DE606323C - Fluessigkeitsstossdaempfer - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
29. NOVEMBER 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 606323 KLASSE 63 c GRUPPE

Delco Products Corporation in Dayton, Ohio, V. St. A.

Flüssigkeitsstoßdämpfer

Patentiert im Deutschen Reiche vom io. Oktober 1931 ab

ist in Anspruch genommen.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Flüssigkeitsstoßdämpfer mit einer Kammer, aus der ein Kolben 0. dgl. bei Erschütterungen Flüssigkeit verdrängt, deren Entweichen mittels durch Flüssigkeitsdruck gesteuerter, federbelasteter oder durch ein Trägheitsglied gesteuerter Absperrorgane geregelt wird.
- Bei den bisherigen Stoßdämpfern dieser Art liegen die federbelasteten Ventile einerseits und die durch Trägheitsgewichte andererseits gesteuerten Ventile in getrennten Umlaufkreisen, was einen unerwünscht verwickelten Aufbau ergibt.
Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß das Entweichen der durch einen einzigen Kanal beim Arbeiten des Stoßdämpfers ausströmenden Dämpfflüssigkeit entweder durch das Trägheitsabsperrorgan oder bei bzw. nach dessen Ansprechen durch das Federabsperrorgan ermöglicht wird.

Dadurch ergibt sich außer einer Vereinfachung des Aufbaus auch der Vorteil, daß der einzige Ausströmkanal dauernd durchspült und von Versetzungen freigehalten wird.

Mit besonderem Vorteil sind zusätzliche Rückschlagventile vorgesehen, die einen Flüssigkeitsstrom hinter dem vom Trägheitsgewicht gesteuerten Ventil wieder herzustellen vermögen, nachdem dieses den Strom abgesperrt hat, falls der Flüssigkeitsdruck zur Betätigung der Hauptdruckentlastungsventile nicht ausreicht, was eine wesentlich weichere Dämpfung als ohne diese Zusatzventile ergibt.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen in einer Ausführungsform beispielsweise veranschaulicht:

Fig. ι ist eine Teilansicht eines Fahrzeugrahmens samt Achse mit einem daran angebrachten Stoßdämpfer gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist eine schematische Schnittansicht, die die verschiedenen Elemente des Stoßdämpfers und die Flüssigkeitsverbindungen zwischen ihnen zeigt.

Fig. 3 ist in größerem Maßstabe ein Schnitt, der das durch Trägheitsgewicht geregelte Ventil veranschaulicht. '

Fig. 4 ist ein Teilschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3.

Fig. 5 ist ein Teilschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 6, und

Fig. 6 ist ein Längsschnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 5.

In den Zeichnungen bezeichnet 20 den Rahmen des Fahrzeugs; dieser ist auf Achsen 21 mit Federn 22 gehalten.

Der Stoßdämpfer besteht aus einem Gehäuse 23, das an dem Rahmen 20 durch Bolzen oder Stifte 24 befestigt ist. Das Gehäuse 23 bildet einen zylindrischen Teil 25 und einen Behälter für die Flüssigkeit 26. Ein hin und her gehender Kolben 27 ist im Zylinder 25 gehalten; der

Kolben hat zwei Kolbenköpfe 28 und 29. Der l\ Kolbenkopf 28 trägt ein Verschleißstück 33, während der Kolbenkopf 29 ein Verschleißstück 32 trägt. Eine Schwingwelle 30 ist im Gehäuse 23 gelagert und hat einen Arm 31 innerhalb des Gehäuses. Dieser Arm ragt zwischen die Verschleißstücke 32 und 33 der Kolbenköpfe und berührt diese Stücke, wie in Fig. 2 dargestellt. Ein Teil der Welle 30 geht nach der Außenseite des Gehäuses, an demselben ist der Stoßdämpferbetätigungsarm 34 befestigt. Das freie Ende dieses Armes 34 ist an einem Ende einer Stange 35 gelenkig befestigt, während das andere Ende der Stange an der Achse 21 durch Klemmkörper 36 und 37 befestigt ist.

Jeder Kolbenkopf trägt ein Flüssigkeitsauffüll- oder -einlaßventil, das Flüssigkeit aus dem'f Behälter 26 in die betreffenden Druckkammern fließen lassen kann, um die durch Undichtigkeiten verlustig gegangene Flüssigkeit zu ergänzen. Die Einlaßventile der Kolbenköpfe sind einander genau gleich, weshalb nur eines im einzelnen beschrieben wird. Der Kolbenkopf hat einen Längskanal 53 (Fig. 6) mit Innengewinde zur Aufnahme des Ventilkäfigs 54. Dieser Ventilkäfig bildet einen Ventilsitz 55, gegen den das Kugelsperrventil 56 nachgiebig durch eine Feder 57 gedrängt wird. Eine verhältnismäßig steife Feder 57" ist zwisehen dem Ventilkäfig 54 und dem Ende des Schaftes des zugehörigen Verschleißstückes angeordnet, so daß das Versehleißstück in ständige Berührung mit dem freien Ende des Hebels 31 gedrängt wird. Eine Öffnung in der Wand des Schaftes des Verschleißstückes fällt mit einem Kanal 59 in dem Kolbenkopf zusammen, so daß die Kammer zwischen dem Versehleißstück und dem Ventil 56 in Verbindung mit dem Flüssigkeitsbehälter 26 steht und die Flüssigkeit aus dem Behälter durch den Kanal 59 in den Kanal 53 und über das Ventil 56 in die Kammer 40 fließen kann, während der Kolben nach der entgegengesetzten Seite des Zylinders bewegt wird. Das Ventil des Kolbenkopfes 28 arbeitet in gleicher Weise, wenn der Kolben 27 sich bewegt und den Rauminhalt der Kammer 41 vergrößert.

Ein Kanal 43 geht von der Kammer 40

aus und endigt in einer Ventilkammer 45. Ein ähnlicher Kanal 44 geht von der Kammer 41 aus und endigt in der Ventilkammer 46. Kanal

43 steht durch Querkanal 47 auch in Verbindung mit der Ventilkammer 46, während Kanal

44 durch Ouerkanal 48 mit der Ventilkammer 45 verbunden ist. In der Ventilkammer 45 ist ein Entlastungsventil 49 mit Feder 50 vorgesehen, wodurch die Verbindung zwischen den Kanälen 43 und 44 über die Kammer 45 geschlossen wird. Ein ähnliches Ventil 51 wird auf seinem Sitz in der Ventilkammer 46 durch eine Feder 52 gehalten.

Der Teil des eben beschriebenen Stoßdämpfers ist von der üblichen Art; derselbe ist nicht selbsttätig einstellbar, um den Zustand der Straße auszugleichen.

Die nachstehend beschriebene Vorrichtung bildet das Merkmal der vorliegenden Erfindung. Wenn sie an der oben beschriebenen Konstruktion angebracht wird, macht sie diese Vorrichtung selbsttätig einstellbar, um den Zustand der Straße auszugleichen.

Diese Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse 60, das vorzugsweise in einern⁵ Stück mit dem Gehäuse 23 hergestellt ist. Das Gehäuse 60 bildet zwei vorzugsweise zylindrische Kammern. Eine ist mit 61 bezeichnet und hat einen kleineren Durchmesser als die andere Kammer 62. In der Kammer 61 ist eine Büchse 63 vorgesehen, die als Ventilsitz wirkt. Die Büchse ragt aus der Kammer 61 in die Kammer 62 und ist relativ zu dem Gehäuse unbeweglich. Sie hat innere ringförmige Nuten 72 und 73, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt.

Ein Ventil 64 wird in der Büchse 63 gehalten. Dieses Ventil ist vorzugsweise rohrförmig, ein Teil der inneren Fläche desselben hat Schraubengewinde und trägt einstellbar einen Pfropfen 65, der ein Befestigungsmittel für ein Ende der Feder 66 bildet. Das andere Ende der Feder ist in geeigneter Weise an dem oberen Ende 67 go oder der Decke der Gehäusekammer 61 befestigt. Das Ventil 64 ist daher nachgiebig innerhalb der Ventilbüchse 63 durch die Feder 66 aufgehängt. ' Das Ventil hat eine ringförmige Nute 69 auf seiner äußeren Fläche, derart, daß in seiner normalen aufgehängten Lage die Enden der Nute 69 des Ventils eine Verbindung mit den ringförmigen Nuten 72 und 73 der Ventilbüchse haben, wie in Fig. 2, 3 und 5 dargestellt. Hieraus kann man erkennen, daß die ringförmige Nute 69 in dem Ventil 64 einen ringförmigen Raum in der Ventilbüchse 63 zwischen den Abschnitten 70 und 71 des Ventils bildet. Diese Abschnitte berühren die Ventilbüchse 63 verschiebbar, und dieser durch die ringförmige Nute 69 gebildete Raum ist für gewöhnlich mit beiden Nuten 72 und 73 in Verbindung.

Das Gehäuse 60 hat zwei zylindrische Querverlängerungen 74 und 79, welche Innengewinde zur Aufnahme von Schraubpfropfen 76 bzw. 77 haben. Die Schäfte dieser Schraubstöpsel sind ausgespart und bilden Ventilkammern. Die durch die Verlängerung 74 gebildete Ventilkammer ist in Verbindung mit dem innerhalb der Ventilbüchse 63 gebildeten Raum durch die ringförmige Nute 69 des Ventils und einen Kanal 78, der durch ausgerichtete Löcher in dem Gehäuse 60 und der Büchse 63 gebildet wird. Ein ähnlicher durch ausgerichtete Löcher in der Büchse 63 und Gehäuse 60 gebildeter Kanal 89 schafft eine Verbindung zwischen

dem erwähnten Raum innerhalb der Ventilkammer 63' und der durch die ringförmige Verlängerung 79 geschaffenen Ventilkammer. Ein Kugelsperrventil 75 wird nachgiebig durch eine Feder 80 gedrängt und verschließt den Kanal 78, so daß eine Verbindung zwischen der das Ventil 75 enthaltenden Kammer und dem Inneren der Büchse 63 für gewöhnlich abgeschlossen ist. Ein ähnliches Ventil 86 unter dem Einfluß einer Feder 81 schließt die Verbindung zwischen dem Inneren der Büchse 63 und der das Ventil enthaltenden Kammer ab.

Ein Kanal 83 verbindet den Kanal 43 mit der das Ventil 75 enthaltenden Kammer. Diese Kammer ist ferner in Verbindung mit der ringförmigen Nute 73 der Ventilbüchse 63 durch einen Kanal 82, der durch ausgerichtete Löcher in dem Gehäuse und der Büchse 60 bzw. 63 gebildet ist. Ein Kanal 84 verbindet den Kanal 44 mit der ringförmigen Nute 72 der Ventilbüchse 63. Dieser Kanal .84 hat einen Zweigkanal 85, der nach der das Ventil 86 enthaltenden Kammer führt.
Die Kammer 62 enthält das Trägheitsgewicht 68, das an dem Ventil 64 in geeigneter Weise befestigt ist. Die Feder 66 ist so bemessen, daß das Gewicht 68 im wesentlichen in der Mitte zwischen der oberen Wand der Kammer 62 und der unteren Deckplatte 169 des die Kammer bildenden Gehäuseabschnitts aufgehängt ist, ' wenn das Ventil 64 sich in der Mittellage befindet.

Die Arbeitsweise des Stoßdämpfers ist die folgende: Solange das Fahrzeug auf verhältnismäßig glatten Straßen fährt, sind die Wirkung der Fahrzeugfedern und die Schwingungen des den Kasten tragenden Rahmens 20 im wesentlichen gering, und die Fahrzeugfedern 22 werden die Stöße dämpfen oder vernichten, die von dem Auftreffen auf geringe Hindernisse herrühren und hierdurch im wesentlichen verhindern, daß unangenehme Erschütterungen und Stöße auf den den Kasten tragenden Rahmen übertragen werden. Während die Achse 21 ein wenig geschwungen wird, wird der Kolben 27 im Zylinder 25 in Schwingung versetzt. Daher wird die Flüssigkeit in einer der Druckkammern 40 oder 41 einen geringen Druck ausüben. Dieser Flüssigkeitsdruck reicht nicht aus, um die Ventile 49 und 51 von ihren Sitzen zu bewegen. Daher würden bei einem üblichen Zweiwegstoßdämpfer die Achse 21 und der Rahmen 20 buchstäblich miteinander verbunden sein und hierdurch bewirken, daß alle Stöße von der Achse auf den Rahmen übertragen werden. Der .Stoßdämpferkolben der vorliegenden Erfindung indessen kann sich unter diesen Bedingungen frei bewegen, weil Flüssigkeit, nachdem sie einen Druck in der Kammer 40 entsprechend diesen geringen Zusammendrückbewegungen der Federn 22 ausgeübt hat, durch den Kanal 43 und Kanal 83 in die das Ventil 75 enthaltende Kammer, von dort durch Kanal 82, Ringnut 73 und durch den Raum fließen wird, der durch die Nute 69 des Ventils 64 gebildet wird, von dort in die ringförmige Nute 72 der Büchse, durch Kanal 84 und Kanal 44 in die Kammer 41. Der Kolben 27 des Stoßdämpfers findet im wesentlichen keinen Widerstand, weil der Flüssigkeitsfluß durch den vorbeschriebenen Weg hindurch zwischen den Druckkammern kaum eine Drosselung erfährt. Sobald die Federn 22 zurückschnellen, wird der Kolben auf die Flüssigkeit in der Kammer 41 einen Druck ausüben. Solange die Schwingungen des Körpers unter einem vorbestimmten Wert sind, da das Fahrzeug auf einer verhältnismäßig glatten Straße fährt, kann Flüssigkeit aus dieser Kammer auf dem oben beschriebenen Wege an dem Ventil 64 vorbei in die Kammer 40, jedoch in umgekehrter Richtung, fließen. Diese Anordnung der Flüssigkeitskanäle 'sorgt für eine freie Wirkung des Kolbens und der Feder 22 bei diesem Zustande der Straße.

Wenn das Fahrzeug auf einer verhältnismäßig rauhen Straße und insbesondere mit hohen Geschwindigkeiten fährt, ist es nicht ratsam, eine freie Wirkung des Stoßdämpfers, wie oben beschrieben, zu gestatten. Aus diesem Grunde ist das durch Trägheitsgewicht geregelte Ventil 64 vorgesehen worden. Dieses wird ungefähr so zu beharren versuchen und hierdurch eine relative Bewegung zwischen dem Ventil 64 und der Ventilbüchse 63 herbeiführen.

Wenn beispielsweise der Straßenzustand eine Bewegung des Wagenkastens nach oben über einen vorbestimmten Beschleunigungswert hinaus bewirkt, so wird das Gewicht 68, das bewegungslos zu bleiben sucht, veranlassen, daß der Ventüabschnitt 71 die Verbindung zwischen der Nute 72 der Ventilbüchse 63 und dem durch die Ringnute 69 gebildeten Raum abschließt. Sobald der Rahmen 20 sich nach oben bewegt, wird der Kolben 28 sich nach rechts bewegen. Er übt einen Druck auf die Flüssigkeit innerhalb der Kammer 41 aus, um diese Flüssigkeit durch den Kanal 44 und den Kanal 84 zu verdrängen. Da die Nute 73 und die das Ventil 86 enthaltende Kammer durch dieses Ventil geschlossen sind, kann unter diesen Umständen keine Flüssigkeit nach dem Kanal 83 fließen, und daher kann der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 41 nur durch den Kanal 44 an dem Ventil 51 vorbei entweichen, und zwar, wenn ein vorbestimmter Flüssigkeitsdruck in der Kammer 41 erreicht wird. Das Ventil 51 drosselt den Flüssigkeitsfluß so, daß der Bewegung des Kolbens 27 nach rechts mit Bezug auf Fig. 2 und infolgedessen der Aufwärtsbewegung des Wagenkastens Widerstand geleistet wird.

Wenn andererseits der Rahmen 20 nach Unten über einen vorbestimmten Beschleunigungs-

grad hinaus bewegt wird, wird der Kolben 27 nach links bewegt. Das Gewicht 68, das sein Ventil 64 unbeweglich zu halten sucht, wird bewirken, daß der Ventilabschnitt 71 die ringförmige Nute 72 schließt; infolgedessen kann Flüssigkeit aus der Kammer 40 nicht durch den Kanal 83, die das Ventil 75 enthaltende Kammer und Kanal 82 durch die ringförmige Nute 72 in den durch die Ventiinute 69 gebildeten Raum fließen. Da dieser Kanal geschlossen ist, kann Flüssigkeit aus der Kammer 40 nur durch Kanal 43 fließen, nachdem das Ventil 49 von seinem Sitz abgehoben worden ist.

Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, ist die durch Trägheitsgewicht geregelte Vorrichtung für den Flüssigkeitsfluß mit Sperrventilen 75 und 86 ausgerüstet, die in der folgenden Weise arbeiten:
Nimmt man an, daß der Rahmen 20 nach oben bewegt wird und infolge dieser Aufwärtsbewegung das Gewicht 68 bewirkt hat, daß sein Ventil 64 den Kanal 72 schließt, daß ferner jetzt beispielsweise die nicht dargestellten Fahrzeugräder auf ein Hindernis in der Straße treffen, was ein plötzliches Zusammendrücken der Federn 22 zur Folge hat, so würde der Kolben 27 mit Bezug auf Fig. 2 nach links bewegt werden und Flüssigkeit aus der Kammer 40 durch den Kanal 43 verdrängen. Wenn der Flüssigkeitsdruck nicht ausreicht, um das Ventil 49 zu bewegen, und wenn Ventil 86 nicht vorgesehen wäre, dann könnte der Flüssigkeitsdruck nicht durch den Kanal 83 an dem Ventil 64 vorbei nach dem Kanal 84 entlastet werden, weil dieser Kanal 72 geschlossen ist. Daher würde der Stoßdämpfer als eine starre Verbindung zwischen der Achse und dem Rahmen 20 wirken. Das Auftreffen der Räder auf das Hindernis würde der Aufwärtsbewegung des Rahmens einen Stoß hinzufügen, der eine unbequeme Schwingung des Rahmens 20 zur Folge hat. Durch die Anordnung des Kugelsperrventils 86 indessen kann Flüssigkeit aus dem Kanal 83 durch die das Ventil 75 enthaltende Kammer, durch Kanal 82 in die ringförmige Nute 73, von dort durch Kanal 89 über Ventil 86 und die Kanäle 85, 84 und 44 in die Kammer 41 fließen und macht hierdurch den Stoßdämpfer im wesentlichen frei. Die Federn 22 können sich daher frei bewegen, und die Kraft, die die Aufwärtsbewegung des Rahmens 20 zu vermehren sucht, wird im wesentlichen vernichtet. In gleicher Weise, allerdings bei umgekehrter Bewegung arbeitet das Ventil 75.

Es ist zu beachten, daß das Ventil 64 so konstruiert und angeordnet ist, daß es durch den Flüssigkeitsdruck nicht beeinflußt wird. Alle Kanäle um dieses Ventil sind ringförmig, und daher ist der Flüssigkeitsdruck gegen das Ventil auf allen Seiten gleich verteilt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitsstoßdämpfer mit einer Kammer, aus der ein Kolben 0. dgl. bei Er-Schütterungen Flüssigkeit verdrängt, deren Entweichen mittels durch Flüssigkeitsdruck gesteuerter, federbelasteter oder durch ein Trägheitsgewicht gesteuerter Absperrorgane geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Entweichen der durch einen einzigen Kanal (44) ausströmenden Dämpfflüssigkeit entweder durch das Trägheitsabsperrorgan (64) oder bei bzw. nach dessen Ansprechen durch das Federabsperrorgan (51) ermöglicht wird.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, bei welchem das durch ein Trägheitsgewicht betätigte Ventil ein senkrecht verschiebbarer, federgehaltener Teil mit einem daran befestigten Gewicht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (64) eine Nute (69) besitzt, die mit dem Kanal (83, 84) zusammenwirkt, um einen Flüssigkeitsnebenstrom um die Druckentlastungsventile zu ermögliehen, und die das Ventil vollständig umgibt, so daß der Flüssigkeitsdruck ausgeglichen ist.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine das Ventil (64) umgebende Hülse (63) mit Öffnungen (72,73), die mit dem Kanal (83, 84) in Verbindung stehen und durch das Ventil (64) abschließbar sind, um den Flüssigkeitsnebenstrom zu verhindern, wobei die.Nute (69) von vorbestimmter Größe ist, so daß die Öffnungen (72, 73) nur bei vorbestimmten Schwingungen des Stoßdämpfers geschlossen werden.

4. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche ι bis 3, gekennzeichnet durch Rückschlagventile (75, 86), die einen Flüssigkeitsstrom hinter dem vom Trägheitsgewicht gesteuerten Ventil (64) wieder herzustellen vermögen, nachdem das Ventil (64) den Strom angehalten hat, falls der Flüssigkeitsdruck zur Betätigung der Druckentlastungsventile (49 bzw. 51) nicht ausreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen