DE1272640B - Hydraulischer Stossdaempfer - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F16f

Deutsche Kl.: 47 a -16AG- y j

Nummer: 1272 640

Aktenzeichen: P 12 72 640.8-12 (R 40089)

Anmeldetag: 11. März 1965

Auslegetag: 11. Juli 1968

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Stoßdämpfer mit einem flüssigkeitsgefüllten Zylinder, in dem ein Kolben geführt ist, der eine oder mehrere Öffnungen aufweist, die durch Scheiben abgedeckt sind, die sich am Rand ihrer zentralen Öffnungen auf einem Flansch abstützen, der auf einem Mittelstück ausgebildet ist, das vom Kolben getrennt und mit ihm fest verbunden ist und in seinem zylindrischen Teil Längsschlitze für den Durchlaß der Flüssigkeit aufweist.

Es ist bereits ein derartiger hydraulischer Stoßdämpfer bekannt, bei dem die Flüssigkeitsbewegung durch Verformung der Federscheiben gedämpft wird. Die Flüssigkeit tritt dabei in der einen Richtung durch Schlitze, in der anderen Richtung über die Außenkante der Federscheiben. Es ist auch schon bekannt, daß man zur Erhöhung der Dämpfung mehrere Scheiben hintereinander schalten kann.

Bei der bekannten Einrichtung sind nun die Scheiben auf einem ebenen Abschnitt eines Nockens des Dämpfzylinders so zentriert angeordnet, daß die Schlitze je nach der Verformung der Scheiben nur mit Verzögerung geöffnet werden. Daraus ergibt sich ein mangelhaftes, nicht trägheitsloses Arbeiten des Stoßdämpfers. *5

Bei einem anderen bekannten hydraulischen Stoßdämpfer ist ein auf der Kolbenstange sitzendes Ringstück vorhanden, das einen Flansch aufweist, auf dem sich die Scheiben abstützen. Dieses Ringstück liegt durch eine Verschraubung relativ zur Kolbenstange fest.

Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, bei einfachster Herstellung eine verbesserte Wirkungsweise der bekannten hydraulischen Stoßdämpfer zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Mittelstück als unmittelbar mit der Kolbenstange verbundenes Ringstück ausgebildet ist und die Längsschlitze bis zum Ansatz des Flansches reichen.

Die Verwendung eines unmittelbar mit der Kolbenstange verbundenen, aber selbständigen Ringstückes, in dessen zylindrischem Teil die Längsschlitze ausgebildet sind, erbringt dadurch einen erheblichen Vorteil, daß die Schlitze nicht, wie bei bekannten Vorrichtungen, in die Kolbenstange eingefräst werden müssen. Das Ringstück kann vielmehr mit seinen Schlitzen beispielsweise einfach durch Gießen hergestellt werden. Der Zusammenbau mit der Kolbenstange ist mühelos möglich. Die Ringstücke werden dabei einfach mit den entsprechenden anderen Teilen des Stoßdämpferkolbens auf die Hydraulischer Stoßdämpfer

Anmelder:

Ressorts du Nord S. A., Bevallois-Perret, Seine

(Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Leinweber

und Dipl.-Ing. H. Zimmermann, Patentanwälte,

8000 München 2, Rosental 7

Als Erfinder benannt:
Maurice Katz, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 11. März 1964 (966 889)

Kolbenstange aufgeschoben und zwischen einem Widerlager an dieser und einer auf das Ende der Kolbenstange aufgeschraubten Mutter verspannt. Ein weiterer erheblicher Vorteil ergibt sich dadurch, daß die Längsschlitze bis zum Ansatz des Flansches reichen. Dadurch kann nämlich die Flüssigkeit schon vom Beginn der Kolbenbewegung an frei durch die Längsschlitze strömen. Es erfolgt keine Verzögerung des Ansprechens des Stoßdämpfers, und man erhält unabhängig von der Abnützung der Federscheiben ein immer gleiches Ansprechen der Stoßdämpfer. Das gilt für einen einzelnen Stoßdämpfer über seine gesamte Benützungszeit und ebenso bei Vergleich verschiedener Stoßdämpfer einer Großserienfertigung. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die Längsschlitze, die bis zu dem dem Flansch gegenüberliegenden Ende des zylindrischen Teils reichen, rechteckige, dreieckige oder eine ähnliche Form haben. Dadurch kann je nach Wahl der Form dem Stoßdämpfer eine unterschiedliche Wirkungskennlinie gegeben werden. Die jeweils gewünschte Wirkungskennlinie kann beim Zusammenbau ganz einfach dadurch gewählt werden, daß bei sonst völlig gleichbleibendem Fertigungsgang Ringstücke mit der erforderlichen Form der Längsschlitze eingesetzt werden. Dabei weisen die Längsschlitze im Unterschied zu bekannten Formen eine geschlossene Berandungskurve auf.

809 569/294

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teleskop-Stoßdämpfer,

Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend der Linie A-A der Fig. 1,

Fig. 3 bis 6 Schnittansichten von vier Ringstücken mit Schlitzen verschiedener geometrischer Formen, die die Organe zum Steuern der Flüssigkeitsströmung bilden.

Der Stoßdämpfer gemäß den Fi g. 1 und 2 umfaßt ein völlig mit Flüssigkeit angefülltes Rohr 10, in dem sich ein Kolben 11 bewegt; dieser Kolben besteht aus drei gleichen Elementen 11', 11" und 11"', die unter

Wenn sich die Feder der Aufhängung entspannt und dabei die im Verlauf einer vorhergehenden Komprimierungsbewegung gespeicherte Energie freigibt, führt der Kolben 11 einen Aufwärtshub durch 5 und drückt auf die in der Kammer 35 befindliche Flüssigkeit, wobei der erzeugte Druck diejenige Kraft bildet, die sich dieser Bewegung entgegenstellt und deren Energie in Wärme umformt. Die in der Kammer 35 befindliche Flüssigkeit kann nämlich nur ίο entweichen, indem sie durch den Kolben 11 in die untere Kammer 34 eintritt und dabei nacheinander die elastischen Scheiben 25'" verformt und die Schlitze 27'" freilegt, durch die Schlitze 27" ausströmt und dabei die elastischen Scheiben 25" vergeringem Abstand voneinander angeordnet sind und 15 formt und endlich das letzte Element 11' durchfließt, von denen zwei in der gleichen und eines, nämlich dabei die Scheibe 25' verformt und über dessen das unterste, in entgegengesetzter Richtung ausge- Außenkante austritt. Bei jedem Durchfluß, der die richtet sind. Der Kolben 11 ist auf eine Stange 12 Verformung einer oder mehrerer elastischer Scheiben aufgebracht, die über einen Ring 13 fest mit dem bedingt, kommt ein zusätzlicher Druck hinzu, so daß Fahrgestell des Fahrzeugs verbunden ist. Ein zweiter ao der Gesamtdruck in der Kammer 35 die Summe der-Ring 14, der an der Radachse befestigt und am jenigen Drücke ist, die die elastischen Scheiben 25', Bodenteil eines am oberen Teil durch einen Ver- 25" und 25'" jede für sich erzeugen würden. Daraus schlußteil 16 verschlossenen Rohres 15 verschweißt folgt, daß die zwischen dem Kolben 11 und dem ist, überträgt die Bewegungen der Räder. Das Rohr Zylinder 10 durchtretenden Leckflüssigkeitsmengen 10 ist am oberen Teil durch einen Deckel 17 und an 25 geringer werden, da jedes Element 11', 11" und 1Γ" seinem unteren Teil durch eine Platte 18 ver- nur einem Druckunterschied standhalten muß, der schlossen. Die frei im Deckel 17 verschiebbare lediglich einem Teil des Gesamtdrucks entspricht. Stange 12 durchsetzt eine Abdichtung 19 aus einem Dieser letztere könnte daher einen Wert erreichen, besonders verschleißfesten Werkstoff, die von einem der viel höher ist als bei den herkömmlichen Stoßelastischen Kautschukring 20 umgeben ist; dieser 30 dämpfern, so daß sich also eine größere Leistungs-Ring 20 lagert in einer elastischen Schale 21, be- fähigkeit ergibt.

stehend aus einer bestimmten Anzahl von Laschen, Desgleichen ist die beträchtliche Lokalerhitzung,

die von einer Scheibe 22 aufgebogen sind; letztere ist die die Flüssigkeit beim Durchtritt durch die kleinen dazu sternförmig eingeschnitten, liegt über andere Öffnungen erfährt, die ihr die Ventile im allgemeinen elastische Laschen oder eine Feder 23 auf dem 35 bieten, durch diese fraktionierte Entspannung bei Deckel 17 auf, hat dabei ein bestimmtes seitliches der Strömung durch mehrstufig hintereinander ange-Spiel und übt auf den Verschlußteil 16 einen Druck ordnete Ventile stark herabgesetzt. Dadurch werden aus. Eine ortsfeste Dichtung 24 gewährleistet die Ab- die Eigenschaftsänderungen der Flüssigkeit, die nach dichtung zwischen dem Rohr 15 und dem darauf einer mehr oder weniger langen Zeitspanne den festgeklemmten oder anderweitig befestigten Ver- 40 Stoßdämpfer unbenutzbar machen, unterdrückt, und schlußteil 16. es ergibt sich somit eine längere Lebensdauer bei

Jedes dieser drei Elemente 11', 11" und 11'" des gleichbleibender Leistungsfähigkeit,
von großen Verbindungsöfmungen durchbrochenen Die Verformung der elastischen Scheiben 25'" und

Kolbens 11 trägt auf einer seiner geringfügig kon- 25" ist mehr oder weniger groß in Abhängigkeit von kaven Seiten ein Ventil 25', 25", 25"'; diese Ventile 45 der Flüssigkeitsmenge, die durch die Schlitze 27"' bestehen aus einer oder mehreren elastischen und 27" fließt, d. h. von der Geschwindigkeit des Scheiben, die mit ihren gegenüberliegenden Seiten Kolbens 11, aber auch vom Querschnitt der Schlitze auf Ringstücken 26', 26" und 26"' aufliegen, welche 27"' und 27", mit anderen Worten, von ihrer Form an ihren zylindrischen, als Führungen dienenden und Anzahl. Auf diese Weise wird es durch sehr Teilen mit Schützen 27', 27", 27'" versehen sind und 50 einfache Mittel möglich, nach Belieben eine Druck-Flüssigkeitsdurchlässe mit veränderlichen Quer- kurve oder einen Stoßdämpferwiderstand in Abschnitten bilden.

Eine gleiche Einheit aus einer oder mehreren elastischen Scheiben 28 und mit Schlitzen 30 versehenen Ringen 29 ist vermittels einer Schraube 31 55 und einer schwachen Feder 32 auf die Platte 18 aufgebracht und bildet somit die Verbindungswege, die die Platte zwischen der Ringkammer 33 und der unteren Kammer 34 darstellt, die durch den Kolben 11 von der oberen Kammer 35 getrennt ist.

Ein Wellblech 36, das zwischen die Rohre 10 und 15 über deren gesamte Länge oder nur einen Teil davon eingebracht ist, unterteilt die Ringkammer 33 in mehrere Längszellen 37. Ein auf einer Abdeckung

hängigkeit von der Geschwindigkeit zu erzielen, indem die Profile der Schlitze in den Ringen 26"' und 26" richtig gewählt werden.

In den Fig. 3, 4, 5 und 6 sind unterschiedliche Schlitzprofile als Beispiele möglicher Ausführungsformen dargestellt. Der rechtwinklige Schlitz 27, der genau an den Auflageflächen der Scheiben 25 (Fig. 3) anliegt, ergibt ein Durchflußprofil, das 60 proportional zum Durchbiegen der elastischen Scheiben zunimmt, und zwar ausgehend von einer Null-Lage, so daß sich in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit eine sehr sanfte, regelmäßige und von Null ausgehende Druckkurve ergibt. Dagegen ergibt

39 befestigtes Rohr 38 gewährleistet den Schutz der 65 der punktiert dargestellte rechteckige Schlitz, der Stange 12 sowie der Dichtung 19 vor dem Eindringen größer ist und nicht genau an der Auflagefläche anvon Fremdkörpern und Staub. liegt, eine flachere Kurve, die von einem bereits

Die Arbeitsweise des Stoßdämpfers ist wie folgt: ziemlich angehobenen Wert ausgeht, der nicht Null

ist. Eine einfache runde Öffnung (F i g. 4) oder eine abgerundete Nut, die genau an der Auflagefläche anliegt, ergibt eine Kurve, die gegen die Extremwerte etwas steller verläuft, ein Dreieck (F i g. 5) eine Kurve, die gegen die Extremwerte sehr steil und in der Mitte flacher, nahezu rechtwinklig verläuft, und ein gemischt halbrund-rechtwinkliges Profil (F i g. 6) eine gegen die Extremwerte ziemlich abgerundete, jedoch in der Mitte flache Kurve. Dieses Ringstück mit Schlitzen mit willkürlich veränderten Profilen trägt zur Verwendungsmöglichkeit von Kolben bei, die elastische Scheiben unterschiedlicher Anzahl und Dicken tragen, die frei ohne Spannung oder mit einer bestimmten Anfangsdurchbiegung angeordnet sind, und erlaubt zahlreiche Regulierungskombinationen, die für die meisten vorkommenden Aufhängungen geeignet sind.

Der Abfluß über die Außenkante einer elastischen Scheibe ruft keinen großen Druck hervor, außer, daß diese bereits mit einer bestimmten Ausgangsdurchbiegung angeordnet ist, weil der Durchflußquerschnitt am Umfang bereits für ein sehr geringes Abheben des Randes sehr bedeutend ist, während die Durchbiegung einer solchen Scheibe in der Mitte sehr viel größer sein müßte, um einen gleichen Durchflußquerschnitt zu liefern, insbesondere, wenn dieser Durchfluß nur durch die beliebig engen Schlitze ermöglicht wird.

Jedoch bleibt in bestimmten Fällen diese geringe Entspannung sehr nützlich, weil dadurch dem Stoßdämpfer eine viel höhere Weichheit und Geräuscharmut erteilt wird.

Bei der Bewegung des Kolbens 11 in entgegengesetzter Richtung, d. h. nach unten, beispielsweise wenn das Fahrzeugrad ein Hindernis überwindet, läuft die in der Kammer 34 befindliche Flüssigkeit teilweise in die Kammer 35, und zwar zuerst durch den Schlitz 27' unter Anheben der elastischen Scheibe 25', anschließend über die Außenkante der Scheiben 25" und schließlich über die Außenkante der Scheiben 25"'. Wie bei der vorstehend beschriebenen Bewegung ist bei jedem Durchlauf ein zusätzlicher hydraulischer Druck vorhanden. Die Durchbiegung sowie die Kräfte in den Scheiben und deren Anzahl bestimmen den Druckwert, so daß große Regulierungsmöglichkeiten vorhanden sind.

Das dem Einstoßen der Stange 12 entsprechende Flüssigkeitsvolumen fließt in Richtung auf die Kammer 33 über die Schlitze 30 ab, die von der Scheibe 28 im Ring 29 überdeckt werden, indem sie sich unter der Druckwirkung verformt.

Das Flüssigkeitsvolumen, das genau dasjenige der Stange 12 ausgleicht, tritt bei jeder Entspannungsbewegung in die Kammer 34 ein, indem die elastische Scheibe 28 — ohne verformt zu werden — mit dem Ringstück 29 angehoben wird, das auf der Schraube entgegen der Wirkung der schwachen Feder 32 frei nach oben gleitet.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Stoßdämpfer mit einem flüssigkeitsgefüllten Zylinder, in dem ein Kolben geführt ist, der eine oder mehrere öffnungen aufweist, die durch Scheiben abgedeckt sind, die sich am Rand ihrer zentralen Öffnungen auf einem Flansch abstützen, der auf einem Mittelstück ausgebildet ist, das vom Kolben getrennt und mit ihm fest verbunden ist und in seinem zylindrischen Teil Längsschlitze für den Durchlaß der Flüssigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelstück als unmittelbar mit der Kolbenstange (12) verbundenes Ringstück (26', 26", 26'") ausgebildet ist und die Längsschlitze (27) bis zum Ansatz des Flansches reichen.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, deren Längsschlitze bis zu dem dem Flansch gegenüberliegenden Ende des zylindrischen Teiles reichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlitze (27', 27", 27'") rechteckige, dreieckige oder eine ähnliche Form haben.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlitze (27) eine geschlossene Berandungskurve haben.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 899 302, 966 497;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1123 164;
britische Patentschriften Nr. 526 945, 825 094;
französische Patentschrift Nr. 1 316 865.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 242 056.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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