DE647120C - Durch Verdichtung eines Stroemungsmittels arbeitender Stossdaempfer - Google Patents

Description

Es gibt bereits durch Verdichtung eines Strömungsmittels arbeitende Stoßdämpfer, bei denen das Strömungsmittel auf einem Teil des Kolbenwegies aus dem Zylinder in einen anderen Behälter verdrängt wird. Die bekannten Stoßdämpfer dieser Art entsprechen jedoch nicht allen Anforderungen., die an einen guten Stoßdämpfer gestellt werden können, sondern beschränken sich im allgemeinen auf die Erfüllung folgender Bedingungen:

Der Stoßdämpfer darf unbedeutenden Stößen nur einen verhältnismäßig geringen Widerstand entgegensetzen.

Der Stoßdämpfer muß dagegen den heftigen Stößen einen großen Widerstand entgegensetzen.

Es ist aber wünschenswert, daß ein guter Stoßdämpfer noch nachstehenden Bedingungen Genüge leistet.

Der Rückführhub des Stoßdämpfers muß aperiodisch sein, um die ■ Wiederholung der Schwingbewegungen zu vermeiden.

Es muß verhindert werden, daß das Strömungsmittel im Stoßdämpfer einen übermäßigen Druck erreicht, der den Bruch des Stoßdämpfers zur Folge haben könnte.

Diese Ergebnisse werden mit dem Stoßdämpfer gemäß der Erfindung erreicht, indem ein erster Vierbindungsdurchlaß während der Rückführung in die Ausgangsstellung früher geöffnet wird als die Absperrung der Verbindung erfolgte, und zwar in dem Augenblick, in welchem die Umkehrung der Bewegung eintritt, während sich ein zweiter, normalerweise durch ein Sicherheitsventil abgesperrter Verbindungsdurchlaß öffnet, wenn ■der Druck innerhalb des Zylinders einen bestimmten Wert übersteigt.

Die Erfindung ist besonders anwendbar bei Flugzeugfahrwerken, Puffern von Lokomotiven, Geschützbremsen, Aufhängungen von Kraftfahrzeugen usw.

zeigen verschiedene Erfindungsgegea-

Die Zeichnungen
Ausführungsbeispiele des
Standes. '45

Die Fig. 1 bis 6 veranschaulichen im Längsschnitt je eine der nachstehend beschriebenen sechs Ausführungsformen.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist ein Zylinder 1 von einem Nebenraum 2 durch eine Wandimg 3 getrennt. Diese Wandung 3 besitzt eine Öffnung 4, in welcher ein Rohr 5 unter starker Reibung gleiten kann. Ein im Zylinder 1 verschiebbarer Kolben 6 besitzt einen Hohlschaft 7, der unter sanfter Reibung im Rohr 5 gleiten kann und am oberen Ende mit einem hohlen Wulst 8 versehen ist. In der Nähe der Enden des Hohlschaftes 7 sind Öffnungen 9 und 10 vorgesehen, die die Herstellung der Verbindung des Zylinders 1 mit dem Nebenraum 2 gestatten. Wenn unter der Einwirkung eines Stoßes der Kolben 6 und die Wandung 3 aneinanderrücken, so fließt das Strömungsmittel zunächst ungehindert vom Zylinder 1 über die Öffnung 9, den Schaft 7 und die Öffnung 10 in den Neben-

raum 2; sobald aber die Amplitude der relativen Verstellung zwischen der Wandung 3 und dem Kolben 6 einen bestimmten Wert erreicht, wird die Öffnung 9 vom Rohr 5 geschlossen, so daß das Strömungsmittel aus dem Zylinder nicht mehr in den Nebenraum übergehen kann. Das Strömungsmittel verdichtet sich somit im Zylinder 1 und widersetzt sich, dem Aneinanderrücken des KoI-bens 6 und der Wandung 3 mit immer größerer Gewalt. Während dieses Aneinanderrückens trifft der Kolben 6 auf das Rohr 5 auf und nimmt es auf seinem Hube mit. Ein Sicherheitsventil 11, welches eine Öffnung 12 in der Wandung 3 schließt, gestattet den Übergang des Strömungsmittels aus dem Zylinder 1 in den Nebenraum 2, falls der Druck im Zylinder ι einen übermäßigen Wert erreichen sollte und mechanische Zerstörungen verursachen könnte.

Sobald die Vorrichtung in ihre Ruhestellung zurückzukehren beginnt, deckt sich die Öffnung 9 auf und stellt die Verbindung zwischen dem Zylinder 1 und dem Nebenraum 2 wieder her, wobei sie das zu plötzliche Auseinanderrücken zwischen dem Kolben 6 und der Wandung 3 verhindert und folglich den Rückstoß mildert.

Hat der Stoß umgekehrt das Auseinanderrücken des Kolbens 6 und der Wandung 3 zur Folge, so gelangt das Strömungsmittel zunächst ungehindert aus dem Nebenraum 2 in den Zylinder 1; nach einer gewissen Verstellung des Kolbens und der Wandung in bezug aufeinander wird die öffnung 10 vom Rohr 5 verdeckt, so daß im Zylinder 1 eine immer größere Leere entsteht und sich folglich dem Abrücken des Kolbens 6 widersetzt. Während dieses Abrückens legt sich der hohle Wulst 8 gegen das Rohr 5 und nimmt es auf seinem Hube mit. Sobald die Vorrichtung in ihre Ruhestellung zurückzukehren beginnt, deckt sich die Öffnung 10 auf und stellt die Verbindung zwischen dem Zylinder 1 tuid dem Nebenraum 2 unter weiterer Milderung des Rückstoßes wieder her.

Die Länge des Rohres 5 und die Abstände der öffnungen 9 und 10 vom Kolben 6 bzw. vom Wulst 8 lassen sich selbstverständlich derart einstellen, daß verschiedene Wirkungsgrade der Dämpfung erzielt werden.

Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2

kann ein Zylinder 13 durch einen Kolben 14 in zwei Räume, den verformbaren Behälter 15 und den Nebenraum 16, eingeteilt werden. In einer öffnung 17 des Kolbens 14 kann unter harter Reibung ein Rohr 18 gleiten. Dieses Rohr 18 wird unter sanfter Reibung von einem weiteren Rohr 19 durchquert, welches in der Nähe seiner Enden mit öffnungen 20 und 21 versehen ist und sich in der Ruhe- ! stellung bis zu den gegenüberliegenden Wandungen des Zylinders 13 erstrecken kann. Es kann in dieser Ruhestellung auch ein gewisses Spiel in bezug auf diese gegenüberliegenden Wandungen belassen, wie es aus der Fig. 2 zu ersehen ist. Ein Sicherheitsventil 22 gestattet bei übermäßigem Druck im Raum 15 die Herstellung der Verbindung zwischen diesem Raum 15 und dem Raum 16. Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist genau dieselbe wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1. Diese Vorrichtung eignet sich besonders vorteilhaft zur Verwendung bei den Fahrwerken der Flugzeuge.

Die Vorrichtung nach Fig. 2a unterscheidet sich dadurch von der Vorrichtung nach Fig. 2, daß das unter harter Reibung gleitende Rohr 18« den Kolben 14 umfaßt und daß das Rohr 19 fortfällt. Die Arbeitsweise ist dieselbe wie im Falle der Fig. 2.

Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ■kann ein an seinen beiden Enden geschlossener Zylinder 23 in einem Zylinder 24 gleiten, welcher mit einem Kolben 2 5 vereinigt ist. Dieser Kolben 25 gleitet mittels eines durch die Stirnwand 23° des Zylinders 23 hindurchgehenden Hohlschaftes 26 in dem Zylinder 23. Auf diese Weise werden drei Räume veränderlichen Rauminhalts 27, 28 und 29 abgegrenzt. Ein Rohr 30 kann unter harter Reibung in einer öffnung des Kolbens 25 gleiten. Eine Öffnung 31 im Hohlschaft 26 gestattet die dauernde Verbindung der äußeren Räume 27 und 29.

Bewirkt ein Stoß das Einwärtsschieben des Zylinders 23 in den Zylinder 24, so nehmen die Räume 27 und 29 an Volumen ab, während das Volumen des Raumes 28 zunimmt. Das Strömungsmittel gelangt also aus den Räumen 27 und 29 über die Öffnung 31, das Rohr 26 und das Rohr 30 in den Raum 28. Sobald die Amplitude der relativen Verstellung zwischen den beiden Zylindern 23 und 24 einen bestimmten Wert erreicht, sperrt die untere Wandung des Zylinders 23 das untere Ende des Rohres 30 ab und unterbindet auf diese Weise jegliche Verbindung mit dem Raum 28. Das Strömungsmittel verdichtet sich also in den beiden Räumen 27 und 29, so daß die beiden Außenwandungen des Zylinders 23 unabhängig voneinander arbeiten und auf diese Weise die bei einer und derselben Amplitude aufgenommene Beanspruchung verdoppeln. Während der Zylinder 23 weiter in den Zylinder 24 eindringt, nimmt die untere Wandung dieses Zylinders 23 das Rohr 30 mit, so daß bei Rückkehr der Vorrichtung in ihre Ruhestellung das untere Ende des Rohres 30 sich aufdeckt und so- iao gleich die Verbindung mit dem Raum 28 wiederherstellt.

Eine ähnliche Wirkung tritt ein, wenn der ursprüngliche Stoß das Austreten des Zylinders 23 aus-dem Zylinder 24 zur Folge hat und das Strömungsmittel im Räume 28 so lange verdichtet, bis die obere Wandung des Zylinders 23 auf das Rohr 30 auftrifft und dasselbe mitnimmt.

Auch in diesem Falle läßt sich die Länge des Rohres 30 einstellen, um verschiedene Wirkungsgrade der Dämpfung zu erzielen. Ein Sicherheitsventil 32 erfüllt dieselbe Aufgabe wie die Sicherheitsventile 11 und 22 aus den vorherigen Beispielen.

Auf diese Weise bietet die Ausbildung nach Fig. 3 folgende Vorteile: 1. Wenn die Verbindung abgesperrt ist, ist die Tragfläche größer als bei geöffneter Verbindung. 2. Der Rückprall ist gemildert; denn das Entspannungsvolumen der Kammer 28 wächst mit der Größe des aufzunehmenden Stoßes.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 trennt eine mit einer Öffnung 36 versehene Wand 3 S einen Zylinder 33 von einem Nebenraum 34. Ein Kolben 37, der im Zylinder 33 gleiten kann, trägt ein Rohr 38, in welchem ein Hilfskolben 39, den eine Feder 40 an die Öffnung 36 herandrückt, derart gleiten kann, daß" der an diesem Kolben 39 sitzende Verschluß 41 diese Öffnung 36 absperren kann.

Im Kolben 37 ist ein von einer Feder 43 belastetes Ventil 42 untergebracht, welches dem im Zylinder 33 verdichteten Strömungsmittel das Überströmen in das Rohr 3 8 gestattet. Ein Sicherheitsventil 44 erfüllt dieselbe Aufgäbe wie die Sicherheitsventile ir, 22 und 32 der vorherigen Beispiele.

Rückt infolge eines Stoßes die Wand 3 5 an den Kolben 37 heran, so sperrt der Verschluß 41 die Öffnung 3 6 ab. Von diesem Augenblick an wird das Strömungsmittel im Zylinder 33 vierdichtet und dämpft hierbei die Verstellung der Wand 3 5 und des Kolbens 37 in bezug aufeinander. Das im Zylinder 2,3 verdichtete Strömungsmittel hebt das' Ventil 42 ab und dringt in das Rohr 38 über dem Hilfs-. kolben 39 ein. Bei der Rücldcehr in die Ruhestellung rückt die Wand 35 vom Kolben 37 ab, und der Hilfskolben 39 wird mit diesem Kolben 37 zugleich mit dem Verschluß 41 mitgenommen infolge des Vorhandenseins verdichteten Strömungsmittels im Rohr 38, wo es durch das Ventil 42 zurückgehalten wird. Sobald demnach die Rückkehrbewegung einsetzt, deckt sich die Öffnung 36 auf und stellt hierbei die Verbindung zwischen dem Zylinder 33 und dem Nebenraum 34 wieder her. Wie also zu ersehen ist, hindert das Ventil 42 den Verschluß 41 daran, während der Rückkehrbewegung unter dem Druck der Feder 40 rasch wieder emporzusteigen. Der Wirkungsgrad der Dämpfung läßt sich durch den Abstand regeln, der den Verschluß 41 in der Ruhestellung vorder Öffnung36 trennt.

In den vorhergehenden Ausführungsformen wurde das Absperrorgan unmittelbar von der einen der gegenüberliegenden Wände des verformbaren Behälters gesteuert, indem es mit dieser Wand verbunden war. Das Absperrorgan kann jedoch auch gesteuert werden, ohne mit den gegenüberliegenden Wänden des verformbaren Behälters in unmittelbarer Verbindung zu stehen. Das Beispiel der Fig. 5 zeigt eine Anordnung, in welcher das Absperrorgan von dem innerhalb des verformbaren Behälters erzeugten Drucke betätigt wird. Eine Wand 47 trennt den Zylinder 45 vom Nebenraum 46. In dieser Wand befindet sich ein Kanal 48, der durch einen von einer Feder 50 belasteten Schieber 49 abgesperrt werden kann. In der Ruhestellung drückt die Feder 50 den Schieber 49 in die in Fig. 5 veranschaulichte Stellung, so daß die Verbindung zwischen dem Zylinder 45 und dem Nebenraum. 46 frei bleibt. Ein Ventil 51 wird normalerweise von einer Feder 52 gegen einen unteren Sitz 53 in der Wand 47 angedrückt; doch kann dieses Ventil gegen den oberen Ventilsitz 54 zurückgestoßen werden, wenn der Druck im Zylinder 45 den im' Nebenraum 46 herrschenden Druck hinreichend übersteigt. Eine Leitung 55 gestattet bei abgehobenem Ventil 51 das Überströmen des Druckmittels aus dem Zylinder 45 unter den -Schieber 49, so daß dieser Schieber in die Leitung 48 rückt und dieselbe absperrt. Eine Leitung 56 ermöglicht es dem Druck des Nebenraumes 46, auf das Ventil 51 einzuwirken.

Rückt ein Stoß den Kolben 57 an die Wand 47 heran, so steigt der Druck im Zylinder 45 rascher als im Nebenraum 46 infolge des Druckabfalles in der Leitung 48. Sobald der Druckunterschied einen bestimmten Wert erreicht, öffnet sich das Ventil 51, und das im Zylinder 45 verdichtete Strömungsmittel strömt durch den Kanal 55 und verdrängt den Schieber 49 derart nach oben, daß er den Kanal 48 absperrt. Während der Rückkehrbewegung fällt das Ventil S1 wieder auf seinen Sitz 53 zurück, und der von der Feder 50 zurückgestoßene Schieber 49 stellt die Verbindung zwischen dem Zylinder 45 und dem Nebenraum 46 von neuem wieder her.

Im Beispiel nach Fig. 6 ist der Zylinder 58 mit einer Wand 59 versehen. Zu beiden Seiten dieser Wand können von einer Stange 62 vereinigte Kolben 60 und 61 im Zylinder 58 gleiten und bilden hierbei drei Räume veränderlichen Rauminhalts 63, 64 und 65. Ein Kanal 66 in der Stange 62 bildet eine dauernde Verbindung zwischen den Außenräumen 63 und 65. Wie im Beispiel nach Fig. 3 könnte durch, die Wand 59 unter harter

Claims (8)

1. Reibung ein an beiden Enden offenes Rohr hindurchgehen und abwechselnd von den Kolben 60 und 61 betätigt werden. Die Arbeitsweise wäre dann dieselbe wie im Beispiel der Fig. 3. In dem Beispiel nach Fig. 6 befinden sich in der Wand 59 ähnlich wie in der Wand 47 der Fig. 5 ein Kanal 67, ein Schieber 68, eine Feder 69, ein von einer Feder 71 belastetes Ventil 70 und die Kanäle 72 und 73.

   Wenn unter der Wirkung 'eines Stoßes die Kolben 60 und 61 in den Zylinder 58 einsinken, wird das Strömungsmittel in den Räumen 63 und 65 verdichtet und über die Kanäle 66 und 67 in den Raum 64 gedrückt. Sobald der Druckunterschied zwischen den Räumen 63 und 65 und dem Raum 64 einen bestimmten Wert erreicht j öffnet sich das Ventil 70, und das Strömungsmittel strömt durch den Kanal 72 und treibt den Schieber 68 derart nach oben, daß derselbe den Kanal 67 absperrt. Während der Rückkehrbewegung fällt das Ventil 71 auf seinen unteren Sitz zurück, und der von der Feder 69 zurückgestoßene Schieber 6S stellt die Verbindung zwischen dem Raum 64 und den Räumen 63 und 65 wieder her. Befindet sich der Schieber 68 in Verschlußstellung, so wirkt genau so wie im Beispiel der Fig. 3 jeder der beiden KoI-ben 60 und 61 unabhängig von dem anderen und verdoppelt auf diese Weise die bei einer und derselben Amplitude aufgenommene Beanspruchung.

   Wie zu sehen ist, gewährleistet diese Ausbildung dieselben Vorteile wie die Ausbildung nach Fig. 3.

   Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung keineswegs auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele, die im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen zulassen.

   P.\ TENTA kspeCche:

   i. Durch Verdichtung eines Strömungsmittels arbeitender Stoßdämpfer, bei dem das Strömungsmittel auf einem Teil des Kolbenweges aus dem Zylinder in einen anderen Behälter verdrängt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsdurchlaß (7) während der Rückführung in die Ausgangsstellung früher geöffnet wird als die Absperrung der Verbindung erfolgte, und zwar in dem Augenblick, in welchem die Umkehrung der Bewegung eintritt, während sich ein zweiter, normalerweise durch ein Sicherheitsventil (11) abgesperrter Verbindungsdurchlaß (12) öffnet, wenn der Druck innerhalb des Zylinders einen bestimmten Wert übersteigt.
2. 2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüberliegende Wandungen des Zylinders oder des Kolbens und des Zylinders das Absperrglied (5, 18, 30) mechanisch steuern.
3. 3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrglied (49) von einer Hilfseinrichtung (51 bis 55) gesteuert wird, welche dem Einfluß der Druckschwankungen im Zylinder unterliegt.
4. 4. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrglied (5,18,30,41) von einer Wandung (3, 14,25,37) des Zylinders oder des KoI-bens getragen wird und in bezug auf diese Wandung gleiten kann, wenn es beim Abrücken der besagten Wandung von ihrer Ausgangsstellung gegen die andere Wandung (6, 13, 23, 35) des Zylinders zum Anliegen kommt, während es in seiner relativen Stellung in bezug auf die es tragende Wandung während der Rückkehr in die Ausgangsstellung festgehalten wird.
5. 5. Stoßdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrglied (5, 18, 30) durch Reibung an der tragenden Wandung (3, 14, 25) festgehalten wird.
6. 6. Stoßdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhaltvorrichtung aus einer Leitung (55) besteht, die über ein Ventil (51) entweder mit dem Zylinder (45) oder mit dem Nebenraum (46) in Verbindung treten kann, und daß das in dieser Leitung enthaltene Druckmittel auf das Absperrglied (49) einwirkt.
7. 7. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenraum veränderlichen Rauminhalt besitzt und aus einer Kammer (28) besteht, die von einem mit dem Zylinder (24) zusammenhängenden feststehenden Kolben (25) und der Stirnwand (23") eines verschiebbaren Zylinders (23) gebildet wird.
8. 8. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenraum veränderlichen .Rauminhalts durch eine im Zylinder (58) fest angeordnete Trennwand (59) und der Fläche eines Kolbens (61) gebildet wird, der fest mit einem zweiten Kolben (60) verbunden ist, durch den der Raum oberhalb der Zwischenwand (59) in zwei Räume unterteilt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen