeugen,
bei welchem der Übertritt der Flüssigkeit von einer Kammer in die andere durch öffnungen erfolgt, die durch ein unter dem
Druck der Flüssigkeit in einer dieser Kammern sowie unter der Wirkung einer Gegenfeder
stehendes Kolbenventil geöffnet und geschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen in
der Wand des Kolbenventils angebracht sind, dessen Innenraum durch eine Blindbohrung
in ständiger Verbindung mit der Kammer des das Kolbenventil bewegenden Druckes steht, und daß die Durchtrittsöffnungen von
der Wandung der das Kolbenventil führenden Leitung, welche sich nach der entgegengesetzten
Kammer durch eine Leitung von größerem Durchmesser fortsetzt, abgedeckt g0
werden.
2. Flüssigkeitsstoßdämpfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die
in der Wand des Kolbenventils angebrachten Durchtrittsöffnungen kreisförmig sind, alle
gleichen Durchmesser haben und über die Länge des Kolbenventils nach einer Parabelformel
verteilt sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR592979X | 1930-10-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE592979C true DE592979C (de) | 1934-02-19 |
Family
ID=8965198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEB151469D Expired DE592979C (de) | 1930-10-24 | 1931-08-08 | Fluessigkeitsstossdaempfer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE592979C (de) |
-
1931
- 1931-08-08 DE DEB151469D patent/DE592979C/de not_active Expired
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