DE874092C

DE874092C - Hydraulischer Stoßdämpfer

Info

Publication number: DE874092C
Application number: DENDAT874092D
Authority: DE
Inventors: Paris Christian Marie Lucien Louis Bourcier de Carbon de Previnquieres
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1953-03-05

Description

Hydraulischer Stoßdämpfer

I 1w \ ii hat an livcli-atilisclien

iiiii In cilwin 7ylili,cler angeordneten

zum Gegen-

:I;m@l

I Ix', "'rliil:,,'il @x'trcflcll insbesondere die

.\11:I)il@lrilrr; I-@d1w1i, ili,'s,r I>;inij)fei-und'außer-

ch'l)1,'iiw \)1,illlli ilii:;#li)1111 (l<'s I);inil)fers für Fahr-

r<'11@,, Ix'i 1@<1@'lii'r @li<'s<'r @llrl@t'I;<'l)rc' wie üblich ein-

baut ,@-@'1@1@'ll k:iiiii. d. bi. wiilx'i s"#iii Kolben mit der

l:;lil:)rl)s,' @I,': I''al,i @<')ls liml s,'iil @@'lin,ler finit dem

I':II11'h<'@I<'II \,'I'I@1111fI<'ll ist.

I >i,' ,'rlill@l))rl@s,')r);il.lc'ii .\)islül)r1111@t'11 sind' als

li('I@I11,'I :1111 ill'ii \hli. i bis i", ill'.I' /t'il hnungen dar-

'st,'llt.

Gein<iß einem wesentlichen- Kennzeichen der I?1-f» icluiig ist die Bauform eine solche, bei welcher die Strömung des Öls von einer Kammer des Zylinders zur anderen nichtdurcheine oder mehrere in dein Kolben angebrachte Öffnungen erfolgt. sondern hei der das 01 in einer äußerst dünnen Schicht 2 zwischen dem Kolben und dem Zylinder 3 strömt. Die Zentrierung des Kolbens kann cltll=cli Binde 4 erfolgen., die auf wenigstens. einer der Seiten des Kolbens vorgesehen sind und selbst eine gewisse Zahl von Öffnungen 5 enthalten, die hinreichend sind, uln den Durchtrittswiderstand des Öls durch diese Öffnungen vernachlässigbar zti machen. Die Torteile dieser Vorrichtung sind hctr:ichtlich; ,1c1111 sie gestattet, die kinetische Bretnsiitt a»i eiiieli vctllst:i»dig vernaclllässigbaren Wert zii verriii;@erii, deren sch:i:dliche Wirkungen seich bei allvif lx#kailittell Dämpfern fühlbar machen. DieVorric11t1111g gcstattt#t so,, eine Bremsung durch reine \'isl:cisit:it zii erhalten, was für die Wirkungsweise :i»I;icr st güilstig ist.

1)1t# laniiii.tre Strömung zwischen dein bewcglicheii Kolben und -der festen Wand kann nicht nur hei einem Dämpfer finit geradliniger Bewegung des Kolbens angewendet werden, sondern auch bei einem Dämpfer mit einem Drehkolben.
l?in weiteres Kennzeichen der 1?rfinduilg besteht darin, den Kolben mit durch \%eiltile 6 und 7 verschlossenen Längsbohrungen zu versehen, um die durch den Dämpfer auf das Valirgestell übertragenen Kräfte auf eünen angetliessenen Wert zu begrenzen, indem man den 1.)rucktinterschied zwischen der oberen und der unteren haininer des Zylinders begrenzt. DieVentile werden vorzugsweise als Ventile finit Kugel und zylindrischer Schraubenfeder ausgeführt, da diese Ventilbauart einfach ist und eine IeicliteRegeluitg gestattct.l)erSitzderzylindrischen Schraubenfedern '" erhält eine zentrale Ausnehmung 9, um slic Zentrierung dieser Federn zu gestatten. -Man kann ferner finit \%oi-teil an Stelle der Kugeln metallische, pilzförmige Organe mit halbku.geligein Kopf benutzen, de i-cil Fortsatz vorzugsweise ohne Spiel in das Innere der Feder des Ventils eintritt, wobei ciicsc ltilzfi>i-nii;gt#il Organe übrigens einfache volle oder hohle Niete sein können; wie sie handelsül>lich sind.
Eilte aridere Ausführungsforen eines erfirndung'sgemäfieii.Kollx#ns ist in c1eiiAbb.2 und 3 dargestellt. Bei dieses- Ausfiihrungsfornl wird der Kolben durch eine Reibe von elastischen Lochscheiben io gebildet, die vorzugs-,#\#eise metallisch sind, aber auch aus jedem beliebigen geeigneten Werkstoff sein konnen, der ihnen eine gewisse Elastizität erteilt, wvie z. B. Stahl, Messing, Preßmasse usw. Diese Lochscheiben haben einen Durchmesser, der sehr nahedeln Innendurchmesser des Zylinders 3 liegt, und sind voneinander durch Zwischenstücke 12, die selbst entweder starr oder elastisch sein können, getrennt und auf der Stange i i des Kolbens zusammengespannt. Die Führung der Gesamtanordnung des so gebildeten Kolbenas wird durch zwei Endplatten 13 gewährleistet, die gegenüber der Bohrung des Zylinders ein normales Spiel haben und Löcher 14 für den Durchtritt des Öls aufweisen.
Dieser Kolben lrictet zunächst den Vorteil einer Ersparnis an 1-lerstelluiigs)<osten und ferner den, daß er dank der Nachgiebigkeit seiner elastischen Lochscheiben zusätzliche Vviitile fieberflüssig macht.
Ein weiterer durch cineii dei-:irtigcii Kolben erhaltener Vorteil besteht dari-ii, daß tlic durch cleil Dämpfer auf das Fahrgestell ülx#rtragc»t#it IZiicl<-stöße selbsttätig begrenzt werdeli, scl11s1 weliil Glas Straßenprofil dem Rad und iitfc>Igc<h#sse» ileiii Kolben eine sehr schnelle Bewegung aufzwingt. Unter dein Druck des Öls geben ii:iinlich die .1.11c@ischeilx°n an ihrem Rand nach m-id bieten st> tlciii Ü] einett grülAervit I )ilrclllal.@.. cva#, ihr \'111-riclittiitg eilt, Arbeitsweise vvi-leilii, iliv iiiit ihr eifites @idierhcit#-ventils vergleichbar ist.
Die Erfahrung hat jecltx-li @czeigt, rlaß diese so angeordneten Loclisclieilx#ii ' wir t-ine sehr beschränkte Fähigkeit zum elast;sclit#ii :Nachgeben unter dem Druck des Öls besitzen. Soliakl die auf die Kolbenstange ausgeübten Kräfte vii)en bestimmten Wert erreichen, beginnen sie zii knicken, d.h. sich zu werfen oder an ihrem Rand zu kr:hiseln, anstatt sich weiter gleichmäßig zu verformen.
Es ist deshalb besser, wie auf Abb. 4 dargestellt, die ein Schnitt längs der Linie A-A der Abb. 3 ist, Lochscheiben io zu benutzen, die durch radiale Schlitze i 5 in Sektoren unterteilt sind.
Die A-bb. 5, 6 und 7 stellen eine Bauart des Kolbens gemäß der Erfindung dar, die ebenfalls biegsame Lochscheiben aus dünnem Blech aufweist, sich aber von dem vorhergehenden wesentlich durch folgende Punkte unterscheidet: i. Durch die Tatsache, daß die Lochscheiben in Form eines Bündels unmittelbar in Berührung miteinander aufgestapelt sind, wobei dieses Bündel übrigens in ganz besonderen Fällen auf eine einzige Lochscheibe bescllräitkt sein kann, 2. und besonders durch die Tatsache, daß dlies-es Bündel -zwischen zwei Führungsplatten 13 zusammengepreßt wird und daß dieoberseite ili ci11cr jctlcii ,fieser I'lattcii, die finit dein Blinde] io iii -Ht#rührung stvlit, llie I7ciriii eifies Zylindei-al>scltiiittc:: aufweit, Jesse» l:rzeugeiide senkrecht zti der J@c111x#ttachst: stehen, wobei diese Zylinderfl:iclie als Anschlag für das Bündel bei seiner elasti:sclicii \ crformung unterderEinwirkung der auf es ausgeübten Kräfte und zur Begrenzung dieser Verfc»-niung dienen soll. Auf diese Weise kann die Biegung der Lochscheiben nicht die Krümmung der ihnen als Auflage dienenden Zylindet-fl:ic lie übersteigen, was gestattet, das Metall nur unterhalt> seiner Ermüdungsgrenze arbeiten zu lassen.
.\1->b. ä ist die Schnittansicht einer Ausführungsform eines Kolbens, bei «-elcherdieser Kolben nicht ein Lochscheibenkolben, sondern ein massiver Kolben ist.
Diese Anordnung hat zum Zweck, das Arbeiten des Dämpfers temperaturunempfindlich zu machen, d. li..die von der laminaren Strömung des Öls herrührende Bremsung von den durch Temperaturänderungen hervorgerufenen Veränderungen der Viskosität des Öls unabhängig zu- machen. Sie besteht hauptsächlich darin, einen Kolben aus drei Teilen T . 1 ". 11' zit benutzen, wobei der zur Erzielung der laminareit Strömung des Öls dienende mittlere Teil i aits einem Werkstoff besteht, der sich stärker atiscIchnt. als das Metall oder die Legierung. :iiis welcher der Zylinder besteht, so daß der 1)tii-clillijl.i-1111c1-scliiiitt iii einem bestimmten \%erll:iltiiis aü?-»ii»int ,>der zunimmt, wenn die 7'cmlx#rattir stvigt iulcr fallt. Dieser Kolben kann fentcr Cellist finit \%eiitileii versehen sein, wie clrr iilx-1i I><#@iltrielx#nic 1W llx#ii.
I#:111 weiteres Kennzeichen rlt#r v@trlit#ei»Ici1 1:r_ 1,111dung wird durch slic Art ilcr i@rwciitletcii Abdichtungen gebildet. Zahlreiche Versuche haben nämlich gezeigt, daß eine liinre.iclicede Dichtigkeit finit einer Vielfachdichtung erhaltest werden. konnte, die, wie auf Abb.9 dargestellt, durch zwei oder drei kleine zylindrische Rillge -17 aus Gummi gebildet wird, die mit leichter Pressung in Nuten von gleicher Form eingesetzt sind. Bei 1-8 ist ein Hohlraum angeordnet, der finit dickem 01 gefüllt wird, was den doppelten Zwcek hat, die Dichtigkeit des Systems zu erliölicii u11<1 zur Scliniierung derStange des Kolbens i zti .clicI1e1i.
Abb. 1o lietrifi't einen Einbau des Dämpfers, der umgekehrt %wiv (Icr ül)liclic Einbau ist, d.li. hei welcherii clci- Ktlllxcti i finit der Radachse 19 uii-d der Zylinder 3 Ix@i 2c» nit dein Fahrgestell des Fahrzeugs vcrl>usidi@ii ist. Diese Uinkcliruiib gestattet die Vcrci,iif:icliung des Aufbaus des Dämpfers, dessen mit (>I gcfiilltel- Körlxi- nur noch cisi ciiiziges lZolir a11. Stelle der zwei Rolirc aufweist, welche im allf;enlcinen benutzt werden, um gleichzeitig ein als 0lvorratslxhälter diencndcs und als ,`\tLSälelillSV()lntlicii für -(lic Koll)etistaiige dienentlc:s l-iiigfüi-niiges Volumen zu bilden. Bei dieser vereinfachten Bauart des Körpers des Dämpfers ist die Umkehrung notwendig, um Hohlraumbildüngen zu vermeiden; ein solcher Dämpfer erfordert jedoch die Verwendung einer oberen Kammer 21i, deren untere Wand einen Satz von Ventilen aufweist, d. h. ein Füllungsventil 22, z. B. mit einer Kugel und einer sorgfältig geeichten zylindrischen Schraubenfeder, welches beim Eindringen der Kolbenstange arbeiten soll, und. ein Entleerungsventil, welches dlurch zwei seitliche Öffnungen 23 und 24 gebildet wird, die durch eine Lochscheibe aus dünnem Metall 25 verschlossen werden, wobei dieses Ventil l.x:i der Zug-lxxanspruchung der Kolbenstange arbeiten soll.

Dieser Satz von \%entileri kann übrigens durch die auf :\111i. i t lind 12 dargestellte Anordnung ersetzt werden, wclclle aus einer einfachen .dünnen Metallscheibe 20 hcstclit, die in ilii-er Mitte an dein Boden 27 der Kammer Befestigt ist, "volxi dieser Boden gemäß zwei diametral l;egeiiü.hei-liegeii-den Segmenten 28 und 28' 2tligcsclltiittell ist. Die Scheibe 26 stellt ein Ventil-dar, welches frei in der k iclitung der Abwärts-bewegurig der Stange nachglil1t, was der Flüssigkeit gestattet, cfiescl- Stange i@iil@r<taiidslos zu folgen, und welches lxi der Aufw:irt@l><#we@rnng Widerstarid leistet und so Hohlin dem unteren Teil des Zylinders wrlmnl@ri.

i@i w1l);tvcrständlich, daß der Boden der

att,tatt_tlui-cli eine Stange gehalten zu

ii d, t, ltii,l4-11 iliil@5 kolires bilden kann, das

Iii d4,01 . i #.1f ti 1\,1r111 ;In t;t-ordnet oder in dieses ein-

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aiii ilitltr,#11 Tcil des

1-lauptzvlitrdcr; zwischen diesem und dem Ringraum vorgeselicii werdefi.

Gemäß einer anderen Abwandlung kann die obere Kammer 21 selbst fortfallen unter der Bedingung, daß die Umkcliru.nä der Anordnung des Dämpfers beibehalten und ein einfach wirkender Dämpfer angewendet wird, d. 11. ein Dämpfer, der nur in dem Sinn der Ausdehnung bremst, wobei die Bremsung in,dein Sinn dies Zusaininendrückens -dann durch ein Ventil mit geringer Belastung begrenzt werden muß, da sonst in dem unter delle Kolben gelegenen Teil des Zylinders Hohlraumbildungen auftreten, welche das Arbeitendes Dämpfers stören: Bei dieser Abwandlung ist es zweckmäßig, daß in dem oberen Teil deis Zylinders ein gewisses Volumen von Luft unter !)ruck vorhanden ist.
Bei allen Ausführungsformen mit im obigen Sinn uni.gekeli.rten Teilen wird der Schutz der Stange entweder, wie in Abb.,io dargestellt, durch einen Harnionikabalg aus Gummi 29 oder, wie in Abb. 13 dargestellt, durch ein Rohr 30 erhalten, welches an sci,nem unteren Teil Öffnungen 31 aufweist, uiii den Abfluß der Wassertropfen zu gestatten, die zwischen diesem Rohr und dem Zylinder 3 liei-uliterr.innen können. Jedenfalls kann nur die Ver\veild-üilg einer Abdichtung der oben beschriebenen un.(l auf Abb.9 dargestellten Art, welche außerordentl@iclie Dichtungseigenschaften besitzt, die Uinkelii-uiig des Dämpfers ermöglichen.
Der schematisch ,in Abb. #i3 -dargestellte Dämpfer kann die in Ahb. 1o oder' in den Abb. ii und 12 dargestellten charakteristischen Anordnungen aufweisen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. I-.lydraulischer Stoßdämpfer mit einem in einem Zvl#ii,der angeordneten Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß' die Strömung des Öls zwischen .den beiden beiderseits des Kolbens gelegenen feilen des Zylinders. in einer dünnen, laniiiiaren Schicht zwischen der Außenfläche des Kolbens und der Innenfläche des Zylinders erfolgt, wolxi der Kolben wenigstens einen von einem Ventil gesteuerten Kanal enthält. .
2. Stoßdämpfer nach Anspruch ;i, dadurch geicnnzeichnct, daß der Außendurchmesser des lsoltxns (1) etwas kleiner als die Bohrung des Zvlin,dcrs (2) ist, wobei wenigstens auf einei-Stirnseite des Kolbens ein Bund (4) oder eine Platte (13) zur Führung des Kolbens in (lein Zylinder vorgesehen ist.
3. Stoßdämpfer nach An.sprucli 2, zeichnet durch einen Kolben mit wciiigstclis einem Kanal zwischen seinen bei.dcn S t i rilsc.i teil und eirein Ventil an einer der Offiltiiigun dieses Kanals oder dieser Kanäle. Stoßdämpfer nach A"isl)rtlcli 3,. dadurch gekennzeichnet, daß das \%ciltil t@tlcr tlic Ventile mit einer Kugel (6,7) Itild (#.111<r zy1111(II'iscllell Schraubenfeder (8) ausl;crüstcl sind. j. Stoßd@i.inllfer sigelt ;1i1s1>rucli 3, dadurch gekelinzcidllict, tl:tl.l tLi. \'<#11B1 otkr <sie Ventile dies Kolbens die Forin ciiics 1)ilzf(*)l lili-c'll c tr;#ail' oder eines Niets lialxli. 6. Stoßdämpfer nach :\It:a)rltcll . , @I:t,llll@ 1l ., ae l zen ii ze Ichnet, * daß (Ivi- (Iiii (,li c 1 114- 1%'1- 1 hi- von elastischen @ochschcilx'It ( ic)) t;c'1)Il@lc'1 ;,i. deren Durchmesser seilt ,Ic'I der Bohrung des wlill<lcrs ist iiil,1 iI,,@ :lili @I1.. Kolbenstange aufgcbraclit 1111,1 durch Zwischel)stiiclcc (12) #' Clr.'lltil #i11)1. @@@@I@;'i die Ges,amtanordnulig fe,Stge@l):IIIIII IPI. Scheiben (13) 7. Stoßdämpfer nach .\llsl@rtl,ll t), @I;tclllrcll gekennzeiclilic#t, dafl slic' c'la@;;.(I1,'ll I ,,),I1@(ll<'iln'It des h011@etls lnit ra(li;llc'll `;)Illitz.,'ll ( 1.3: .\1)1)..1j versehen silid.

B. Slc)licl;illll>Irr 11a,11 :\llsl)rucll 2, dadurch gchennzc#idllx't, (1a1.1 rl@'r h,)llx'n @ac#»igstclls cii)c elastiscli.(# L,xcltsrllc'ilx' ()dc'r @c»-zugs@@c#isc (,il, l@ü»(lc#1 voll elastiscl)ell I-oclisclicil)cil (lo; \1)1). 5) ;ttl(@@cist,.(Ie#rCil Durchmesser sehr wpili 1;1('ill('r als (Icr der Bohrung des Zyliliclci-s ist tili(1 die auf der Kolbenstange zwischen zwt#i I@ültrullgss-cllcil)cn (13) fes-tgespailnt sind, @@()1)c'i (lic Oberfläche einer jeden Scheibe, die clcu Lochscheiben gegenüberliegt, eine Z@@lilid,t,rfläche (16; Abb. j) ist, deren Erzeugende sciil;-recht zu der Kolbenachse steht.. g. Stoßdämpfer nach Anspruch i odel- 3, (UI-durch gekennzeichnet, daß der Körper des h()1-bens aus einem Werkstoff besteht, dt#i- sich stärker ausdehnt als das 'Metall oder die Lcgicrung, aus welcher der Zylinder hergestellt ist, so daß der Durchflußquerschnitt für die latllinare Strömung zwischen Zylinder und ILOllrcu in Abhängigkeit von der Temperatur veränderbar ist. io. Stoßdämpfer nach Anspruch 2 oder 3, .dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eitlen Körper au's drei Teilen (i, i°, ib; Abb. 8) lxsitzt, wobei der Mittelteil aus einem Werkstoff besteht, der sich stärker ausdehnt als das Metall oder die Legierung,. aus welcher der. Zylinder hergestellt ist, so daß der Durchflußquersohnitt zwisclicil Zylinder und Kolben in Abhängigkeit voll der Temperatur veränderbar ist. 1 1. Stoßdümpfer nach Anspruch 1, dadurch gchel)lizeid)ltet, daß die Kolbenstange im Zvlin-(lerl)o(h'll wciligstens durch einen zylindrischen Rillg atts(ililililii oder einem anderen elastischen 1\@crl:st()ll :11)t'(lirlitc@t ist, der mit leichter Pressung ili c#im'r \tit gleicher Form gehalten wird. 12. Sto@t(l;illtl)fl'r nach !\llspruch i i, dadurch gekennzc#ichllet. da 13 zlii-:\1)clichtung der Kolbenstange gegc#I)ülxr ( h#ilt @@'Iiliderboden ein zylindrischer, sclilllicriil,'(üllt<'r. :ils Vorratsrauln ausgebildeter 1 I()ltlr-:tillll ( IN) Nc)rg('schen ist, der c'ill,' Ilüssi::;l;citsslx'rrc bildet, wobei die Sperrim I Ic>Illrailul durch beiderseits dieses II,)I)Irallllls a»@'I>racllt(# elastische Ringe (17) @;t'II:IItWI @\ir(I. 13. St()licl;illll)fc#r für Fahrzeuge nach Ani, dadurch gchcunzeichnet, daß die I")Ilx#li.st:liige mit der Radachse (i@g;; Abb. io) @Ic's l@allrzeugs und der Zylinder (3) mit dem I@:Illr,;;c'st@'ll (]>ei 20) des Fahrzeugs -verbunden ist, ;lii (lein olleren Teil des Zylinders eine 1;I 111111<'r (2 1) \#oi-.;;esehen ist, deren Trennwand ,)ch#r I@,)(I,'ll zui-Trennung g'der Kammer von dem I@'lill,l,'r c'illl@üll@#cntil(22)und einEntleerungs-%('iitil (.,;;. 2.1. 25) für diese Kammer enthält. 1.I. @t,)Licl;il»1)fcr nach Anspruch 13, 'dadurch ;,c#l;c'llilz('icllitet, daß das Füllventil (22) der h:Illlill<'r (21') durch eine unter der Einwirkung c'ilit'1 z\'lilidrischen Schraubenfeder stehende htt@#c'I @I'I,ilrlct wird, während das @nt@eerungs-\-('lilil ,Itir(-li cii)e dünne -Metallscheilk (25) gc#-1)il:l('I \w11. die zwei in derdu#i(Ie@@ali(1 altgc'llr;lclitc c')Ifuting'en (23, 24) versc'llliel.it. cladurdt I @. @Ir)Lt(I;impfer nach Allspruch 13, I'I;t'llllz<'iclt»et, daß vom Boden (27). der Kainlitt'r (2i) z\\(#) diametral gegenüberliegende Seg-»IClit@# ;tl)"c'scliliittcn sind (28, 28'; A-bb. 12), WO-(26) in der Mitte rlicscr @cllci,l<'i@al)(1 auf der Seite des Zylinders lx#f(,stigt ist. div ili der einen Bewegwng'srichttl»g dcl- K011x@llstan@e nach@t;ibt und in der entgegengesetzten Widerstand leistet. 1:6. Stoßdämpfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventilanordnung nach Anspruch 14 oder 15 z-,v, ischen dem Zylinder des Dä.mpferkolbens und dein Vorratsbehälter für das Arbeitsöl eingeschaltet ist. 17. Stoßdämpfer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Organ zum Schutz der Kolbenstange zwischen dem Zylinder und der Gelenkachse dieser Stange an der Radachse eingeschaltet ist. 18. Stoßdämpfer nach Anspruch 17. (lachtrclt gekennzeichnet, daß das Schutzorgan durch cil)c# Hülle aus Gummi oder eincin al)(1<#rc#tt Glast i scheu Werkstoff gebildet ist, @@elcltc oliv Vorili eines Harmonikabalges (20) I):It. ig. Stoßdämpfer llacll @\Itsl)Iucll 17, dadurch gekennzeichnet, daß (las @clt»tz()rgan durch eilt an der das Gelenk z\\-isrlici) der holl)eilstallgc und der Pa<laclisc 1)il(1@'liclc'It.:ldrsc lrcfestigtc#s Rohr (30) ge#1)il<let ist, @@clclle@ auf deal Ii@r@rC#r des Zvlin(lci.s des Diimpfers gleitet und alt seinem ttiit.c.rVli Teil Oifnungen (31) atlf\N-ci:t. :11lgezot;cllc @ruclachrift,u: Deutscliv I'ateutschrift Nr.;oi 81;.