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Flüssigkeitsstoßdämpfer für geländegängige bzw. straßengängige Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft einen, Flüssigkeitsstoßdämpfer für geländegängige bzw. straßengängige
Kraftfahrzeuge mit einem in einem Zylindergehäuse entgegen dem Druck einer Dämpfungsflüssigkeit
nach beiden Seiten verschiebbaren Doppelkolben.
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Stoßdämpfer mit' einem entgegen dem Druck einer Dämpfungsflüssigkeit
verschiebbaren Kolben sind an sich besannt. Die Veränderung des Ventilquerschnittes
erfolgt bei diesen Stoßdämpfern in der Regel mit Hilfe eines Thermostaten. Um mit
derartigen Vorrichtungen befriedigende Ergebnisse zu erzielen, muß eine große Anzahl
von Bedingungen erfüllt werden, was in der Praxis mit erheblichen Schwierigkeiten
verbunden ist. So ist eine nicht ganz einfache Wahl und Abstimmung der Ventilfedern,
der Ventile und der Querschnitte der Ventilsitze für die vom Kolben verdrängte Dämpfungsflüssigkeit
erforderlich. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß derartige Stoßdämpfer aus
zu vielen Einzelteilen bestehen, da im allgemeinen allein zur Regelung des Durchflusses
der Dämpfungsflüssigkeit mindestens zwei Ventile und zwei Ventilfedern mit den dazugehörigen
Ventilsitzen nötig sind.
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Es sind allerdings auch schon Stoßdämpfer als Flüssigkeitsbremse bekanntgeworden,
die nur mit einem unter Federdruck stehenden Kolben arbeiten, wobei als Dämpfungskörper
eine Schraubenfeder vorgesehen ist, deren vom Kolbenhub abhängige Öffnungen zwischen
den Windungen den Durchströmquerschnitt für die Dämpferflüssigkeit bestimmen, da
die Schraubenfeder einerseits am Kolben und andererseits am Stoßdämpfergehäuse abschließend
aufsitzt. Hier - besteht aber der
Nachteil, daß der Rückstoß nicht
einwandfrei abgefangen oder aber der Vorwärtshub des Stoßes ungenügend gedämpft
wird.
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Demgegenüber unterscheidet sich nun die Erfindung in erster Linie
dadurch, daß ein in an sich bekannter Weise an einer Stirnseite geschlossener und
durch seine Seitenwand dis Dämpfungsflüssigkeit in größerer oder geringerer Menge
hindurchlassender Dämpfungskörper, der an seiner offenen Stirnseite mit der Flüssigkeit
verbunden ist und sich unter dein Druck der Dämpfungsflüssigkeit ausdehnt bzw. zusammendrückt,
als einziges im Stoßdämpfer vorhandenes Ventil auf der einen Kolbenseite im Zylindergehäuse
angeordnet und über einen Kanal mit der anderen Kolbenseite verbunden ist.
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Dadurch wird bei einfachstem Aufbau des ganzen Stoßdämpfers ein einwandfreies
Abfangen sowohl des Rück- als auch des Vorwärtshubes gewährleistet.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird vorgeschlagen, den Ventilkörper
als Schraubenfeder mit dicht aufeinanderliegenden Windungen und verschlossenem Bodenauszuführen.
Er kann auch aus mehreren übereinanderliegenden. Ringscheiben bestehen und durch
eine Vollscheibe am Boden verschlossen werden, die unter dem Druck einer Feder steht.
Der Ventilkörper sitzt in einem an beiden Seiten offenen, in dem Kolbenzylinder
befindlichen Ventilgehäuse, das eine ringartige Führungsschulter besitzt, mit der
es Sich gegen die Zylinderwandung abstützt, und wird im Ventilgehäuse mittels einer
ringförmigen Überwurfmutter gehalten.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen: Abb. i einen Längsschnitt durch einen Stoßdämpfer mit Doppelkolben
und Niederdruckwirkung, Abb. 2 einen Längsschnitt durch den gleichen Stoßdämpfer
auf der Hochdruckseite wirkend.
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Abb. 3 gibt das Ventilgehäuse im: Schnitt und Abb. .l. den Ventilkörper
in Ansicht wieder. Abb. 5 ist ein Schnitt durch, das Ventilgehäuse mit eingesetztem
Ventilkörper einer anderen Ausführungsform.
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Abb. 6 zeigt einen Schnitt durch das Ventilgehäuse ohne Ventilkörper.
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; und 8 geben Ansichten und Querschnitte durch verschiedene Ringscheiben
wieder, aus denen sich der Ventilkörper nach Abb. 5 zusammensetzt.
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Abb. 9 zeigt eine Ansicht nebst Querschnitt durch die Bodenscheibe.
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Der Stoßdämpfer besteht aus einem Zylinder i, in dein ein Doppelkolben
2 verschiebbar gelagert ist, der über einen Arm i' mit der Radachse, gegebenenfalls
unter Einschaltung von Zwischenübersetzungen, in Verbindung steht.
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- % In dein Zylinder i befindet sich eine Dämpfungsflüssigkeit, z.
B. Ö1. Auf der einen Seite des Zylinders ist ein Ventilgehäuse 3 vorgesehen, das
z. B. die Form nach Abb. 3 hat und in die eine Stirnseite des Zylinders i eingeschraubt
ist. Das Ventilgehäuse 3 hat eine ringförmige Führungsschulter d.. An
der
Unterseite des Ventilgehäuses 3 befinden sich Auslaßöffnungen oder Schlitze
5, 6, denen Schlitze 7 in der Zylinderwand 8 zugeordnet sind. Die Schlitze 7 stehen
über einen oder mehrere Umlaufkanäle g mit Schlitzen i o am anderen Ende des Zylinders
i in `"erbindung.
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In dein Ventilgehäuse 3 befindet sich ein Dämpfungskörper i i, der
im Ausführungsbeispiel nach Abb. i aus einer Schraubenfeder mit dicht aufeinanderliegenden
Windungen besteht. Die Schraubenfeder ist an ihrem unteren Ende 12 verschlossen.
Das obere Ende ist mit dein Ventilgehäuse 3 mittels einer ringförmigen Überwurfmutter
13 verschraubt.
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An Stelle des schraubenförmigen Ventilkörpers i i kann auch ein solcher
nach Abb. verwendet werden. Der hier gezeigte Ventilkörper besteht aus einzelnen
Ringscheiben 13', Id. und ist unten durch eine Platte 15 abgeschlossen, die durch
eine Feder 16 gegen die Ringscheiben gepreßt wird, wobei sich die Feder 16 gegen
die Überwurfmutter 13 abstützt.
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Die Ringscheiben 13' weisen, wie die Abb.7 zeigt, Führungsnuten i3"
auf, mit denen sie über Führungsrippen T7 im Ventilgehäuse ,, geführt sind. In der
Verschlußscheibe 15 sind ebenfalls derartige Führungsnuten vorgesehen. Ferner hat
die Verschlußscheibe 15 an der Unterseite einen Ansatz 18, damit die Feder 16 einen
guten Halt hat.
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Die Wirkungsweise des Stoßdämpfers gemäß der Erfindung ist folgende:
Beim Überfahren eines Hindernisses oder einer Unebenheit wird der mit einem Rad
in Verbindung stehende Hebel i' in seinem Lager gedreht und bewegt dabei den Kolben
2 im Gehäuse i nach links (Abb. i). Das zwischen der linken Kolbenseite und dein
Zylinder befindliche 01 wird über die ringförmige Überwurfmutter 13 in den Dämpfungskörper
i i hineingepreßt und drückt gegen dessen Boden 1,2. Dadurch wird die Feder, die
den Dämpfungskörper i i bildet, auseinandergezogen, so daß das Öl durch die geöffneten
Federwindungen hindurchtreten kann. Es gelangt nun über die Schlitze 5, 6, ; in
den Umlaufkanal 9 und von hier über den Schlitz io auf die rechte Seite des Kolbens
2.
Da die Verdrängung des Öles mit geringen Kräften erfolgt, kann
man von einer Niederdruckwirkung sprechen. Je nach der Dickflüssigkeit und dem Druck
des Öles wird der Ventilkörper II mehr oder weniger geöffnet. Durch- die ruckartige
Entlastung der Wagenfeder schiebt der Hebel i' den Kolben a. von der linken nach
der rechten Seite. Das nach dieser Seite verdrängte Öl wird jetzt mit starkem Druck
wieder durch den Schlitz Io über den Umlaufkanal 9 und die Schlitze 7, 6, 5 auf
die andere Seite gedrückt. Das Öl wirkt jetzt von außen auf den Boden 12 des Ventilkörpers
i i und preßt diesen zusammen. Außerdem zwängt es sich durch die Federwindungen
hindurch. Je nach der Stärke des Öldruckes, der Dichte des Öles und der Angriffsfläche
auf die Flanken des flach-, drei-, vier-, sechskantigen oder runden usw. Federdrahtquerschnittes
wird der Durchlaß für das Öl selbsttätig vergrößert öder verkleinert.
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Das Öl gelangt nun über den Ventilkörper i i wieder auf die linke
Kolbenseite, und der Vorgang wiederholt sich. Da zum Verdrängen des Öles von der
rechten auf die linke Kolbenseite ein hoher Druck erforderlich ist, kann hier von
einer Hochdruckseite gesprochen werden.
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Die Wirkungsweise des Ventils nach Abb. 5 ist grundsätzlich die gleiche
wie diejenige des Ventils nach Abb. i.
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Auf der Niederdruckseite wird das in die Innenseite des Zylinders
verdrängte Öl auf die Verschlußscheibe 15 gepreßt. Dadurch wird die Feder 14 zusammengedrückt,
und das 01 'kann zwischen den Ringscheiben hindurchtreten. Je stärker der
Druck ist, desto größer ist die Zusammenpressung der Feder 16 und desto größer wird
der Zwischenraum zwischen den einzelnen Ringscheiben 13', 14. Dadurch wird der Durchfluß
des Öles größer. Die Dichte ist dabei ohne Einfluß.
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Auf der Hochdruckseite wirkt der Öldruck von außen auf die Scheibe
15 und seitlich gegen die Ringscheiben 13', 14. Das 01 kann jetzt nur mit
verstärktem Druck zwischen die einzelnen Ringscheiben hindurchgepreßt werden. .
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Der Dämpfungsvorgang vollzieht sich bei einem Stoßdämpfer gemäß der
vorliegenden Erfindung sehr elastisch, da bei schnell aufeinanderfolgenden und starken
Stößen dem Öldruck infolge des stark veränderlichen Querschnittes der Durchflußöffnung
kein Hindernis entgegentritt, im Gegensatz zu den üblichen Ventilen mit unveränderlichem
Querschnitt des Ventilsitzes bzw. Ventilkörpers.