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Flüssigkeitsstoßdämpfer für Kraftradgabeln Die Erfindung bezieht sich
auf einen Flüssigkeitsstoßdämpfer für Kraftradgabeln mit ineinander gleitenden und
gegeneinander abgefederten Rohren. Sie bezweckt die Schaffung eines verbesserten
Stoßdämpfers, bei dem mit dem Vorteil einer besonders einfachen und raumsparenden
Konstruktion die Eigenschaft verbunden ist, daß die stoßdämpf,ende Wirkung sich
selbsttätig den vorkommenden Stoßbeanspruchungen anpaßt.
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Bei bekannten Flüssigkeitsstoßdämpfern der bezeichneten Art füllt
die Bremsflüssigkeit den Hubraum einer innerhalb der ineinander gleitenden Gabelrohre
angeordneten Kolbenpumpe aus und wird beim Einschieben des beweglichen Rohres aus
dem Hubraum durch Drosselöffnungen in einen die Pumpe umgebenden Ringraum verdrängt
und beim Ausschieben wieder in den Hubraum zurückgesaugt. Abgesehen davon, daß diese
Ausführung die Verwendung einer Vielzahl von Bauteilen erfordert, besitzt sie kein
ausreichendes Anpassungsvermögen an die Verschiedenheit der auftretenden Stoßbeatispruchungen.
Die den elastischen Anteil der Stoßdämpferwirkung bildende Federkraft ist eine lineare
Funktion des Hubweges. Dieser geradlinigen Federkennlinie überlagert sich die Bremskraft
der Flüssigkeitsdämpfung, die ausschließlich abhängig ist von der Stoßgeschwindigkeit.
Die resultierende Kennlinie des Stoßdämpfers entspricht nicht der Forderung, daß
sich die bei der Arbeitsaufnahme durch den Stoßdämpfer bewirkte Aufteilung der Stoßenergie
in einen elastischen Anteil und einen Reibungsanteil jeweils selbsttätig im günstigsten
Verhältnis entsprechend der Geschwindigkeit und dem Ausschlag des Stoßes vollzieht.
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Gemäß der Erfindung ist bei Kraftradgabeln mit ineinander gleitenden
und gegeneinander abgefederten
Rohren zur Bildung des Flüssigkeitsstoßdämpfers
dieAnordnung getroffen, daß jedesInnenrolir stufenkolbenartig sowohl unmittelbar
in einer passenden Bohrung als auch mit einem Bund in einem entsprechend erweiterten
Teil des zugehörigen Außenrohres geführt ist, das über der Bremsflüssigkeit ein
Luftpolstür enthält, und daß der die kleinere Kolbenstufe bildende Teil des Innenrohres
mehrere in verschiedenen Ouerschnittsebenen liegende Durchlaßöffnungen 7ür die Bremsflüssigküit
hat.
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Der elastische Teil der Kennlinie dieses Stoßdämpfürs setzt sich aus
der geradlinigen Kennlinie der die Rohre gegenseitig abstützenden Feder und der
\'erdichtungskurve des Luftpolsters zusammen, so daß die resultierende elastische
Kennlinie einen progrüssiven Verlauf erhält, d. li. daß das Verhältnis der
Federkraft zum Federweg in Abhängigkeit von dem letzteren zunimmt. Die Gestalt der
resultiürenden Kennlinit kann in weiten Grenzen durch Veränderung der Flüssigkeitsfüllung
und damit des Volumens des Luftpolsters sowie durch die Vörspannung der die Rohre
gegenseitig abstützenden Feder beeinflußt würden. Der progressive Verlauf der elastischen
Kennlinie ergibt zusammen mit der nach Nlaßgabt des Stoßdämpferhubes eintretenden
Änderung desDurchlaßquerschnittes für dieBremsflüssigkeit besonders günstige Verhältnisse
für die Aufnahme der Stoßenergie und ihre Aufteilung in einen elastischen Anteil
und einen keibungsanteil.
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Ein besonders einfacher und zweckmäßiger Aufbau des Stoßdämpfers ergibt
sich durch Anordnung de#r die Rohre gegenseitig abstützenden Feder in dem zwischen
dem Innenrohr und dem erweiterten Teil des Außenrohres gebildeten Ringraum, wobei
die Feder mit dem einen Ende gegen den Bund des Innenrohres und mit dem anderen
Ende gegen die stirnseitige Abschlußwand des Außenrohres abgestÜtzt ist.
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In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Feder unter Zwischenschaltung
eines den Querschnitt des Ringraumes zwischen den Rohren ausfüllenden ringförmigen
Gleitkörpers unterteilt, wobei das Innenrohr mit zusätzlichen von dem Gleitkörper
schieberartig gesteuerten Durchlaßöffnungen für die Bremsflüssigkeit versehen ist.
Dadurch wird erzielt, daß der Verlauf der elastischen Kennlinic in Abhängigkeit
von der Stoßgeschwindigkeit eine Änderung erfährt. Bei hoher Stoßgeschwindigkeit
nimmt der zwischen dem Bund des Innenrohres und dem ringförmigen Gleitkörper liegende
Abschnitt der Feder weniger an der Zusammendrückung teil als der andere Abschnitt,
weil die Kraftübertragung von dein Bund des Innenrohres auf'den Gleitring in der
Hauptsache durch die zwischen beiden befindliche Flüssigkeit, die nicht schnell
genug verdrängt werden kann, erfolgt. Die elastische Kennlinie erhält dadureh einen
steileren Anstieg als bei geringer Stoßgeschwindigkeit. Das Gleichgewicht der Kräfte
zwischen den beiden Federabschnitten stellt sich mit zeitlicher Verzögerung durch
entsprechende Verdrängung der zwischen dem Gleitring und dem Bund des Innenrohres
befindlichen Flüssigkeit ein. Es wird also bei starken Stößen nur ein Teil des elastisch
aufgenommenen Energiebetrages aufgtspeichert, der Rest jedoch nach der elastischen
Aufnahme durch Flüssigkeitsreibung vernichtet.
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Ein Ausführungsbeispiel des Stoßdämpfers ist in der Zeichnung im Längsschnitt
dargestellt, und zwar in der linken Hälfte der Zeichnung in ausgefedertem Zustand
und in der rechten Hälfte in eingefedürtem Zustand.
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Das Innenrohr i ist in einer passenden Bohrung des unteren Abschnittes
io des Außenrohres 9
flüssigkeitsdicht geführt und hat einen Bund 2, der oberhalb
des Abschnittes io in dem entsprechend erweiterten Teil des Außenrohres gleitet.
Die beiden Rohre i und 9 sind durch zwei hintereinander ge-
schaltete
Schraubenfedern -1 und 5 gegenseitig abgestützt. Zwischen den beiden Federn
4 und 5 liegt ein ringförmiger Gleitkörper 3. Der in dem
Ab-
schnitt io des Außenrohresq gleitende Teil des Innenrohres 1 hat
mehrere in verschiedenen Querschnittsebenen angeordneteOfiiiungen8. DieBremsflüssigkeit
6, z. B. 01, füllt die beiden Rohre 2 und 9
nur zum Teil aus,
so daß über dem Bremsflüssigkeitsspiegel 13 ein Ltiftpolster 7 gebildet
wird. Das Innenrohr i besitzt im Bev,-egungsbereich des Gleitkörpers 3 mehrere
in verschiedenen Querschnittsebenen liegende Öffnungen 12, die von dem Gleitkörper
bei seiner Bewegung relativ zum Innenrohr schieberartig gesteuert werden.
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Die Wirkungsweise des beschriebenen Stoßdämpfers ist folgende: Weiiii
sich infolge eines Stoßes das Innenrohr aus der in der linken Hälfte der Abbildung
gezeigten Stellung in das Außenrohr hineinschiebt, wird ein Teil der Bremsflüssigkeit
aus dem Hohlraum des Innenrohres durch die Öffnung 8 in den Ringraum i i
7wischen dem Bund:2 und dem Abschnitt io des Außenrohres hineingesaugt, wobei ein
Teil der Stoßenergie durch Flüssigkeitsreibung vernichtet wird. Gleichzeitig werden
die Federn 4 und 5 und das Luftpolster 7
zusammengedrückt, wobei infolge
der Verschiebung des Gleitkörpers 3 relativ zum liinenrohr ein Teil der in
den Ringraum 14 zwischen Bund 2 und Gleitkörper 3 befindlichen Flüssigkeit
durch die Offnungen 12 verdrängt wird. je nach der Stoßgeschwindigkeit wird die
Feder 5 zunächst stärker zusammengedrückt als die Feder -t, da die Bremsflüssigkeit
durch die Öffnungen 12 nicht schnell genug ausweichen kann. Das Gleichgewicht zwischen
den beiden Federn 4 und 5 stellt sich erst mit zeitlicher Verzögerung ein,
die in der Hauptsache von der Stoßgeschwindigkeit abhängig ist. Diese Wirkung wird
noch dadurch verstärkt, daß nach Maßgabe der Verschiebung des Gleitkörpers
3 relativ zu dem Innenrohr die (#fflitiligUll 12 verschlossen werden.
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Beim Rück-gang des Innenrohres nach Beendigung des Stoßes wird die
bei der Stoßaufnahme in den Raum ii eingesaugte Flüssigkeit wieder durch die Öffnungen
8 verdrängt, -,vobei die Dämpfung gegen Ende des Rückwärtshubes verstärkt
wird, weil die Öffnungen 8 durch Einschieben in den Abschnitt io desAußenrohres
nacheinander verschlossen würden,
so daß ein hartes Aufsetzen des
Bundes 2 vermieden wird. Gleichzeitig ergibt sich eine zusätzliche Dämpfung durch
das Zurückströmen der Flüssigkeit in den kaum 14, wobei zunächst die Feder
5
stärker entspannt wird als die Feder 4 und der Krifteausgleich zwischen
den beiden Federn mit zeitlicher Verzögerung stattfindet.