DE725199C

DE725199C - Fluessigkeitsstossdaempfer fuer Kraftfahrzeuge

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Publication number: DE725199C
Application number: DEB169749D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-11-29
Filing date: 1935-05-12
Publication date: 1942-09-16
Also published as: US2107974A; GB436845A; FR794853A; BE412460A; FR801187A

Description

Teleskopische Flüssigkeitsstoßdämpfer, bei denen bei beiden Kolbenbewegungen ein Kreislauf der Flüssigkeit in demselben Sinne •stattfindet, sind schon bekannt. Ein solcher Stoßdämpfer ist so angeordnet, daß er beim Niedergang des Kolbens die Flüssigkeit in dem unteren Raum des Arbeitszylinders durch Kanäle in dem Kolben nach oben durchtreten und von dem oberen Zylinderraum dann durch den Zylinderdeckel die Flüssigkeit in einen äußeren Sammelraum oder Ausgleichsraum überfließen läßt, aus dessen unterem Ende dann wieder Flüssigkeit in den Unterraum des Arbeitszylinders eintritt. Derselbe Kreislauf findet auch bei Aufwärtsgang des Kolbens statt. Bei beiden Kolbenbewegungen handelt es sich um einen Kreislauf der Flüssigkeit in demselben Sinne.

Unter gewissen Bedingungen hatte auch

ao dieser bekannte Stoßdämpfer schon den Vorteil, die Dämpfung durch reine Flüssigkeitsbremsung- unter möglichster Verringerung von Luft zu bewirken.
Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung, die in einer leichten;, gleichmäßigen und genauen Regelung der Bremswirkung, im besonderen einer so leichten Regelung besteht, daß bei verschiedenen Betriebsverhältnissen oder für verschiedene Betriebszwecke die Regelung erfolgen kann, ohne den ganzen Stoßdämpfer auseinanderzunehmen, und daß diese Regelung auch im weitesten Umfang und in jedem Maß vorgenommen werden kann.

Dies wird gemäß der Erfindung bei einem Stoßdämpfer der genannten Bauart, dadurch erreicht, daß das oder sämtliche Durchtrittsöffnungen im Zylinderdeckel seitlich als Drosselventile angeordnet sind und daß, unter Ausnutzung der gleichsinnigen Flüssigkeitsbewegung, ein einziges Glied zur Regelung der Wirkung des Dämpfers in beiden Sinnen im Zylinderdeckel vorgesehen ist.

Das Regelungsglied kann als Schraubring ausgebildet werden, der alle im Zylinderdeckel vorgesehenen Durchtrittsöffnungen durch eine die Drosselventile mit dem Betriebsstruck belastenden Feder gemeinsam und gleichmäßig steuert.

Bei der bekannten Ausführung des Gleichstromstoßdämpfers war auch schon ein Ventil angeordnet, das die Kanäle zum Durchtritt der Flüssigkeit durch den Zylinderdeckel bediente. Dieses war ein Sicherheitsventil, das beim Arbeitsgang des Stoßdämpfers überhaupt keine Wirkung ausübte, sondern nur dann, wenn aus irgendwelchen Gründen ein solcher Druck in dem Stoßdämpfer entstand, der zu seiner Zerstörung führen könnte.

Bei anderen Bauarten von Stoßdämpfern sind schon Rückschlagventile bekannt. Das erfindungsgemäße Ventil aber ist kein Rückschlagventil, da ja bei den Gleichstromstoßdämpfern eine Rückwärtsbewegung der Flüssigkeit überhaupt nicht stattfindet.

In Zusammenhang damit steht eine zweite

Verbesserung, die die Unschädlichmachung von Luftresten bezweckt, die trotz der Entlüftung bei der Einfüllung der Flüssigkeit oft im Betrieb unvermeidlich sind.

Erfindungsgemäß wird dieser Zweck dadurch erreicht, daß unter Ausnutzung der gleichsinnigen Flüssigkeitsbewegung ein oder mehrere Rohre zwischen der Austrittsseite der Drosselventile und dem Ausgleichsraum für das Öl angeordnet sind.

Schließlich können, um die langsamen Bewegungen zu dämpfen, ein oder mehrere zuao sätzliche, sich im entgegengerichteten Sinne öffnende -Drosselventile neben den Betriebsventilen im Kolben vorgesehen sein, die so bemessen sind, daß sie bei mittleren und raschen Bewegungen geschlossen bleiben. Ein Enderfolg dieser Verbesserungen, im besonderen der leichten Regelbarkeit, besteht darin, daß man mit einem oder zwei Dämpfertypen auskommt, das ist ein offensichtlicher Vorteil für die Massenherstellung und die Lagerhaltung von Ersatzteilen.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht.

Der Abb. 1 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie 1-1 der Abb. 4 durch den ganzen Federdämpfer mit einfacher Bremsung.

Die Abb. 2 ist ein Schnitt in großem Maßstab durch die in dem oberen Boden des Zylinders vorgesehene Bremseinrichtung.

Die Abb. 3 zeigt auf dieselbe Weise einen Kolben mit einfacher Wirkung ohne Bremsöffnung.

Die Abb. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie 4-4 der Abb. 1, aber in demselben Maßstab wie die Abb. 2 und 3, durch den unteren Teil des Zylinders.

Die Abb. 5 ist ein halber senkrechter Schnitt und zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Dichtungsfuge in dem oberen Zylinderboden.

Die Abb. 6 ist ein der Abb. 3 entsprechender Schnitt durch einen doppelt wirkenden Kolben mit einer Zusatzbremseinrichtung.

Die Abb. 7 ist ein Schnitt nach der Linie J-J der Abb. 6.

Die Abb. 8 zeigt in derselben Weise wie Abb. ι eine verbesserte Ausführungsform des Federdämpfers.

Die Abb. 9 ist ein senkrechter Schnitt in

größerem Maßstab des Dämpfers nach Abb. 8.

Der Stoßdämpfer nach Abb..8 enthält in bekannter Weise zwei gegeneinander verschiebbare Teile. Der untere Teil ist an dem Gelenk 1 befestigt, das mit einem der beiden Aufhängungsglieder eines Wagens verbunden ist, z. B. mit den abgefederten Massen. Der obere Teil ist durch das Gelenk 2 mit dem anderen Aufhängungsglied verbunden, z. B. den nicht abgefederten Massen. Der untere Teil des Stoßdämpfers enthält einen zylindrischen Behälter 3, der oben durch ein Verschlußstück 4 abgeschlossen ist; er ist mit einem gleichachsigen Zylinder 5 verbunden. Der obere Teil des Stoßdämpfers trägt einen zylindrischen Schutzmantel 6, der mit Spielraum den Behälter 3 umgibt, und eine Kolbenstange 7, die abgedichtet durch das Verschlußstück 4 hindurchgeht und einen in dem Zylinder 5 spielenden Kolben 8 trägt. Der Schutzmantel 6 ist abnehmbar und an dem Tragstück 38 durch eine Schraube 39 befestigt. Die untere Kammer 9 des Zylinders 5 steht mit dem ringförmigen Raum des Behälters 3 ausschließlich durch ein Ventil 10 in Verbindung, das sich nach oben öffnet. Mit der oberen Kammer 11 des Zylinders 5 ist sie durch einen oder mehrere Kanäle 12 verbunden, die in dem Kolben S angebracht sind und durch ein ringförmiges Ventil 13 bedient werden. Eine Feder 14 drückt das Ventil 13 auf seinen Sitz (Abb. 3).

Der Behälter 3 und der Zylinder 5 sind beide an ihrem oberen Ende durch das Verschlußstück 4 abgeschlossen, das in den Behälter 3 unter Anordnung einer geeigneten Dichtung eingeschraubt ist. Diese Dichtung wird nach Abb. 2 durch einen Dichtungsring 15 aus plastischem Metall hergestellt, der zwischen dem Verschlußstück 4 und einem Ring 16 eingepreßt ist. Der Ring 16 wird in dem Behälter 3 durch einen elastischen Spreizring IJ festgehalten, der sich in eine kreisförmige Nut 18 des Behälters einlegt.

Nach der abgeänderten Ausführungsform der Abb. 5 kann der Behälter einen Ringvorsprung 19 aufweisen, der nach innen vorspringt und der den Ring 16 überflüssig macht, da der Dichtungsring 15 dann unmittelbar zwischen dem Verschlußstück 4 und dem Ringvorsprung 19 eingepreßt ist.

Das Verschlußstück 4 hat die Form einer Schale, durch deren Boden die Kolbenstange 7 geht. Die Abdichtung der Kolbenstange 7 wird durch eine Stopfbüchse hergestellt, die z. B. aus ringförmigen Platten 2 aus einem kautschukähnlichen Stoff 20 besteht, zwischen die metallene Ringplatten 21 eingelegt sind, und die durch den Deckel 22 des Verschlußstückes 4 und eine Feder 23 zusammengepreßt werden.

In dem Abdichtungsstück zwischen dem Verschlußstück 4 und dem Zylinder 5 sind eine oder mehrere Entlüftungsrinnen 37 an-

gebracht, um bei dem Anlaufen des Dämpfers das Entweichen der Luft zu gestatten.

Die Einrichtung zur regelbaren Bremsung ist vollständig in dem Verschlußstück 4 enthalten. Sie wird durch einen oder mehrere Kanäle 24 und 24_Ö in dem Boden des Verschlußstückes und durch einen ringförmigen Ventilteller 25 gebildet. Ein Ring 26 mit Schraubengewinde, dessen obere Fläche unter

to dem Druck der Feder 23 steht, wird in das Verschlußstück eingeschraubt und preßt eine Tellerfeder 27 auf den Ventilteller 25. Der Ring 26 und der Ring 27 bilden die Regelungseinrichtung des Stoßdämpfers. Die

ig Bremskanäle 24, 24_a stellen eine Verbindung der oberen Kammer des Zylinders 5 mit der unteren Kammer des Behälters 3 mit einer oder mehreren senkrechten Röhren 28 her, deren Bedeutung später auseinandergesetzt wird. Im Falle einer einzigen Röhre kann man ihr einen ovalen oder länglichen Querschnitt geben, um einen großen Flüssigkeitsdurchlaß zu erzielen bei geringem Raumbedarf in radialer Richtung.

Der Boden 29 des Behälters 3 hat einen Füll- und Entleerungsstopfen 30. Das Verschlußstück 4 hat einen Kanal 31, der gewöhnlich durch eine Schraube 39 verschlossen ist und hauptsächlich dazu dient, die Luft entweichen zu lassen, wenn die Vorrichtung mit der Flüssigkeit gefüllt wird.

Bei der abgeänderten Ausführungsform nach Abb. 6 und 7 hat der Kolben 8 eine oder mehrere Bohrungen 12 mit einem Ventil 13 und einer oder mehreren zusätzlichen Bremsöffnungen von genau bestimmtem Durch-. messer 33 mit einem ringförmigen Ventilteller 24, der in umgekehrtem Sinne wie der Ventilteller 13 wirkt und deshalb an der Unterfläche des Kolbens angebracht ist. Dieser Ventilteller 34 ist in derselben Weise gebildet wie das Hauptventil 25, d. h. er wird durch eine Tellerfeder 35 gehalten, der selbst mit einem Schraubring 36 einstellbar ist. Um eine

♦5 unabhängige Wirkung der Ventilteller 13 und 34 zu erreichen, sind die Durchlaßöffnungen 12 und die Kanäle 33 in konzentrischen Kreisen von verschiedenem Durchmesser um die Kolbenstangenachse angeordnet (Abb. 7).

Da die Kammern 9 und 11 vollständig von Flüssigkeit gefüllt sind und der Ringbehälter teilweise bis zu einem gewissen Höhenstand, tritt die folgende Wirkungsweise des Stoßdämpfers ein:

i. Verkürzung der Vorrichtung (Spannung der Federn).

Das Saugventil 10 schließt die untere Öffnung zwischen der Kammer 9 und dem Behälter 3. Ein Teil der Flüssigkeit aus der Kammer 9 tritt in die obere Kammer 11 durch die Kanäle 12 des Kolbens unter Hebung des Ventils 13 über. Durch das Eintauchen des Kolbens 8 verringert sich der Rauminhalt des ganzen Zylinders 5, der für die Flüssigkeit verfügbar ist, um das Volumen des Teils der Kolbenstange 7, der in den Zylinder eintritt. Infolgedessen stellt sich in diesem ein von dem Querschnitt dieser Stange abhängiger Druck ein, der dem Eindringen der Stange Widerstand leistet und wächst, bis er genügt, um das Bremsventil 25 zu heben. Die Flüssigkeit, deren Lauf so gebremst wird, tritt in den Behälter 3 durch das Rohr 28 über.

2. Verlängerung der Vorrichtung (Entspannung der Federn).

Während die Kammer 9 des Zylinders S sich von unten mit Flüssigkeit füllt (Ventil 10 ist offen) entleert sich die obere Kammer durch die bremsenden Kanäle. Durch das Bremsventil stellt sich auf der Oberfläche des Kolbens im wesentlichen derselbe Druck ein wie bei der ersten Stufe.

Da die Drücke in beiden Stufen wesentlich gleich sind, stehen die Bremswirkungen in den beiden Abschnitten des Betriebs des Dämpfers (Spannung und Entspannung) in einem Verhältnis, das gleich dem Verhältnis des Querschnitts der Kolbenstange 7 zu der Ringfläche des Kolbens 8 ist. Dieses Verhältnis ist also Konstante des Dämpfers. Es ist praktisch unabhängig von dem Bremsdruck, d. h. von der Regelung des Ventils 25, und es genügt, auf das letztere einzuwirken, um gleichzeitig die Bremsgröße für die Spannung und die Entspannung der Federn zu regeln.

In den beiden Stufen der Wirkungsweise des Dämpfers wird die durch die Kanäle 24 gepreßte Flüssigkeit mit einer oder mehreren Röhren 28 in den unteren Teil des Behälters 3 zurückgeführt (nur ein Rohr 28 ist aus der Zeichnung zu ersehen).

Die Bedeutung des Rohrs 28 besteht darin, zu verhindern, daß die aus dem Ventil 25 austretende Flüssigkeit eine Emulsion mit der Luft bildet, die in dem oberen Teil des Behälters 3 vorhanden ist, bevor sie infolge ihres Gewichts zu der Flüssigkeit in den unteren Behälterteil gelangt. Die Zwischenschaltung des Rohrs 28 unterdrückt also jede Spur von Luft in dem von der Flüssigkeit befolgten no Kreislauf.

Außer dieser emulsionsverhindernden Wirkung verhindert das Rohr 28 das Schlagen des Ventils 25 und vergleichmäßigt den Umlauf der Flüssigkeit, weil es jede plötzliche An- derung in dem hydraulischen Druck an der Ausströmungsseite des Ventils vermeiden läßt.

In dem Fall, daß in dem Kolben eine Hilfsbremsung vorgesehen ist (Abb. 6 und 7), bremst das Ventil 34 die kleinen Schwingungsweiten bei der Ausdehnung der Feder. Das

Bremsventil 25 kommt nur zur Wirkung, wenn die Schwingungsweite groß genug wird, daß der Querschnit der Kanäle 33 nicht mehr genügt, um die Flüssigkeit, die zwischen den Kammern 9 und 11 ihren Ort verändert, durchfließen zu lassen.

Um die Vorrichtung mit Flüssigkeit zu füllen, genügt es, die Schraube 39 zu entfernen, den Schutzmantel 6 abzuziehen und das to ganze Verschluß stück 4 auseinaiylerzuschrauben. Wenn man diese Maßnahme während des Betriebs der Vorrichtung vermeiden will, kann man Flüssigkeit mit einer Spritze durch die Öffnung des Verschlußpfropfens 30 einspritzen, nachdem man den letzteren und die Entlüftungsschraube 32 entfernt hat.

Die Einstellung des Dämpfers wird auf folgende Weise geregelt:

Nachdem man die Schraube 39 entfernt und den Mantel 6 weggenommen hat, schraubt man den Deckel 22 von dem Verschlußstück 4 los und nimmt die Scheiben 20, 21 und die Feder 23 der Stopfbüchse heraus. Es genügt dann, den Schraubring 26 um ein passendes Maß

as ein- oder auszuschrauben, um nach Wunsch den Druck der Tellerfeder 27 auf das Ventil 25 zu regeln.

Um zu vermeiden, daß unter der Einwirkung von springenden Steinen u. dgl. der Schutzmantel 6 beschädigt oder eingebuckelt wird und so zur Berührung mit dem Behälter 3 kommen kann, ist es zweckmäßig, wenigstens den unteren Teil dieses Schutzmantels mit kreisförmigen Wellungen 6_S (Abb. 8) zu versehen.

Nach der Ausführungsform, die in Abb. 8 dargestellt ist, ist das Rohr 28 bis unterhalb des Sitzes 47 des Ventils 10 verlängert, und sein unterstes Ende 28_a dient zur Verbindung der Umfangszone dieses Ventilsitzes mit dem Boden 47 des Behälters 3. Um zu vermeiden, daß Luftblasen in den Zylinder 5 gelangen, die unter Umständen in das Rohr 28 kommen könnten, ist dieses Rohr durch eine Einschnürung bei 49 ein wenig oberhalb des Ventilsitzes 47 abgeschlossen; oberhalb der Einschnürung geht die Flüssigkeit aus dem Rohr 28 in den Behälter 3 durch eine oder mehrere Öffnungen 50 (Abb. 8) über.

Die Gesamtheit der beschriebenen Dichthaltungsmittel verhindert also praktisch jeden Flüssigkeitsverlust.

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitsstoßdämpfer für Kraftfahrzeuge mit Rückschlagventilen im Kolben und Zylinderboden und einem federbelasteten Druckventil im Zylinderdeckel, durch das die Kolbenstange hindurchgeht, dadurch gekennzeichnet, daß das oder mehrere sämtliche Durchtrittsöffnungen (24, 24_a) im Zylinderdeckel steuernde Druckventile (25) als regelbare Drosselventile ausgebildet sind.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein leicht einstellbarer Einschraubring (26) vorgesehen ist, der alle im Zylinderdeckel angebrachten Durchtrittsöffnungen durch eine die Drosselventile (25) mit dem Betriebsdruck belastenden Feder (27) regelt.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 und 2 mit einem kleinen Luftgehalt neben der Bremsflüssigkeit, gekennzeichnet durch Entlüftungsrinnen (37), die beim Anlaufen des Dämpfers das Entweichen eines Luftüberschusses gestatten, und durch Rohre (28), die am höchsten Punkt des Flüssigkeitskreislaufes abzweigen und die Flüssigkeit nach der untersten Stelle des Behälters (3) führen und so eine Emulsionierung der verbleibenden Luftmenge mit der Flüssigkeit verhindern.

4. Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, um die langsamen Bewegungen zu dämpfen, ein oder mehrere zusätzliche, sich im entgegengerichteten Sinne öffnende Drosselventile (34) neben den Betriebsventilen (13) im Kolben vorgesehen sind, die so bemessen sind, daß sie bei mittleren und raschen Bewegungen geschlossen bleiben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen