DE609070C - Fluessigkeitsstossdaempfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Flüssigkeitsstoßdämpfer für Fahrzeuge mit einer in einem Gehäuse vorgesehenen Flüssigkeitsverdrängungskammer, in welcher ein Kolben durch die Fahrzeugfederbewegungen gesteuert wird, mit einer Auslaßöffnung für die Kammer und mit einer Vorrichtung, z. B. einem Federventil, und mit einem in bekannter Weise durch träge Massen gesteuerten Ventil zur Regelung des Flüssigkeits-

jo stromes.

Erfindungsgemäß regelt das für gewöhnlich einen gedrosselten Flüssigkeitsstrom aus der Auslaßöffnung der Dämpfflüssigkeit herstellende Federventil beim Ansprechen einen anderen Flüssigkeitsstrom aus der Auslaßöffnung, während ein durch die Trägheitsmasse gesteuertes Ventil den erstgenannten Flüssigkeitsstrom abschneidet und ein Schließen des Ventils herbeiführt.

An Hand der beiliegenden Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, aus dem sich weitere Merkmale der Erfindung ergeben.
Fig. ι zeigt schematisch die Seitenansicht eines Fahrgestells mit dem Stoßdämpfer gemäß der Erfindung. Die Räder sind in dieser Figur aus Gründen der Übersicht fortgelassen.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Stoßdämpfer, bei dem gewisse Teile der Übersichtlichkeit halber in Ansicht gezeigt sind,

Fig. 3 ist eine vergrößerte Seitenansicht der Regelvorrichtung des Stoßdämpfers in einem Schnitt längs Linie 3-3 in Fig. 2.

Fig. 4 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 3 und zeigt die Regelvorrichtung in einer anderen Lage.

Wenn das Fahrzeug über eine verhältnismäßig glatte Straße fährt, werden die Fahrzeugfedern zur Dämpfung der Stöße ausreichen, und daher ist es wünschenswert, den Widerstand, der durch die Stoßdämpfer des Fahrzeugs geleistet wird, unter diesen Bedingungen auf ein Kleinstmaß herabzusetzen. Wenn das Fahrzeug aber über einen verhältnismäßig unebenen Weg mit vielen Löchern und Widerständen fährt, werden die Bewegungen der Achse und des Wagenkastens stärker werden. Diese starken Bewegungen haben unangenehme Stöße und Erschütterungen des Wagenkastens zur Folge und können nicht genügend durch' die Fahrzeugfedern abgefangen werden. Unter diesen Umständen soll der gleiche Stoßdämpfer, der bei glatten Wegen einen kleinen oder keinen Widerstand entgegensetzt, den Bewegungen des Wagenkastens und der Achse einen höchsten Widerstand entgegensetzen. 5'5

Gemäß der Erfindung wird ein Stoßdämpfer geschaffen, der sich selbst entsprechend ' der Beschaffenheit des Weges, auf dem das Fahrzeug bewegt wird, einstellt. Wenn das Fahrzeug über eine verhältnismäßig glatte Straße

fährt und die Kastenbewegungen im wesentlichen konstant sind, wird eine in bekannter Weise durch Massenträgheit gesteuerte Vorrichtung die Regelvorrichtung des Stoßdämpfers 5 in einer Einstellung halten, in welcher dem Flüssigkeitsstrom in dem Stoßdämpfer und infolgedessen den Relativbewegungen zwischen Wagenkasten und Achse sehr wenig Widerstand entgegengesetzt wird. Bei Beschleunigungen ίο der Geschwindigkeit der Kastenbewegungen, besonders bei Aufwärtsbewegungen, also bei den Rückschnellbewegungen des Wagenkastens, wird jedoch die durch Trägheit gesteuerte Masse wirksam, um die Regelvorrichtung zu beeinflussen, dadurch den Flüssigkeitsstrom stärker zu drosseln und den Widerstand zu erhöhen, der durch den Stoßdämpfer geleistet wird.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, wird das Fahrgestell 20 auf den Fahrzeugachsen 21 durch Federn 22 getragen, deren Enden in bekannter Weise an dem Gestell 20 scharnierartig aufgehängt sind.

Der Stoßdämpfer besitzt ein Gehäuse 23 mit einem Flüssigkeitsbehälter 24 und einem Zylinder 25. Das offene Ende des Stoßdämpfers ist durch einen am Stoßdämpfergehäuse mit Schrauben 27 befestigten Deckel 26 abgeschlossen, der mit Hilfe eines · Dichtungsringes das Gehäuse abdichtet.

Eine Welle 30 ist drehbar in dem Gehäuse gelagert. Ein Ende dieser Achse ragt aus dem Gehäuse heraus und ist mit dem Arbeitsarm 31 des Stoßdämpfers verbunden". Das freie Ende dieses Armes ist drehbar an einem Ende eines Lenkers 32 befestigt," dessen entgegengesetztes Ende drehbar an einem Teil 33 angebracht ist, welcher mit der Achse 21 durch eine Klammer 34 in Verbindung steht. In dem Stoßdämpfergehäuse hält die Welle 30 einen Schwenkarm 35, welcher sich mit der Welle dreht. Das freie Ende des Schwenkannes 35 (Fig! 2) liegt an dem offenen Ende des Zylinders 25 und berührt den Kopf des Kolbens 37. Dieser Kolben bildet in dem Zylinder eine Druckkammer 38, die mit dem Behälter 24 durch eine Öffnung 39 der Wand des Zylinders 25 in Verbindung steht. In dem Kopf des Kolbens 37 ist ein Gang 41 vorgesehen, durch den die Flüssigkeit von der einen Seite des Kolbens zu der anderen oder, genauer gesagt, von der Druckkammer in den Behälter fließen kann.

Für den Kolbengang 41 ist eine Regelvorrichtung vorgesehen, die ein Einlaßventil 42 mit einem rohrförmigen Teil 43 besitzt. Ein das Ventil 42 umgebender Käfig 44 wird gegen die innere Fläche des Kolbenkopfes 37 durch eine Feder 45 gedrückt, die sich gegen das geschlossene Ende des Zylinders 25 legt. Diese fio Feder 'sucht unter allen Umständen die Berührung des Kolbens 37 mit dem freien Ende des Schwenkarmes 35 aufrechtzuerhalten. Zwischen dem Käfig 44 und dem Einlaßventil 42 liegt eine Feder 46, die das Einlaßventil nachgiebig gegen die den Gang 41 umgebende Fläche des Kolbenkopfes drückt. Ein Druckentlastungsventil mit einem Rohrstück 48 und einem Kopfteil 49' ist verschiebbar in dem Rohrstück 43 des Einlaßventils gehalten. Der Kopfteil 49 des Druckentlastungsventils wird nachgiebig gegen das Einlaßventil 42 durch eine Feder 50 gedrückt, deren eines Ende auf dem am Rohrteil 48 befestigten Gegenring 51 aufliegt, während das andere Ende dieser Feder das Ende des Rohrteils 43 des Einlaßventils erfaßt. In dem Rohrteil 48 des Druckentlastungsventils ist eine seitliche Öffnung 52 vorgesehen, die gewöhnlich innerhalb des Einlaßventils 42 liegt, so daß keine Flüssigkeit durch diese Öffnung fließen kann.

Eine andere Regelvorrichtung ist für die öffnung 39 vorgesehen, die als Auslaßöffnung für die Druckkammer 38 bezeichnet werden kann. Im Gehäuse 23 ist eine jnit der Öffnung 39 gleichachsige Öffnung 55 mit Innengewinde vorgesehen, um einen Schraubstöpsel 56 aufzunehmen, der an seiner inneren Fläche in Richtung der Öffnung 39 eine Aussparung besitzt. In dieser Aussparung sitzt mit Preßpassung ein Ende eines röhrenförmigen Teils 57, während das andere Ende dieses Teils in die Öffnung 39 eingepaßt ist. Eine ringförmige Rippe 58 dieses röhrenförmigen Teils erfaßt die Wand über der Öffnung 39 und wirkt als Anschlag, so daß beim Einschrauben des Schraubstöpsels 56 in die Öffnung 55 des Gehäuses das Rohrstück 57 fest zwischen die Zylinderwand des

sre-

Zylinders 25 und den Schraubstöpsel 56 klemmt wird.

Das Rohrstück 57 (Fig. 3 und 4) hat zwei verschiedene Innendurchmesser. Der in die ,Öffnung 39 ragende Teil 59 des röhrenförmigen Stückes hat einen geringeren Durchmesser als der rohrförmige Teil 60, der näher an dem Schraubstöpsel 56 liegt. In der zylindrischen Wand des Rohrstückes 57 sind Öffnungen 61 an dem Ende des Rohrstückes vorgesehen, das in die Öffnung 39 ragt. Eine andere Öffnung 62 liegt näher dem den Schraubstöpsel 56 erfassenden Ende des Rohrstückes. Die beiden Abschnitte 59 und 60 des Rohrstückes 57 mit den verschiedenen Innendurchmessern bilden eine Schulter 63, die einen Ventilsitz für das Kolbenventil 64 darstellt, das in dem mit dem größeren Innendurchmesser versehenen Teil 60 des Rohr-Stückes 57 gleiten kann. Ein abgesetzter Teil des Ventils 64 wird auf den Ventilsitz 63 durch eine Feder 66 gedrückt, die zwischen dem Ventil und dem Schraubstöpsel 56 liegt. Ein anderer Teil 68 des Ventils 64 ragt in den Abschnitt 59 des Rohrstückes 57. Die eine Seite dieses Ventilteils 68 jist bei 69 wegge-

schnitten, um eine unausgeglichene Wirkung zu erzielen, wodurch die Flüssigkeit nach der einen Seite gedrückt wird, wenn sie durch das Ventil fließt. Dadurch wird das Ventil nach der einen Seite gedrängt und verhindert ein Klappern.

Wie sich aus Fig. 3 und 4 ergibt, ist das Kolbenventil bei 70 ausgespart, so daß die Feder 66 in diese Aussparung hineinragt. Ein verengter Kanal 71 verbindet das in die öffnung 39 ragende Ende des Ventils und die Aussparung 70 in dem Ventil, so daß stets eine Verbindung zwischen der öffnung 39 und der Kammer 75 vorhanden ist. Die Kammer 75 befindet sich zwischen dem Kolbenventil 64 und dem Schraubstöpsel 56 in dem Rohrteil 57. Die Öffnungen 62 führen von der Kammer 75 in den Behälter 24. Der abgesetzte Teil 65 des Ventils 64 bildet eine ringförmige Kammer 76 ao zwischen dem Ventil und der inneren Ringwand des Rohrstückes 57. Die ringförmige Kammer 76 ist stets mit den Öffnungen 61 in dem Rohrstück 57 in Verbindung.

Ein Muffenventil 80 sitzt verschiebbar auf dem Rohrteü 57 und ruht gewöhnlich auf einem Widerlagerring 81. Ein anderer Widerlagerring 82 am Rohrteü 57 bildet einen Anschlag, der die Aufwärtsbewegung des Muffenventils auf dem Rohrstück 57 begrenzt. In der Wand des Muffenventils sind öffnungen 83 vorgesehen, die mit einer ringförmigen Kammer 84, durch eine ringförmige Nut in der Außenwand des Rohrteiles 57 gebildet, in Verbindung stehen. Diese ringförmige Kammer 84 steht mit den Öffnungen 61 in Verbindung. An dem Ende des Muffenventils 80, nahe dem Schraubstöpsel 56, ist eine innere ringförmige Nut 85 vorgesehen, die so breit ist, daß ihre untere Kante 86 in den Bereich der Öffnungen 62 kommt. Dadurch steht die Öffnung 62 gewöhnlich in Verbindung mit der inneren ringförmigen Nut 85 des Muffenventils 80, und folglich wird ein Weg für den Flüssigkeitsstrom von der Kammer 75 durch die Öffnung 62, dann durch die innere ringförmige Nut 85 zu dem Behälter 24 hergestellt. An der äußeren Umfangsfläche des Muffenventils 80 ist ein Flansch 87 vorgesehen, der als Widerlager für das gegabelte, in Fig. 2 punktiert gezeichnete Ende 90 einer Stütze 90 dient, die drehbar von einem Stift 92 gehalten wird. An dem quer zum Gehäuse getragenen Stift 92 ist die Trägheitsmasse 100 befestigt. Dieses Trägheitsregelgewicht besitzt eine Stellschraube 101, die ein Widerlager für die Feder 102 bildet, welche auf der Wand des Zylinders 25 ruht. Diese Feder 102 hält das Gewicht 100 nachgiebig in richtiger, ausgeglichener Lage, bei welcher das Muffenventil 80 die öffnung 62 des Rohrteils 57 offen hält (Fig. 3).

Der Stoßdämpfer arbeitet folgendermaßen:

Wenn die von der Achse 21 getragenen Fährzeugräder gegen einen Widerstand auf dem Wege stoßen, wird die Achse 21 gegen das Gestell 20 aufwärts geworfen, drückt die Feder 22 zusammen und dreht mittels der Lenkerverbindung 32 des Armes 31 die Welle 30 des Stoßdämpfers im Uhrzeigersinne. D_fadurch wird der Schwenkarm 35 im Uhrzeigersinne gedreht, und der Kolben 37 folgt unter der Einwirkung der Feder 45 dem Schwenkarm 35. Wenn sich der Kolben 37 aus dem Zylinder bewegt, wird die Flüssigkeit in dem Behälter 24 durch die Kolbenöffnung 41 fließen und das Einlaßventil 42 von seinem Sitz abheben, um einen im wesentlichen freien Flüssigkeitsstrom von dem Behälter 24 in die Druckkammer 38 herzustellen. Die Feder 22 wird nun in ihre gewöhnliche Lage zurückschnellen und die Betätigung des Stoßdämpfers umkehren. Der Kolben wird nunmehr durch die Drehung des Schwenkarmes 35 entgegen dem Uhrzeigersinne vorgetrieben, so daß ein Druck auf die Flüssigkeit in der Druckkammer 38 ausgeübt wird. Der erste dadurch hervorgerufene Flüssigkeitsstrom geht durch die Öffnung 39' dann durch die dauernd drosselnde Mündung 71 des Ventils 64 in die Kammer 75, von dort durch die Öffnung 62 in dem Rohrteü 57 und durch die ringförmige Nut 85 in dem Muffenventil 80 in den Behälter 24. Wenn der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 38 ausreicht, wird das Ventil 64 gegen die Wirkung der Feder 66 von seinem Sitz 63 abgehoben und so ein Flüssigkeitsstrom um das Ventil in die ringförmige Kammer 76 und von dort durch die fluchtenden Öffnungen 61 und 83 am Rohrteü 57 bzw. Muffenventil 80 in den Behälter hergestellt. Weil die Kammer 75 bei 62 geöffnet ist, kann die Flüssigkeit aus dieser Kammer fließen. Infolgedessen wird auf das Kolbenventil 64 im wesentlichen kein Flüssigkeitsdruck ausgeübt, um es auf seinen Sitz zu drängen. Der Druck auf die Ventilendfläche am Sitz des Ventils wird daher vorherrschen und das Ventil offen halten, um den Flüssigkeitsdruck in der Kammer 38 zu entlasten.

Wenn infolge einer stärkeren Bewegung der Achse oder infolge stärkerer Bewegungen des Wagenkastens bei konstanter Geschwindigkeit ein hoher Druck in der Druckkammer 38 ent- no steht, der mittels des Flüspigkeitsstroms durch das Ventil 64 nicht angemessen entlastet werden kann, so wird der auf das Druckentlastungsventü 49 wirkende Flüssigkeitsdruck dieses Ventil gegen die Wirkung der Feder 5o_ relativ zu dem Einlaßventil 42 verstellen. Die seitliche Öffnung 52 in dem Druckentlastungsventil wird dadurch aus dem Bereich des Einlaßventils gebracht, so daß Flüssigkeit durch das Druckentlastungsventü, seine seitliche Öffnung 52 und Kolbenkanal 41 in den Behälter 24 strömen kann. Diese Druckentlastungsströme durch

Ventil 64 und 49 werden bei vorbestimmten Flüssigkeitsdrücken auftreten, solange die Trägheitsregelmasse 100 nicht durch die Aufwärtsbeschleunigung des Wagenkastens zur Wirkung gebrachtjrärd. Wenn solche Beschleunigungen auftreten, dann wird das Gewicht 100, das infolge seiner Trägheit bestrebt ist, in Ruhe zu bleiben, während das Gehäuse 23 mit beschleunigter Geschwindigkeit infolge seiner Befestigung an dem Gestell 20 aufwärts bewegt wird, einen Aufwärtsschub des gegabelten Armes 90 der Gewichtsstütze 91 hervorrufen. Dadurch wird das Muffenventil 80 aufwärts bewegt, so daß die öffnung 62 vollständig abgeschlossen wird, weil sie in den Bereich des Muffenventüs 80 kommt. Nun wird der Flüssigkeitsstrom durch den verengten Kanal 71 unterbrochen. Aber in der Kammer 75 entsteht ein Flüssigkeitsdruck, der im wesentlichen gleich dem Flüssigkeitsdruck an dem Ende des Ventils 64 nahe der Öffnung 39 ist. Da die Fläche des die Kammer 75 bildenden Ventilteils im wesentlichen gleich der dem Flüssigkeitsdruck aus der öffnung 39 ausgesetzten Fläche ist, wenn das Ventil 64 offen ist, ist der Flüssigkeitsdruck auf das Ventil im wesentlichen ausgeglichen, so daß die Feder 66 wirksam wird, um das Ventil in seine Schließ- bzw. Ruhelage (Fig. 4) zu bringen. In diesem Fall ist die Ventilfläche, die gleich der Fläche der Öffnung 59 der Muffe 57 ist und auf die der Flüssigkeitsdruck aus der Öffnung 39 ausgeübt wird, kleiner als die Fläche, die dem Flüssigkeitsdruck in der Kammer 75 ausgesetzt ist. Solange die Öffnung 62 durch das Muffenventil 80 geschlossen gehalten wird, wird infolgedessen das Kolbenventil 64 auf seinem Sitz gehalten, um jeden Flüssigkeitsstrom vollständig abzuschneiden, der durch das Ventil hergestellt werden könnte. Unter diesen Umständen kann nur das Hochdruckentlastungsventil 49 den Flüssigkeitsdruck in der Kammer 38 entlasten, und infolgedessen wird der Stoßdämpfer den Kastenbewegungen bei Beschleunigungen proportional der Geschwindigkeit dieser Kastenbewegungen einen Höchstwiderstand entgegensetzen. Sobald der Druck in der Kammer 38 beseitigt ist, wird auch der Druck in der Kammer 75 aufhören. Alsdann kann das Muffenventil 80 durch das Gewicht 100 in seine Ruhelage zurückgebracht werden. Die Öffnung 62, die den Flüssigkeitsdruck nur gegen eine Seite des Schieberventils 80 richtet, sucht eine Klemmwirkung hervorzurufen, die das Muffenventil in Schließlage hält, solange Druck in der Kammer aufrechterhalten wird, ungeachtet der Verminderung der Aufwärtsbeschleunigungen des Wagenkastens.

Gemäß der Erfindung wird der Flüssigkeitsdruck in dem Stoßdämpfer durch eine an sich bekannte Trägheitsmasse geregelt, um die Regelvorrichtung einzustellen, wodurch bei vorbestimmten Aufwärtsbeschleunigungen des Wagenkastens ein Flüssigkeitsstrom, der durch eine der Regelvorrichtungen hergestellt wurde, vollkommen abgeschnitten wird, um einen höchsten Widerstand gegen die Bewegungen des Wagenkastens vorzusehen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitsstoßdämpfer für Fahrzeuge mit einer in einem Gehäuse vorgesehenen Flüssigkeitsverdrängungskammer, in welcher ein Kolben durch die Fahrzeugfederbewegungen gesteuert wird, mit einer Auslaßöffnung für die Kammer und mit einer Vorrichtung, z. B. einem Federventil, und mit einem durch träge Massen gesteuerten Ventil zur Regelung des Flüssigkeitsstromes, dadurch gekennzeichnet, daß das für gewöhnlieh einen gedrosselten Flüssigkeitsstrom aus der Auslaßöffnung der Dämpfflüssigkeit herstellende Federventil (64) beim Ansprechen einen anderen Flüssigkeitsstrom aus der Auslaßöffnung regelt, während ein durch die Trägheitsmasse gesteuertes Ventil den erstgenannten Flüssigkeitsstrom abschneidet und ein Schließen des Ventils (64) herbeiführt.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federventil (64) in einem rohrförmigen Glied (57) angeordnet ist, welches sich in den Kanal (39) erstreckt, und daß der gedrosselte Strom durch eine Öffnung (71) in dem Ventil und eine Öffnung (62) in dem Glied (57) hindurchgeht und der weitere Strom infolge Ansprechens des Ventils um die Außenseite des Ventils und durch die öffnung (61) führt, wobei eine durch das Trägheitsgewicht (100) bewegbare Hülse (80) die öffnung (62) schließen kann, um den gedrosselten Strom.abzuschneiden, woraufhin das Ventil (64) sich schließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen