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Hydraulischer Stoßdämpfer Die Erfindung bezieht sich auf hydraulische
Stoßdämpfer mit Kolben und Zylinder und betrifft insbesondere eine Ventileinrichtung
zur Steuerung der Flüssigkeitsströmung im Stoßdämpfer.
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Die Druckcharakteristik der Flüssigkeit beim Durchströmen des Ventils
in zueinander entgegengesetzten Richtungen ist in der Regel verschieden. Die Erfindung
will Ventile dieser Art in der Weise ausbilden, daß bei Zunahme des Druckes die
Flüssigkeitsströmung bei der Bewegung in einer Richtung in mehr Stufen erfolgt als
bisher.
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Es ist eine zweiteilige Ventileinrichtung bekannt, die aus einem federbelasteten
Tellerventil mit einer ständig offenen Durchlaßöffnung auf seinem Sitz und einem
federbelasteten Zapfenventil besteht, die in der Weise arbeiten, daß der Flüssigkeitsstrom
in einer Richtung beide Ventile als einheitlichen Körper bewegt, in entgegengesetzter
Richtung nur das Zapfenventil.
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Gemäß der Erfindung wird in das Zapfenventil noch ein federbelastetes
Rückschlagventil so eingebaut, daß die Flüssigkeitsströmung in der einen Richtung
in drei Stufen erfolgt, und zwar erstens durch den ständig offenen Schlitz des Tellerventils,
zweitens durch die Öffnung des Rückschlagventils und drittens durch öffnen des Zapfenventils.
Durch diese Anordnung wird das Auftreten harter Stöße vermieden.
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In der Zeichnung ist die Erfindung als Anwendung bei einem Ventilmechanismus
nach dem älteren Patent 824 283 beispielsweise dargestellt. In dieser ist
Fig.
I ein Teillängsschnitt durch einen Stoßdämpfer, Fig. 2 ein vergrößerter Grundriß
einer Ventileinrichtung, Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2. Der in
den Zeichnungen dargestellte Stoßdämpfer enthält einen Zylinder 2o, der an einem
Ende verschlossen ist und am anderen Ende die Fassung 2I einer Ventileinrichtung
für die Flüssigkeit trägt. Ein den Zylinder 2o umgebendes Rohr 22 bildet einen Behälter
23 und trägt am Ende eine Kappe 24 mit Rippen 25, auf denen die Ventilfassung 2I
ruht. Mit der Kappe 24 ist ein Befestigungsring 26 verbunden.
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Der Zylinder 2o wird durch einen Kolben 3o in eine obere und untere
Arbeitskammer 3I und 32 geteilt. Am äußeren Ende der Kolbenstange 33 sitzt ein Schutzrohr
34.
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Im Kolben 3o sind Durchflußkanäle in zwei Gruppen so angeordnet, daß
die äußere Gruppe im Kreis um die ähnlich angeordnete innere Gruppe liegt. Auf ringförmigen
Graten an einer Seite des Kolbens liegt eine biegsame, mit Öffnungen versehene Ventilscheibe
42 eingespannt mit ihrem Mittelstück zwischen dem Kolben 3o und einer steifen Rückenplatte
43; ferner ist eine biegsame Ventilscheibe 45 mit ihrem Mittelteil zwischen dem
Kolben 3o und einer Mutter 46 eingespannt, die auf Gewinde der Kolbenstange 33 sitzt,
und wird durch eine Feder 47 angedrückt. Beide Ventile 42 und 43 können dauernd
freie Öffnungen haben, wenn dies beim Fahrzeugbetrieb erforderlich ist. Jedenfalls
muß zur Sicherung der ständigen Füllung der oberen Zylinderkammer 3I das Ventil
45 eine Daueröffnung 48 haben. Die Ventilfassung 2I der Steuervorrichtung für den
Flüssigkeitsstrom hat eine zentrale Bohrung 5o und einen diese umgebenden Grat 5I,
der den Sitz für ein Ventil 55 bildet; dieses ist mit einer ringförmigen Scheibe
56 ausgestattet, die einen ständig offenen Schlitz 57 hat. Während das Ventil auf
dem Grat 5I aufsitzt, liegt der Scheibenschlitz über demselben. Das Ventil 55 hat
zwei zylindrische Ansätze 58 und 59 mit verschiedenen inneren Durchmessern, die
einen Sitz 6o für den Ringflansch 6I eines zapfenförmigen Druckablaßventils 62 bilden,
das mit einem Ende -in dem zylindrischen Ansatz 58 gleitet. Das Ablaßventil 62 hat
an beiden Enden Bohrungen, die durch eine Öffnung 65 verbunden sind. In der Wand
des Ventilendes 62 ist eine Öffnung 67, die, wie in Fig. 3 dargestellt ist, dann
gewöhnlich von dem zylindrischen Ansatz 58 bedeckt wird und dann nicht als Flüssigkeitsdurchlaß
wirkt. Der abgesetzte Teil am anderen Ventilende hat einen ringförmigen Sitz 63
für einen Ringflansch am Rückschlagventil 66.
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Das Ablaßventil 62 wird auf seinem Sitz 6o nachgiebig gehalten durch
eine Feder 68, die sich auf einem mit einer Öffnung versehenen Teller 69 abstützt.
Das Rückschlagventil 66 wird nachgiebig auf seinen Sitz 63 gedrückt durch eine Feder
7o, die sich auf einem im Ablaßventil 62 sitzenden Federteller 7I abstützt. Eine
Seitenöffnung 72 im Ablaßventil 62 bildet einen Flüssigkeitsdurchlaß hinter dem
Rückschlagventil 66, wenn dieses durch Druck von seinem Sitz 63 abgehoben wird.
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An einem ringförmigen Glied 75 sitzen federnde Finger 76, die das
Ventil 55 auf seinen Sitz 51 drücken. Innen reichen die Finger 76 bis an den zylindrischen
Ansatz 58 des Ventils 55, so daß sie dieses zentrisch in der Öffnung 5o der Ventilfassung
halten.
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Wenn der Kolben 3o im Zylinder 2o sich aufwärts bewegt, drückt er
auf die Flüssigkeit in der oberen Zylinderkammer 3I und treibt etwas von der Flüssigkeit
aus dieser Kammer durch die Kolbenkanäle 4I hinter das Ventil 45 in die Kammer 32.
Das Fassungsvermögen der Kammer 3I ist durch die in ihr liegende Kolbenstange 33
geringer als der Inhalt der Kammer 32, so daß die Kammer 32 zur Füllung zusätzliche
Flüssigkeit braucht. Diese wird ihr aus dem Behälter 23 zugeführt durch Abheben
des Ventils 55 von seinem Sitz 5I gegen die Finger 76. Da das Ventil 55 die beiden
Ventile 62 und 66 trägt, bewegen sich die Ventile 55, 62 und 66 als geschlossener
Körper und bewirken einen Flüssigkeitsstrom aus dem Behälter 23 in die Zylinderkammer
32. Die Drosselung des Flüssigkeitsstroms in den Kolbenkanälen 4I durch das Ventil
45 erzeugt den für die Beeinflussung der Bewegung erforderlichen Widerstand.
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Die Bewegung des Kolbens in entgegengesetzter Richtung übt einen Druck
aus auf die Flüssigkeit in der Kammer 32. Zunächst wird die Flüssigkeit aus der
Kammer 32 durch die Daueröffnung 57 in der Scheibe 56 des Ventils 55 und durch die
Bohrung 5o in den Behälter 23 abgeführt und auch aufwärts durch die Kolbenkanäle
40 und die Daueröffnung 48 im Ventil 45 in die Kammer 3I. Wenn diese kombinierte
Strömung durch die Öffnungen 57 und 48 den Druck in der Kammer 32 nicht herabsetzen
kann, wird das Ventil 66 von dem durch das Ventil 62 und seine Öffnung 65 hindurchwirkenden
Druck gegen die Feder 7o abwärts bewegt, wodurch die Öffnung 65 freigelegt wird
und ein dritter Abfluß aus der Kammer 32 entsteht. Wenn der Flüssigkeitsdruck in
der Kammer 32 weiter anwächst, wird das Kolbenventil 42 von seinem Sitz aufgebogen
und noch ein Durchlaß aus der Kammer 32 geschaffen. Das Fassungsvermögen der Kammer
3I genügt infolge des Eindringens der Kolbenstange 33 nicht zur Aufnahme der gesamten
aus der Kammer 32 beim Herabgehen des Kolbens 30 verdrängten Flüssigkeit,
und darum wird beim Anwachsen des Druckes auf einen durch die Öffnungen 57 und 65
nicht mehr zu begrenzenden Wert das Ablaßventil 62 gegen die Feder 68 herabgedrückt
und die Öffnung 67 freigelegt, so daß ein weiterer Strom aus der Kammer 32 fließt.
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Für verschiedene praktische Erfordernisse können die Größen der Öffnungen
48; 57 oder 65 sowie die Spannungen der Federn 47, 68 oder 70 verändert,
die Biegsamkeit oder Dicke der Ventile 42 oder 45 vergrößert oder verkleinert und
die Ahmessungen
der Flüssigkeitskanäle 40 und 4I variiert oder
die Viskosität der Flüssigkeit verändert werden.