DE908453C - Hydraulischer Schwingungsdaempfer mit doppelt wirkendem Kolben - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 5. APRIL 1954

S26058III63c

Fribourg (Schweiz)

Die Erfindung hat einen hydraulischen Schwingungsdämpfer für Fahrzeuge zum Gegenstand, der einen doppelt wirkenden Kolben aufweist. Der von einem in Schwingungen versetzten Organ angetriebene Kolben umgrenzt hierbei zwischen jeder seiner gegenüberliegenden Flächen und dem entsprechenden Boden des Zylinders, in dem er sich bewegt, zwei Kammern, von denen die eine oder die andere abwechselnd die Arbeitskammer bildet, und zwar je nach dem Verschiebungssinn des Kolbens. Diese Kammern stehen unter sich vermittels Kanälen in Verbindung, die in dem Kolbenkörper und den Teilen angebracht sind, welche zwischen den Kammern und den Kanälen liegen, und den Flüssigkeitsumlauf zwischen den beiden Kammern steuern, um die gewünschte Dämpfungswirkung hervorzurufen.

Der Kolben des hydraulischen Dämpfers gemäß der Erfindung ist in solcher Weise ausgerüstet, daß er dank der Bauteile, die er aufweist, allen funktioneilen Bedingungen gerecht wird, die sich aus der Anwendung des betreffenden Dämpfers auf eine bestimmte Fahrzeuggattung ergeben, indem die aufgenommenen Schwingungen in geeigneter Weise für jede der beiden Verschiebungsrichtungen des Kolbens gedämpft werden.

Gemäß der Erfindung wird dieses Ergebnis für jede dieser beiden Verschiebungsrichtungen durch die vereinte Wirkung eines Schieberventils und einer in zweckmäßiger Weise belasteten Feder, die mit dem Schieberventil zusammenarbeitet, erreicht. Das genannte Schieberventil besteht aus einem zylindrischen Körper, der im Innern hohl und in einer Bohrung des Kolbens untergebracht ist und auf

einem Teil seiner Seitenfläche Längsschlitze trägt. Diese Längsschlitze stellen in bestimmten Ventilstellungen den gedrosselten Querschnitt dar. Die Flüssigkeit, die in derjenigen von den beiden Kammern zusammengepreßt wird, auf welche die Kolben wirkung zur Ausübung kommt, durchfließt den gedrosselten Querschnitt und dringt in entspanntem Zustand in die gegenüberliegende Kammer, wobei der in Betracht kommende Be-ό lastungsverlust sich in unmittelbarer Nähe von derjenigen Kolbenfläche vollzieht, die in diesem Augenblick wirksam ist.

Eine Ausführungsform des hydraulischen Dämpfers gemäß der Erfindung ist beispielsweise in der Zeichnung dargestellt.

Fig. ι ist ein axialer Längsschnitt durch den Dämpfer;

Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie A-A der Fig. ι; Fig. 3 ist ein Schnitt nach Linie B-B der Fig. ι; Fig. 4 ist ein Teilschnitt, der in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit des Schieberventils und der mit ihm zusammenarbeitenden Belastungsfeder zeigt.

In der Zeichnung sind Teile, welche auf beiden Seiten des Kolbens gleich sind, mit denselben Bezugsziffern versehen, jedoch unter Hinzufügung des Index α auf einer der beiden Seiten.

Der durch den Arm 2 angetriebene Kolben 1 bewegt sich in dem Zylinder 4, welcher an jedem seiner Enden durch die Abschlußklappen 5 und 5^B verschlossen ist. Der Arm 2 ist fest mit der Welle 3 verbunden, deren Schwingungen gedämpft werden sollen. In jeder der Bohrungen 6 und 6^a, die sich in dem Kolbenkörper 1 befinden, ist ein Schieberventil 7 bzw. y^a am Ende dieser Bohrungen angebracht, die in die Kammern 8 und 8^ß einmünden. Diese Kammern werden von je einer Kolbenfläche und dem entsprechenden Teil des Zylindermantels 4 umgrenzt. Das Schieberventil, dessen Bewegung durch eine Anschlagscheibe 9 bzw. g^a begrenzt wird, arbeitet mit einer Druckfeder 10 bzw. io^a zusammen, die in der entsprechenden Bohrung 6 bzw. 6" untergebracht ist. Das Ventil ist auf einem Teil seiner Seitenfläche mit Schlitzen 11 bzw. ii° ♦5 versehen. An seinem Boden ist vorzugsweise eine kalibrierte Öffnung 22 bzw. 22^a von sehr kleinem Querschnitt im Verhältnis zu dem der Schlitze 11 und ii^a angebracht.

Zwei Kanäle 12 und 12^a, die im Kolbenkörper angebracht sind, verbinden jede der Kammern 8 und 8^a mit der Bohrung 6^a bzw. 6, die der gegenüberliegenden Kammer entspricht. Jeder dieser Kanäle mündet in die Bohrung über zwei Bohrungen, deren eine, 13 bzw. 13°, in eine Ringnut 15 bzw. 15° ausläuft, die in dieser Bohrung bzw. an deren Umfang vorgesehen ist. Die andere Bohrung 14 bzw. 14" mündet ein wenig hinter der ersteren in dieselbe Bohrung.

Einerseits laufen zwei Kanäle 16 und i6_e in den zentralen Hohlraum 17 aus, der mit Vorratsflüssigkeit angefüllt ist, und grenzen andererseits an die Kammer 8 bzw. 8°. Diese Kanalmündungen an jeder der beiden Kammern tragen je einen Schlitzverschluß 18 bzw. i8^a von bekannter Plattenform, der mit einem Anschlag 19 bzw. 19° ausgerüstet ist.

Nimmt man an, daß die zu dämpfende Schwingung die Verschiebung des Kolbens in Richtung des Pfeils f bewirkt, so wird die Flüssigkeit in der Kammer 8, den Kanälen 12, 13" und 14° und der Bohrung 6° zusammengedrückt werden. In der Kammer 8°, den Kanälen I2^a, 13 und 14 und der Bohrung 6 wird sie dagegen entspannt. Solange der Kolben 1 sich nicht verschiebt oder seine Geschwindigkeit sehr gering ist, wird das Schieberventil 7 gegen seinen Anschlag 9 unter der Wirkung der Feder 10 gedrückt. In diesem Fall können die Kammern 8 und 8^a nur über die unveränderlichen Öffnungen 22 und 22° der Schieberventile, die Kanäle 14 und 12^s bzw. 12 und 14" und durch die Durchlaßquerschnitte kommunizieren, die sich aus dem Spiel ergeben, das aus den Herstellungstoleranzen stammt, denn in dieser Stellung sind die Schlitze 11 durch die Innenfläche der Bohrung 6 verdeckt. Die Kammern 8 und 8° dürfen auch nicht durch die Kanäle 16 und i6^a und den zentralen Hohlraum 17 kommunizieren, weil das Ventil 18 gegen seinen Sitz gedrückt wird.

Sobald die Kolbengeschwindigkeit in Richtung des Pfeils / einen gewissen Wert annimmt, ver- go schiebt sich das Schieberventil 7 unter dem Einfluß der in der Kammer 8 zusammengedrückten Flüssigkeit, indem die Gegenfeder 10 zusammengepreßt wird (vgl. die in Fig. 4 wiedergegebene Stellung) .* Die Schlitze 11, die mit der Ringnut 15 zusammenarbeiten, ergeben einen veränderlichen Querschnitt für den Flüssigkeitsfluß. Dieser Durchlaßquerschnitt ist in Verbindung mit der Belastung und der Vorspannung der Feder ro bestimmt, und zwar in Abhängigkeit von den Bedingungen, die für die Erzielung der gewünschten Dämpfung zu erfüllen sind. Es ist zu beachten, daß dieser Fluß und der sich daraus ergebende Druckabfall fast unmittelbar an derjenigen Kolbenfläche auftreten, welche in dieser Phase des Dämpfungsvorganges die Kammer begrenzt, in welcher die Flüssigkeit zusammengedrückt ist. In diesem Augenblick kann die in der Kammer 8 unter Druck stehende Flüssigkeit nicht frei in die gegenüberliegende Kammer 8^a strömen, weil sie durch das Ventil y^a daran gehindert wird. Letzteres wird durch die Wirkung des Druckes der Feder io^a gegen seinen Anschlag 9° anliegend gehalten, während seine Schlitze ii^ö durch die Innenfläche der Bohrung 6° abgedeckt sind, also ohne Verbindung mit der Ringnut 15" liegen.

Die Flüssigkeit der Kammer 8 kann auch nicht durch die Kanäle 16 und i6^a in die Kammer 8" fließen, weil das Ventil 18 auf seinen Sitz gedrückt wird.

Die Rolle der Plattenventife 18 und i8^a ist iao folgende: Diese Plattenventile sind normalerweise infolge ihrer federnden Ausbildung geschlossen und können nicht eine der Kammern 8 und 8° mit der anderen kommunizieren lassen, wenn der Kolben sich verschiebt, da das eine Plattenventil immer durch den in einer der beiden Kammern

herrschenden Druck auf seinem Sitz gehalten wird. Wenn jedoch die Dämpfungsflüssigkeit sich in diesen Kammern infolge einer Temperatursenkung zusammenzieht und so zur Erzeugung eines Vakuums führt, öffnen sich die Ventile 18 und i8^a unter der Wirkung des hydrostatischen Druckes der Flüssigkeit in der Zwischenkammer 17. Dies hat zur Folge, daß die Kammern 8 und 8^a ständig gefüllt gehalten werden und damit eine unwirksame Betriebsweise des Dämpfers während eines Teils seiner Betriebszeit vermieden wird, solange der Schwingungsdämpfer nicht seine anfängliche Temperatur wieder angenommen hat. Derselbe Vorgang spielt sich ab, wenn Flüssigkeitsverluste in den Kammern 8 und 8^a z. B. infolge eines Mangels der Dichtungen, z. B. an den Verschlußdeckeln, aufzutreten beginnen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Hydraulischer Schwingungsdämpfer mit doppelt wirkendem Kolben, der in einem dichten, mit Flüssigkeit ausgefüllten Zylinder eingebettet ist, in welchem zwei gegenüberliegende Kammern durch je eine der Kolbenflächen und durch den entsprechenden Zylinderboden begrenzt sind, und in welchem den Kolben durchsetzende Kanäle die beiden Kammern verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die in diesen Kanälen im Verlauf der abwechselnden Verschiebung des Kolbens einen wachsenden Strömungsquerschnitt für die Flüssigkeit in der Nähe der Kolbenfläche auftreten lassen, welche die Kammer begrenzt, in der die Flüssigkeit zusammengedrückt ist.
2. 2. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindungskanäle Schieberventile eingebaut sind, die im Innern des Kolbens hin und her gleiten.
3. 3. Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer mit den Kanälen in Verbindung stehenden, im Kolben angeordneten Bohrung auf jeder der beiden Kolbenflächen ein Schieberventil mit vorbestimmtem Durchlaßquerschnitt eingebaut ist, das mit einer Druckfeder zusammenarbeitet, deren Belastung derart eingestellt ist, daß während der Arbeitsphase jeder Kolbenfläche ein wachsender freier Durchlaßquerschnitt für die Flüssigkeit von der unter Druck stehenden Kammer zu der gegenüberliegenden Kammer festgelegt wird, während der Flüssigkeitsfluß eine Druckverminderung in der letzteren Kammer in unmittelbarer Nachbarschaft der entsprechenden Kolbenfläche hervorruft.
4. 4. Dämpfer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberventil aus einem zylindrischen, innen hohlen Körper besteht, der auf einem Teil seiner Seitenfläche mit Schlitzen von entsprechendem Querschnitt versehen ist.
5. 5. Dämpfer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Schieberventils mit einer öffnung von sehr kleinem Querschnitt im Verhältnis zu dem von den Schlitzen gebildeten Durchlaßquerschnitt versehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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