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Stoßdämpfer Die Erfindung bezieht sich auf einen Stoßdämpfer mit einem
hin- und herbewegbaren, auf einer Kolbenstange sitzenden Kolben in einem mit Druckflüssigkeit
gefüllten Arbeitszylinder.
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Die Arbeitsweise dieser Stoßdämpfer besteht darin, daß die Druckflüssigkeit
zwischen den entgegengesetzten Seiten des Kolbens sowie zwischen dem Arbeitszylinder
und einem Ausgleichsraum über Kanäle in dem Kolben und durch ein Ventil zwischen
Arbeitszylinder und Ausgleichsraum strömen kann, wobei die Kanäle bewegbare, gegebenenfalls
unter Wirkung von Federn stehende Ventilglieder besitzen, die auf den Druck der
durch die Kanäle strömenden Druckflüssigkeit ansprechen.
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Werden derartige Stoßdämpfer beispielsweise in Kraftfahrzeugen verwendet,
so übertragen sie bei bestimmten Straßenverhältnissen, insbesondere beim Befahren
von Kleinpflaster, rasch aufeinanderfolgende harte Stöße in den Wagenoberbau.
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Diese Eigenschaft der Stoßdämpfer, die bisher kaum eindeutig als von
den Stoßdämpfern herrührend wahrgenommen wurde, wird von den Insassen eines Kraftfahrzeuges
auf die Dauer unangenehm empfunden. Die Karosserie oder Teile derselben können in
hohem Maße zum Dröhnen angeregt werden.
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Die rasch aufeinanderfolgenden harten Stöße lassen sich etwa so erklären,
daß das Druckmittel des Stoßdämpfers keine hinreichende Zeit findet, die Ventile
zu öffnen und zu durchfließen. Hierdurch wirkt der Stoßdämpfer unter-den erwähnten
Straßenverhältnissen wie eine starre Verbindung zwischen Achse und Karosserie.
Es
ist daher schon vorgeschlagen worden, den Kolben des Stoßdämpfers auf der Kolbenstange
gleitend und elastisch zu lagern. Auch ist es bekannt, in einer Druckflüssigkeit
Gaspolster vorzusehen, die die harten Stöße abfangen und wenigstens teilweise dämpfen.
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Es ist ferner vorgeschlagen worden, zwischen dem Arbeitsraum und dem
Ausgleichsraum einen zusätzlichen Ventilkörper anzuordnen. Dieser Ventilkörper ist
als Kolben ausgebildet und kann sich in dem Arbeitszylinder entgegen der Kraft einer
Feder zwischen zwei Anschlägen verschieben. Diese Ausführung, bei der also zwei
Ventile hintereins andergeschaltet sind, erfordert einen großen baulichen Aufwand
und ist gegenüber den übrigen genannten Ausführungsformen relativ teuer.
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Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, die obenerwähnten
Mängel mit einfachen Mitteln zu beseitigen und gleichzeitig die Stoßdämpfer bekannter
Bauart zu vereinfachen.
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Nach der Erfindung weisen die Wände des Arbeitszylinders im Bereich
des zwischen dem Arbeitszylinder und dem Augleichsraum angeordneten und als Kolben
ausgebildeten Ventils Durchlässe für die Druckflüssigkeit auf. Durch diese Maßnahme
steuert der Kolben, je nach den Druckverhältnissen, die Durchlässe zwischen Arbeitszylinder
und Ausgleichsraum. Bei rasch aufeinanderfolgenden harten Stößen federt das Ventil,
wohingegen bei größeren Schwingungsausschlägen mehr oder weniger großer Durchflußquerschnitt
für die Druckflüssigkeit freigegeben wird.
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Die schwimmende Anordnung des Ventils und die Durchlässe in der Zylinderwand
ergeben somit eine neuartige Wirkungsweise des Stoßdämpfers, indem das Ventil als
Kolben wirkt und je nach den Druckverhältnissen die Durchlässe zwischen Arbeits-
und Vorratsraum steuert.
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Der Stoßdämpfer nach der Erfindung zeichnet sich durch besondere Zuverlässigkeit
und Einfachheit aus und gestattet eine billige Herstellung.
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Die weiteren Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sowie Aufbau
und Wirkungsweise des Stoßdämpfers ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und
der Zeichnung eines Ausführungsbeispieles. Es stellt dar Fig. I einen Flüssigkeitsstoßdämpfer,
teils in Ansicht, teils im Längsschnitt, mit eingebautem Ventil nach der Erfindung,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. I, der das Ventil nach der Erfindung
im Schnitt zeigt, Fig. 3 eine Ansicht des Ventils nach der Erfindung in Pfeilrichtung
3 der Fig. 2, Fig. 4 und 5 das untere Ende des Stoßdämpfers mit zwei abgewandelten
Ausführungsformen des Arbeitszylinders.
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Der Stoßdämpfer, wie ihn Fig. I zeigt, besteht aus einem Arbeitszylinder
Io, in welchem sich der Kolben II hin- und herbewegen kann.
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Der Kolben II sitzt auf einer Kolbenstange I2, die am oberen Ende
des Stoßdämpfers den Raum 13 verläßt und beispielsweise mit der Karosserie eines
Kraftwagens in üblicher Weise verbunden ist. Der auf der anderen Kolbenseite befindliche
Raum I4 des Arbeitszylinders Io schließt an seinem unteren Ende durch ein Ventil
I5 ab.
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Dieses Ventil I5 ist als Kolben ausgebildet, der in seiner Ruhestellung
von einer Schraubenfeder I6 gegen den Anschlagring I7 gedrückt wird und den Raum
I4 vom Ausgleichsraum I8 trennt.
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Der Ausgleichsraum I8 umgibt den Arbeitszylinder Io und ist durch
den Zylinder I9 nach außen begrenzt. Der Zylinder I9 ist durch eine angeschweißte
Kappe 2o nach unten verschlossen und mittels eines Ringes 2I od. dgl., z. B. mit
den unabgefederten Teilen eines Kraftwagens, verbunden.
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Wie aus Fig. 2 hervorgeht, besitzt das Gehäuse 22 des Ventils I5 in
der Mitte eine Bohrung 23, die von einer Ringleiste als Sitz 24 umgeben ist. Auf
der Ringleiste 24 liegt ein Ventilkörper 25, der den Durchfluß der Druckflüssigkeit
aus dem Raum I4 in den Ausgleichsraum I8 unterbindet.
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Der Ventilkörper 25 wird durch eine scheibenförmige Feder 26 auf die
Ringleiste als Sitz 24 gedrückt und beim Abheben von ihrem Sitz durch die Feder
26 geführt und zentriert (vgl. auch Fig. 2 und 3).
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Der Ventilkörper 25 besitzt zu diesem Zweck einen Ansatz 27 und die
Feder 26 radial nach innen gerichtete federnde Finger 28, die sich auf den Ventilkörper
25 legen und unmittelbar bis zu dem Ansatz 27 reichen. Der zwischen dem Ansatz 27
und den Enden der Finger 28 befindliche Abstand ist so bemessen, daß sich der Ventilkörper
25 ohne Behinderung, z. B. Klemmen, von der Ringleiste als Sitz 24 abheben kann
und den Durchfluß der Druckflüssigkeit aus dem Ausgleichsraum I8 gestattet.
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Die Feder 26 stützt sich entlang ihrer Umfangskante 29 gegen einen
abgebogenen Rand 3o des Gehäuses 22 ab.
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In den Arbeitszylinder Io sind ferner im Bereich des Ventils I5 Durchlässe
3I gefräst, durch welche die Druckflüssigkeit bei entsprechender Stellung des Ventils
I5 in den Ausgleichsraum I8 gelängen kann (vgl. Fig. 2, 4 und 5).
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Die Wirkungsweise des Ventils ist nun folgende: Bewegt sich der Kolben
II abwärts, dann strömt zuerst die in dem Raum I4 befindliche Druckflüssigkeit z.B.
über ein in dein Kolben II sitzendes, nicht dargestelltes Ventil in den Raum I3,
der, da er um das Volumen der Kolbenstange I2 kleiner als Raum I4 ist, nicht die
ganze in diesem befindliche Druckflüssigkeit aufnehmen kann. Mit wachsendem Druck
wird schließlich das Ventil I5 entgegen der Kraft der Feder 16 nach unten verschoben.
Nachdem es den Weg »a« zurüekgele_gt hat und die Steuerkante 32 des Ventils 15 in:
den Bereich der Durchlässe31 gekommen ist, kann dieDruckflüssigkeit in den Ausgleichsraum
18 strömen.
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Je nach der Stellung des Ventils 15, d. h. in Abhängigkeit der Druckverhältnisse,
wird mehr oder weniger Durchflußquerschnitt durch die Durchlässe 31 freigelegt.
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Die Durchlässe 31 können, wie es die Fig. 5 zeigt, progressiv gestaltet
sein, d. b., mit zunehmendem
Weg des Ventils I5 wird ein Mehrfaches
an Durchflußquerschnitt freigelegt. Im letzteren Fall können die Durchlässe trapezförmig
ausgebildet werden.
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Bewegt sich der Kolben II nach oben, dann strömt vorerst die in dem
Raum I3 befindliche Druckflüssigkeit über in den Raum I4. Wenn alle Druckflüssigkeit
aus dem Raum I3 in den Raum I4 gelangt ist, dann ist dieser noch nicht vollständig
gefüllt, da sich ein Teil in dem Ausgleichraum I8 befindet, in den sie beim Abwärtsgang
des Kolbens gedrückt worden ist. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Kolbens II
vermindert sich der Druck im Raum I4, so daß nunmehr die in dem Ausgleichsraum I8
befindliche Druckflüssigkeit die Ventilplatte 25 entgegen der Kraft der Feder 26
anhebt und in den Raum 14 nachströmt.
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Wie in der Einleitung bereits erläutert, genügt es in vielen Fällen,
die kurzhubigen, rasch aufeinanderfolgenden harten Stöße in nur einer Arbeitsrichtung,
nämlich beim Aufstoß des Stoßdämpfers, durch das beschriebene, federnd gelagerte
und als Kolben ausgebildete Ventil I5 elastisch abzufangen.
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Die in der anderen Arbeitsrichtung, also beim Rückstoß, auftretenden
Stöße sind bei Kraftfahrzeug-Stoßdämpfern, wie die Erfahrung gezeigt hat, seltener
und auch nicht so hart, so daß sie keinen nennenswerten störenden Einfluß ausüben.
Hierdurch bietet sich nach der Erfindung eine Möglichkeit, die bisherigen Stoßdämpfer-Konstruktionen
erheblich zu verbessern, ohne sie dabei zu verteuern.