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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Lenkstoßdämpfer, dessen
Kolben in der Mittelstellung die größte Dämpfkraft erfährt und nach Art eines Schiebers
überströmöffnungen in der Zylinderwand steuert und dessen beiderseits des Kolbens
liegende Kammern über Strömungsmitteldrosseln verbunden sind.
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Es ist ein Lenkstoßdämpfer dieser Gattung bekannt, dessen Zylinderwand
sich etwa von der Mittelstellung des Kolbens aus konisch zu beiden Kammerenden hin
erweitert. Der Ringraum zwischen dem Außenumfang des Kolbens und der dem Kolben
jeweils radial gegenüberliegenden Zylinderwand bildet dabei die überströmöffnung,
deren Querschnitt in der Mittelstellung am geringsten ist, so daß dort die größte
Dämpfung stattfindet. Bei dem bekannten Lenkstoßdämpfer läßt sich eine Dämpfungscharakteristik
erzielen, die in Richtung auf die beiden Endlagen des Kolbens kontinuierlich abnimmt.
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Bei diesem bekannten Dämpfer ist konstruktionsbedingt keine Charakteristik
der Dämpfungskraft erzielbar, die für über die Mittelstellung des Kolbens hinausgehende
Kolbenstellungen in erforderlichem Maße absinkt, so daß beim Einschlagen der Lenkung
keine Dämpfungskraft überwunden werden muß, die nur bei Geradeausfahrt erwünscht
ist.
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Es ist auch ein Lenkstoßdämpfer bekannt, dessen Zylinderinnenwand
längs verlaufende Ausnehmungen solcher Gestalt aufweist, daß der Kolben mit diesen
Ausnehmungen nach Art eines Schiebers zusammenwirkt. Bei diesem bekannten Lenkstoßdämpfer
ist ebenfalls eine Dämpfungscharakteristik erreichbar, die etwa in der Mittelstellung
des Kolbens die größten Werte hat. Zu diesem Zweck ist bei dem bekannten Lenkstoßdämpfer
der Querschnitt der entsprechenden Ausnehmung in der Zylinderinnenwand an der der
Mittelstellung des Kolbens entsprechenden Stelle am kleinsten und vergrößert sich
in Richtung auf die Kammerenden hin. Wenn jedoch bei diesem bekannten Lenkstoßdämpfer
eine außerhalb der Kolbenmittelstellung stark abfallende Dämpfungscharakteristik
erzielt werden sollte, müßte der Querschnitt der Nut an der Innenseite der Zylinderwand
an denjenigen Stellen, welche die Relativstellungen stärkster Dämpfung begrenzen,
stark vergrößert werden. Die Einarbeitung einer derartigen Nut in die Innenfläche
eines Hohlkörpers ist jedoch mechanisch schwierig und wirtschaftlich nicht vertretbar.
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Abgesehen von den aufgezeigten konstruktiven Mängeln der bekannten
Lenkstoßdämpfer sind diese bekannten Stoßdämpfer aus prinzipiellen Gründen nicht
geeignet, mit stark gekrümmter Dämpfungscharakteristik zu arbeiten, weil die Dämpfung
außerhalb der Mittellage grundsätzlich nicht ganz wegfallen kann. Außerdem kann
wegen der Art der Über- ; strömöffnungen die Dämpfkraft nur relativ gering sein,
und es sind insbesondere bei dem zuletzt beschriebenen bekannten Stoßdämpfer die
Dämpfungskräfte in beiden Richtungen nicht gleich groß.
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Ausgehend von der Erkenntnis, daß mit den bekannten Lenkstoßdämpfern
eine für Lenkungsdämpfer erforderliche Charakteristik nicht erzielbar ist, weil
die vom Schieber gesteuerten überströmöffnungen bzw. die mit diesen Überströmöffnungen
verbundenen Kanäle funktionell auch die Aufgabe der Strömungsmitteldrosseln übernehmen,
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einem derartigen Lenkstoßdämpfer eine
funktionelle Trennung der Überströmöffnungen bzw. der damit verbundenen Überströmleitungen
von den Strömungsmitteldrosseln selbst vorzunehmen und so den gewünschten Verlauf
der Dämpfungskraft zu erzielen.
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Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst worden, daß von
beiden Kammerenden gegeneinander getrennte Kanäle zu den überströmöffnungen führen,
die im mittleren Verschiebungsbereich des Kolbens durch diesen verschlossen sind,
wobei die Strömungsmitteldrosseln zwischen den Kammern im Kolben ausgebildet sind.
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In einer praktischen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Zylinder
in an sich bekannter Weise von einem Rohr umgeben ist, daß der Raum zwischen Zylinder
und Rohr axial etwa an der der Mittelstellung des Kolbens entsprechenden Stelle
unterteilt ist und daß die so entstandenen Kammern die Kanäle bilden.
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Vorzugsweise sind die Strömungsmitteldrosseln am Kolben von außen
durch Drehen der Kolbenstange in ihren Endstellungen einstellbar.
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Mit Hilfe dieser letzteren Merkmale erreicht man eine kleine Bauart
des Lenkstoßdämpfers, und es ist fernerhin konstruktiv einfach, die Kammerenden
in dieser Weise mit dem mittleren Verschiebungsbereich des Kolbens zu verbinden.
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Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher ererläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt eines mit einem Flüssigkeitsmedium
wirkenden Dämpfers, F i g. 2 den Längsschnitt nach der Linie II-11 von F i g. 1
und F i g. 3 ein Diagramm der Dämpfkräfte.
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Ein doppelwandiger Zylinder 1,1', in dem ein an einer Kolbenstange
2 angeordneter Kolben 3 bewegbar ist, der den Zylinder in zwei Räume 4 und 5 unterteilt,
ist in einem Außenzylinder 6 untergebracht, der an dem von, der Kolbenstange abgekehrten
Ende durch einen Boen 7 abgeschlossen ist und am anderen Ende mit einer Führung
8 und einer Stopfbüchse 9 für die Durchführung der Kolbenstange 2 versehen ist.
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Der Kolben 3 weist von einem Dämpfventil 10 abgeschlossene Bohrungen
11 zum Überströmen von Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 4 zum Zylinderraum 5 auf
sowie von einem Dämpfventil 12 abgeschlossene Bohrungen 13 zum Überströmen von Flüssigkeit
aus dem Zylinderraum 5 zum Zylinderraum 4.
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Die beiden Dämpfventile 10 und 12 stehen unter Druck von Federn 14
und 15, die mittels Stellmuttern 16 und 17 eingestellt werden können. In der Kolbenstange
2 ist außerdem eine Längsbohrung 18 vorgesehen, die durch einen Verschlußstopfen
19 abgeschlossen ist und die Zylinderräume 4 und 5 über enge Bohrungen 20 und 21
miteinander verbindet.
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Die Bohrungen 20 und 21 können von den Stellmuttern 16 und 17 dadurch
ganz oder teilweise abgeschlossen werden, daß die Stellmuttern über die Schraubengewinde
22 und 22' gedreht werden. Das kann geschehen, indem, nachdem der Kolben 3 in eine
Endlage gebracht worden ist, die Kolbenstange 2 gedreht wird, wobei auf den Stellmuttern
angeordnete Nocken 23 und 24 in die Aussparungen 25 bzw. 26 an beiden Zylinderenden
eingreifen.
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Am oberen Ende des Zylinders 1,1' befindet sich ein Bodenventil 27,
das eine federnde Platte 28 und
eine starre Platte 29 aufweist.
Beide Platten werden von einer leichten Feder 31 auf einem Sitz 30 gehalten. Die
federnde Platte 28 weist ein zentrales Loch 32 auf. In der starren Platte 29 sind
Bohrungen 33 vorgesehen, die an den geschlossenen Teil der federnden Platte 28 grenzen.
Dieses Ventilgehäuse 27 verbindet den Zylinderraum 5 über einen Durchgang 34 mit
einem um den Zylinder 1,1' liegenden Behälter 35.
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An der Stangenseite des Zylinders 1,1' ist ein in der Richtung des
Zylinderraums 4 öffnendes Rückschlagventil 36 für den Zustrom von Flüssigkeit aus
dem Behälter 35 in den Zylinderraum 4 angeordnet.
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Der Raum zwischen den Wänden des Zylinders 1,1' wird an den Enden
von Füllringen 37 aus elastischem Material begrenzt und von einem Ring 38, der gleichfalls
aus elastischem Material besteht in zwei Kammern 39 und 40 unterteilt. Die Kammer
39 steht in oder nahe der Mitte des Zylinders 1 durch Bohrungen 41 und am Ende des
Zylinders durch Bohrungen 42 mit dem Zylinderinnenraum in Verbindung. Die Kammer
40 ist durch Bohrungen 43 bzw. 44 mit dem Zylinderinnenraum in Verbindung. In der
Höhe der Bohrungen 41 und 43 sind eine oder mehrere Öffnungen 45 vorgesehen, die,
wenn sie nicht von dem Kolben bedeckt werden, eine direkte Verbindung zwischen den
Zylinderräumen 4 bzw. 5 und dem Behälter 35 bilden.
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Um das Rohr 1' ist dort, wo die Öffnungen 45 in den Behälter 35 münden,
ein Band 46 aus elastischem Material gelegt, dazu bestimmt, Luft beim Füllen des
Dämpfers auszuschließen. Dieses Band entlang kann die Flüssigkeit aus denZylinderräumen
4 oder 5 ohne nennenswerten Widerstand in den Behälter 35 strömen. Die Kammern 39
und 40 sind mit einzelnen Entlüftungsöffnungen 47 bzw. 48 versehen, die derart bemessen
sind, daß sie praktisch keinen Einfluß auf die Dämpfkräfte haben.
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Der Behälterraum 35 kann durch einen Dom 49 vergrößert werden, der
gleichzeitig der Luftausscheidung dient und der durch eine Öffnung 50 mit dem Behälter
verbunden ist.
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Der Dämpfer wirkt folgendermaßen: Beim Beginn des Einschubhubs des
Dämpfers wird die Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 5 verdrängt. Ein Teil wird über
die Bohrungen 41, die Kammer 39 und die Bohrungen 42 in den Zylinderraum 4 gedrängt,
der Rest (der dem eindringenden Kolbenstangenvolumen entspricht) entweicht durch
die Öffnung 45 in den Behälter 35. Dabei erfolgt praktisch keine Dämpfung (Linie
a in F i g. 3).
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Sobald die Öffnungen 45, 41 und 43 von dem Kolben bedeckt werden,
kann die Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 5 in den Zylinderraum 4 nur noch durch
die Bohrungen 21, 18 und 20 in der Kolbenstange und 13 im Kolben unter Anheben des
Ventils 12 strömen. Die aus dem Zylinderraum 5 zu verdrängende, wenigstens dem eindringenden
Kolbenstangenvolumen entsprechende Menge Flüssigkeit entweicht durch das Bodenventil
27 über die Bohrungen 33 der starren Platte 29 und das zentrale Loch 32 der
federnden Platte 28, die dabei verformt wird, zum Durchgang 34 und in den Behälter
35.
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Sowohl die Strömung durch den Kolben 3 wie auch die durch das Bodenventil
27 erfolgt unter Druckverlust, so daß die Relativbewegung zwischen Kolben
und Zylinder eine Dämpfungskraft ergibt (Linie b in F i g. 3). Sobald dann der Kolben
die Öffnungen 45, 41 und 43 freigibt, kann die Flüssigkeit wieder aus dem Zylinderraum
5 durch die Bohrungen 44, die Kammer 40 und die Bohrungen 43 in den Zylinderraum
4 strömen, die überschüssige Flüssigkeitsmenge, die dem eindringenden Kolbenstangenvolumen
entspricht, kann durch die Öffnung 45 in den Behälter 35 entweichen. Dabei entsteht
praktisch keine Dämpfung (Linie c in F i g. 3).
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Während des ganzen Einschubhubs des Kolbens 3 kann ein Mangel an Flüssigkeit
in dem Zylinderraum 4 aus dem Behälter 35 durch das Ventil 36 ergänzt werden.
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Beim Beginn des Ausschubhubs des Dämpfers kann die aus dem Zylinderraum
4 zu verdrängende Flüssigkeit durch die Bohrungen 43, die Kammer
40
und die Bohrungen 44 in den Zylinderraum 5 und durch die Öffnungen 45 in
den Behälter 35 entweichen. Dabei erfolgt praktisch keine Dämpfung (Linie d in F
i g. 3).
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Nachdem der Kolben 3 die Öffnungen 45, 43 und 41 bedeckt hat, kann
die Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 4 in den Zylinderraum 5 nur noch durch die
Öffnungen 20,18 und 21 in der Kolbenstange und 11 im Kolben unter Anheben des Ventils
10
strömen. Diese Durchströmung verursacht eine Dämpfkraft (Linie e in F i
g. 3).
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Wenn der Kolben 3 die Öffnungen 45, 43 und 41 wieder freigibt, kann
die Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 4 durch die Bohrungen 42, die Kammer 39 und
die Bohrungen 41 in den Zylinderraum 5 strömen. Dabei erfolgt praktisch keine Dämpfung
(Linie f in F i g. 3).
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Während des ganzen Ausschubhubs des Kolbens 3 wird die im Zylinderraum
5 fehlende Flüssigkeitsmenge (die dem austretenden Kolbenstangenvolumen entspricht)
durch das als Rückschlagventil wirkende Bodenventil 27 aus dem Behälter 35 ergänzt.
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Die Dämpfung kann durch die Stellmuttern 16 und 17 derart eingestellt
werden, daß beim Ein- und Ausschubhub gleiche Dämpfkräfte auftreten.