DE1625314A1 - Shock absorber for devices with a defined position - Google Patents
Shock absorber for devices with a defined positionInfo
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Description
Rt/mr-267Rt / mr-267
16253U16253U
ELTRO GMBH & CO., GESELLSCHAFT FÜR STRAHLUNGSTECHNIK 69ΟΟ Heidelberg, Kurpfalzring IO6ELTRO GMBH & CO., GESELLSCHAFT FÜR RRAHLUNGSTECHNIK 69ΟΟ Heidelberg, Kurpfalzring IO6
Schockdämpfer für Geräte mit definierter LageShock absorber for devices with a defined position
Die Erfindung betrifft einen Schockdämpfer für Geräte mit definierter Lage. Eine Ruhelage wird bei opto-elektronischen Geräten dann als "definierte Lage" bezeichnet, wenn sie nach vorübergehenden Abweichungen mit einer im yU—Bereich liegenden Genauigkeit, z.B. mit einer maximalen Abweichung von 5 10/U, wieder erreicht wird. Die Ruhelage muß dabei auf einen Bauteil bezogen sein, welcher selbst keine Bewegungen in Richtung der bei Schocks auftretenden Schwingungen ausführt.The invention relates to a shock absorber for devices with a defined Location. In opto-electronic devices, a rest position is referred to as a "defined position" if it is after temporary deviations with one in the yU range Accuracy, e.g. with a maximum deviation of 5 10 / rev, is achieved again. The rest position must be on one Be related to a component which itself does not perform any movements in the direction of the vibrations that occur in the event of shocks.
Solche Schockdämpfer werden beispielsweise benutzt zum Aufhängen optischer Zielgeräte in Fahrzeugen. In der Regel werden mehrere dieser Schockdämpfer zu einer Gruppe zusammengefaßt, wobei die Einzeldämpfer gleichmäßig um die Achse des zu schützenden Gerätes verteilt sind. Hierbei ist folgendes zu beachten: Such shock absorbers are used, for example, to hang up optical sighting devices in vehicles. Usually several of these shock absorbers are combined into a group, with the individual dampers evenly around are distributed along the axis of the device to be protected. Please note the following:
Die Schwingungen beim Fahren liegen zwischen 0 und etwa 3 g. Spricht das Dämpfungsgerät in diesem Bereich an, so können sich die Schwingungen aufschaukeln und das Zielgerät wird für optische Beobachtungen unbrauchbar. Deshalb muß gefordert werden, daß bei Schocks unterhalb einer gewissen Grenze, z. B. unter 3 g> der Schockdämpfer nicht anspricht. Erst bei Schocks über 3 g soll der Schockdämpfer zur Wi rkung kommen.The vibrations when driving are between 0 and about 3 g. If the damping device responds in this area, the vibrations can build up and the target device becomes unusable for optical observations. It must therefore be stipulated that in the event of shocks below one certain limit, e.g. B. under 3 g> the shock absorber does not appeals to. The shock absorber should only come into effect in the event of shocks over 3 g.
Da die auf das Fahrzeug einwirkenden Schocks beträchtliche Werte annehmen können, muß die Dämpfung sehr stark" sein. Schädliche Rückwi rkungen auf das optische Gerät müssen unter allen Umständen vermieden werden. Es wird deshalb weiterhin die Forderung gestellt, daß der Dämpfer Schocks, die über der Mindestgrenze liegen, bis etwa 400 g, soSince the shocks acting on the vehicle can assume considerable values, the damping must be very strong. Harmful repercussions on the optical device must be avoided under all circumstances. It will therefore the requirement continues that the damper shocks that are above the minimum limit, up to about 400 g, so
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■ BAD ORIGINAL'■ BAD ORIGINAL '
IO Unterlagen (Art 7 §1 Abs. 2 Mr. I Satz 3 des Änderungsges. v. 4.9.1967)IO documents (Art 7, Paragraph 1, Paragraph 2, Mr. I, Clause 3 of the Amendment Act of 4.9.1967)
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χχ 16253U16253U
stark dämpft, daß der Stoß im Maximalfall eine bestimmte Grenze, beispielsweise 20 g, nicht überschreitet.strongly dampens that the shock in the maximum case a certain Limit, for example 20 g.
Eine sehr wichtige Forderung, insbesondere bei Schockdämpfern für Zielgeräte, besteht darin, daß das Gerät, wenn es durch einen starken Schock aus seiner Lage gebracht ist, mit großer Genauigkeit wieder in die ursprüngliche Lage zurückgeführt wird.A very important requirement, especially with shock absorbers for target devices, is that the device, if it is dislocated by a strong shock, it is restored to its original position with great accuracy Location is returned.
Im allgemeinen wird gefordert, daß die Rückstellgenauxgkeit zwischen 5 und lOOyum liegt. In einzelnen. Fällen soll eine Rückstellgenauxgkeit von l/lOO mm (lO/u) garantiert werden können.In general, it is required that the reset accuracy be between 5 and 100 yum. In individual. Cases should a reset accuracy of l / lOO mm (lO / u) guaranteed can be.
Die bekannten Dämpfer stellen sich entweder nie in die Soll-Lage zurück, weil die Rückstellkraft in der Soll-Lage gleich 0 ist oder sprechen bereits ab 0 g an. Es sind auch Schockdämpfer für optische Geräte bekannt geworden, die zwar in verschiedenen Richtungen wirksam sind und Vorspannungen haben^ so daß sie erst ab einer bestimmten g-Zahl ansprechen. Diese Schockdämpfer haben jedoch den Nachteil, daß die Dämpfungen in den verschiedenen Richtungen ungleichmäßig und nicht reproduzierbar sind oder den, daß die Rückstellung ungenau ist.The well-known dampers either never put themselves in the Target position back because the restoring force in the target position is equal to 0 or respond from 0 g. It shock absorbers for optical devices have also become known, although they are effective in different directions and have biases so that they only respond from a certain g-force. However, these shock absorbers have the disadvantage that the attenuation in the different directions is uneven and not reproducible or that the default is imprecise.
Bei anderen Schockdämpfern erfolgt die Rücklaufbewegung ohne Dämpfung, so daß sie am Ende der Rücklaufbewegung mit einem Schlag aufsetzen.With other shock absorbers, the return movement takes place without damping, so that they touch down with one blow at the end of the return movement.
Es gibt ferner Schockdämpfer, die keine feste Endlage aufweisen. Ohne feste Endlage kann aber die Forderung nach einer Rückführung in eine definierte Lage nicht erfüllt werden. Vielmehr muß immer damit gerechnet werden, daß das Gerät bei Rückkehr in die Mittellage um ein Geringes von seiner ursprünglichen Mittellage abweicht. Andere Schockdämpfer weisen zwar alle Eigenschaften auf, die an einen Schockdämpfer für die Rückführung in eine definierte Lage gestellt werden können, wirken jedochThere are also shock absorbers that do not have a fixed end position. Without a fixed end position, however, the requirement for a return to a defined position cannot be met will. Rather, it must always be expected that the device will lose a little when it returns to the central position deviates from its original central position. Other shock absorbers have all the properties which can be placed on a shock absorber for return to a defined position, however, work
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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nur in einer Richtung. In diesem Fall müssen für zwei entgegengesetzte Richtungen jeweils zwei Schockdämpfer eingesetzt werden. Dadurch wird die gesamte Einrichtung sehr kompliziert und erfordert viel Raum.only one way. In this case, two shock absorbers must be used for two opposite directions. This makes the whole facility very much complicated and requires a lot of space.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schockdämpfer so auszubilden, daßThe invention is based on the object of designing a shock absorber so that
a) der Dämpfer erst bei Schocks ab einem bestimmten Mindestwert, z. B. 3 St anspricht,a) the damper only in the event of shocks above a certain minimum value, e.g. B. 3 St responds,
b) der Dämpfer beim Rücklauf gebremst wird und weich auf seines Anschlag aufsetzt,b) the damper is braked on return and softens touches his stop,
c) die Rttckstellgenauigkeit innerhalb einer vorgegebenen Toleranz, z.B. zwischen 5 bis 10/Um, liegt,c) the reset accuracy is within a specified tolerance, e.g. between 5 to 10 / µm,
d) daß die Dämpfung in verschiedenen Richtungen gleichmäßig reproduzierbar ist.d) that the damping can be reproduced evenly in different directions.
Nach der Erfindung wird ein Schockdämpfer für Geräte mit definierter Lage, z.B. Zielgeräte in Fahrzeugen, so ausgebildet, daß er zwei Dämpfungselemente enthält, die in entgegengesetzter Richtung wirksam werden.According to the invention, a shock absorber for devices with a defined position, e.g. target devices in vehicles, is designed in such a way that it contains two damping elements which are in take effect in the opposite direction.
Bei dieser Anordnung können Schocks aus zwei Richtungen, die in der Achse liegen, so aufgenommen werden, daß eine genaue Rückführung des optischen Gerätes in seine Normallage gesichert ist. Die Dämpfung kann durch irgendwelche elastischen Elemente erfolgen. Besonders geeignet sind Federn, wobei die Vorspannung so gewählt werden kann, daß das Dämpfungselement erst von einer bestimmten Größe des Schocks an anspricht. Gegebenenfalls könnten die Elemente so ausgebildet sein, daß die Federn nachgestellt werden können.With this arrangement, shocks can come from two directions, which lie in the axis, are recorded so that a exact return of the optical device to its normal position is ensured. The attenuation can by any elastic elements are made. Are particularly suitable Springs, the bias can be chosen so that the damping element only from a certain size of the Responding to shocks. If necessary, the elements could be designed so that the springs are readjusted can.
Eine besonders günstige Form erhält man, wenn man den Einzeldämpfer so ausbildet, daß in einem als Hohlzylinder ausgebildeten,, durch eine Zwischenwand unterteiltem Zwischenglied zwei Außenglieder koaxial zueinander ge-You get a particularly favorable shape if you use the The individual damper is designed in such a way that it is divided into a hollow cylinder, which is divided by a partition Intermediate link two outer links coaxially to one another
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führt sind, von denen das eine mit dem gegen Schock zu schützendem Gerät, das andere mit seinem. Träger, z.B. einem Fahrzeug, verbunden ist Beide Außenglieder müssen : gegenüber dem Zwischenglied in derselben Richtung beweglich sein und ringförmige Ansätze besitzen, welche in einer der Bewegungsrichtung entgegengesetzten Richtung durch den Druck elastischer.Glieder belastet sind. Die elastischen Glieder der Dämpfungselemente können beliebiger Natur sein. Es sind Schraubenfedern, Tellerfedern und Kegelfedern möglich; auch elastische Stoffe und kompressible Gase können als Federglieder benutzt werden.of which one with the device to be protected against shock, the other with his. A carrier, e.g. a vehicle, is connected. Both outer links must : be movable in the same direction in relation to the intermediate link and have ring-shaped lugs which are loaded in a direction opposite to the direction of movement by the pressure of elastic links. The elastic members of the damping elements can be of any nature. There are coil springs, disc springs and conical springs possible; elastic materials and compressible gases can also be used as spring members.
Um das Dämpfungselement beim Rücklauf etwas abzubremsen, werden die Ringansätze zweckmäßig als Kölbchen ausgebildet, die öldicht in dem zylindrischen Mittelglied geführt sind. Diese Kölbchen erhalten einerseits größere Durchtrittsöffnungen, die sich bei Bewegung des Gliedes entgegen dem Druck des elastischen Mittels selbsttätig öffnen und bei Bewegung in entgegengesetzter Richtung schließen, andererseits engere Öffnungen, durch die das Öl in beiden Richtungen ungesteuert durchtreten kann. Die engeren Öffnungen dienen dazu, bei der Rücklaufbewegung des Dämpfungselementes, d.h. bei Bewegungen in der Kraftrichtung des elastischen Mittels, den Durchfluß des Öles zu drosseln.In order to slow down the damping element somewhat during the return movement, the ring projections are expediently designed as small bulges which are guided in an oil-tight manner in the cylindrical central member. On the one hand, these flasks are given larger ones Passages that open automatically when the limb moves against the pressure of the elastic means open and when moving in the opposite direction close, on the other hand narrower openings through which the oil can pass uncontrolled in both directions. The narrower openings are used for the return movement of the damping element, i.e. for movements in the direction of force of the elastic means to throttle the flow of the oil.
Das Zwischenglied kann mit zwei Zwischenboden ausgestattet werden; in diesem Fall dient ein Zwischenboden als Anschlag für den Ringansatz eines Außengliedes. Gegen den zweiten Zwischenboden stützt sich die Feder des zweiten Außengliedes ab.The intermediate link can be equipped with two intermediate shelves; in this case, an intermediate base serves as a stop for the ring attachment of an outer link. Against the second intermediate floor is supported by the spring of the second outer member.
Man kann den Schockdämpfer auch so ausbilden, daß das Zwischenglied nur einen Zwischenboden enthält, der gleichzeitig für den Ansatz eines Außengliedes und als Stützfläche für die Feder des anderen Außengliedes dient. In diesem Fall muß die Stange des zweiten Außengliedes durchThe shock absorber can also be designed in such a way that the intermediate member contains only one intermediate base, which simultaneously serves for the attachment of an outer member and as a support surface for the spring of the other outer member. In in this case the rod of the second outer link must go through
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den Zwischenboden hindurchgeführt und das erste Außenglied mit angesetztem Kölbchen mit einem Hohlraum versehen werden, in welchem die Führungsstange des zweiten Außengliedes geführt wird.- . ' ·passed through the intermediate floor and the first outer member be provided with an attached flask with a cavity, in which the guide rod of the second outer link is guided. '·
"V"V
Die beschriebenen Einzeldämpfer nehmen nur Schocks aus zwei in einer Achse liegenden entgegengesetzten Richtungen auf. Will man Schocks auffangen, die aus verschiedenen Richtungen kommen, so muß man mehrere der beschriebenen Einzeldämpfer miteinander kombinieren. Zweckmäßigerweise werden dabei je zwei Schockdämpfer so zusammengesetzt, daß ihre Achsen in einer Ebene liegen, sich aber kreuzen. Die Achsrichtungen können dabei senkrecht aufeinanderstellen. Günstig ist es, wenn an jedem Aufhängepunkt des Gerätes zwei Einzeldämpfer angreifen, deren Achsen einen Winkel miteinander bilden.The single dampers described only take shocks from two opposite directions lying in an axis. If you want to absorb shocks from different directions come, you have to combine several of the individual dampers described. Appropriately be two shock absorbers each put together in such a way that their axes lie in one plane but cross each other. the Axial directions can be perpendicular to one another. It is beneficial if at each suspension point of the device attack two single dampers whose axes form an angle form with each other.
In den Abbildungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:Several exemplary embodiments of the invention are shown in the figures. Show it:
Fig. 1 und 2 zwei verschiedene Bauformen eines Einzeldämpfers.Fig. 1 and 2 two different designs of a single damper.
Fig. 3 die Anordnung dreier Einzeldämpfer in einer Ebene mit senkrecht zueinander laufenden Achsen.3 shows the arrangement of three individual dampers in one Plane with axes running perpendicular to each other.
Der Einzeldämpfer nach Fig. 1 besteht aus einem zylindrischen Mittelglied 1 und zwei Außengliedern 2 und 3. Das obere Außenglied 2 sei durch die Öse 12 mit dem Fahrzeug, das untere Außenglied 3 durch die Öse 13 mit dem zu schützenden Gegenstand, zum Beispiel einem optischen Zielgerät, verbunden. Das Mittelglied 1 enthält zwei Zwischenboden 11 und 21. Das obere stangenförmige Außenglied geht an seinem unteren Ende in einen als Kölbchen ausgebildeten Ringansatz 4 über. Das untere Außenglied 3 hat etwa in der Mitte einen als Kölbchen ausgebildeten Ringansatz 5· Die Kölbchen 4 und 5 führen sich ιThe individual damper according to FIG. 1 consists of a cylindrical central member 1 and two outer members 2 and 3. The upper outer link 2 is through the eyelet 12 with the vehicle, the lower outer link 3 through the eyelet 13 with connected to the object to be protected, for example an optical target device. The middle link 1 contains two intermediate shelves 11 and 21. The upper rod-shaped At its lower end, the outer link merges into a ring attachment 4 designed as a bulb. The lower outer link 3 has approximately in the middle a ring attachment 5 designed as a flask · The flanges 4 and 5 lead one another
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öldicht an den inneren Wandungen des zylindrischen Mittelgliedes 1.Oil-tight on the inner walls of the cylindrical central member 1.
Das obere Kölbchen ist an seiner Oberseite durch einen Satz von Tellerfedern 6 belastet und wird von diesem mit Vorspannung auf den Zwischenboden 11 gedrückt, wobei sich die oberste .Tellerfeder gegen den oberen Deckel 31 des Mittelgliedes abstützt. Das Kölbchen 5 steht in derselben Weise unter Druck*"des Tellerfedersatzes l6, der sich gegen den Zwischenboden 21 abstützt. Das Kölbchen 4 hat eine oder mehrere größere Öffnungen 14 und einige kleinere Öffnungen 24· Das Kölbchen 5 hat eine oder mehrere grössere Öffnungen 15 und einige kleinere Öffnungen 25· Die größeren Öffnungen des Kölbchens 4 sind bei Abwärtsgang des Außengliedes 2 durch Kugeln 34> die des Kölbchens 5 durch Kugeln 35 geschlossen. Bei Aufwärtsgang der Kölbchen öffnen die Kugeln. Das Innere des Zylinderraumes zwischen den Böden 11 und 31 ist mit Öl gefüllt. Ebenso befindet sich Öl in dem Raum zwischen den'Böden 21 und 4LThe upper flask is loaded on its upper side by a set of plate springs 6 and is pressed by this with bias onto the intermediate base 11, the uppermost plate spring being supported against the upper cover 31 of the central link. The piston 5 is in the same way under pressure * "of the plate spring set 16, which is supported against the intermediate base 21. The piston 4 has one or more larger openings 14 and some smaller openings 24. The piston 5 has one or more larger openings 15 and 15 some smaller openings 25 · The larger openings of the flask 4 are closed by balls 34 when the outer link 2 moves downwards > those of the flask 5 by balls 35. When the flanges move upwards, the balls open Oil filled. There is also oil in the space between the floors 21 and 4L
Erhält das Fahrzeug einen Schock in Achsrichtung des Dämpfers, so bewegt sich das Außenglied 2 mit dem Mittelglied 1 nach unten, während das zweite Außenglied 3 stehenbleibt. Dadurch wird der Federsatz 16 zusammengedrückt, wobei er den Schock aufnimmt und das Kölbchen 5 bewegt sich im Innern des Mittelgliedes nach oben. Hierbei öffnen die Kugelventile 35 und lassen infolge der Größe der Öffnungen 15 das darüber befindliche Öl praktisch ungedrosse.lt in den Raum hinter dem Kölbchen 5 fließen. Bei Rückkehr des Außengliedes 3 in die frühere Läge gegenüber dem Mittelglied 1 schließt sich das Kugelventil 35 und das Öl kann jetzt nur noch durch die Drosselöffnungen 25 in den über dem Kölbchen liegenden Raum gelangen. Infolge dieser Drosselung wird die Rückwärtsbewegung des Kölbchens abgebremst, so daß es sich weich auf den unteren Deckel 41 aufsetzt. Der gleiche VorgangIf the vehicle receives a shock in the axial direction of the Damper, the outer link 2 moves with the middle link 1 downwards, while the second outer link 3 stop. The spring set 16 is thereby compressed, whereby it absorbs the shock and the bulb 5 moves upwards inside the middle link. Here, the ball valves 35 open and leave as a result of Size of the openings 15 the oil above is practically untreated.lt into the space behind the flask 5 flow. When the outer link 3 returns to its previous position with respect to the middle link 1, the ball valve closes 35 and the oil can now only through the throttle openings 25 into the space above the flask reach. As a result of this throttling, the backward movement of the flask is slowed down so that it becomes soft touches the lower cover 41. Same process
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tritt ein, wenn ein Schock in entgegengesetzter Richtung erfolgt, nur wird in diesem Fall das Federpaket 6 zusammengedruckt und das Außenglied 2 bewegt sich nach oben. Auch hier kann bei Aufwärtsgang das öl praktisch ungedrosselt unter das Kölbchen 4 treten, während die Rückbewegung in die Ausgangslage durch die Drosselung des Öls abgebremst wird.occurs when a shock occurs in the opposite direction, only in this case the spring assembly 6 is compressed and the outer link 2 moves upwards. Even here the oil can pass under the piston 4 practically unthrottled in upward gear, while the return movement in the starting position is slowed down by throttling the oil will.
Bei dem AusfUhrungsbeispiel nach Fig. Z enthält das Mittelglied nur einen Zwischenboden, der mit 11 bezeichnet ist. Auf diesen Zwischenboden setzt sich einerseits das Kölbchen 4 des oberen Außengliedes 2 auf, während sich auf der anderen Seite die Feder l6, die die Bewegung des unteren Außengliedes beeinflußt, dagegen stutzt. Kölbchen 5 setzt sich wie bei Fig. 1 auf den unteren Deckel 41 auf. Das obere Außenglied 2 enthält in seinem unteren Teil einen Hohlrau« 32, in den das untere Außenglied· hineinragt. Diese Baufora ergibt eine etwas geringere Länge des gesamten Einzeldämpfers.In the exemplary embodiment of FIG. Z means the member containing only a false floor which is designated 11. On the one hand, the bulb 4 of the upper outer link 2 rests on this intermediate floor, while on the other hand the spring 16, which influences the movement of the lower outer link, is braced against it. As in FIG. 1, the flask 5 sits on the lower cover 41. The lower part of the upper outer link 2 contains a hollow space 32 into which the lower outer link protrudes. This type of construction results in a slightly shorter length of the entire single damper.
Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 sind die mit dem Fahrzeug fest verbundenen Teile mit 26, die mit dem zu schutzenden Gerät verbundenen mit 36 bezeichnet. Die Teile 26 und 36 sind durch parallele,-senkrecht zu diesen Teilen angeordnete Einzeldämpfer 7 und 17 miteinander verbunden. In der gleichen Ebene, jedoch senkrecht zu den Achsen der Dämpfer 7 und 17 ist ein weiterer Dämpfer 10 angeordnet, der mit dem rechten Außenglied in Punkt 12 an einem Arm 30, des Teiles 26, mit dem linken Außenglied in einen Punkt 13 an dem Arm 40 des Teiles 36 angreift. Auf diese Weise werden Schocks, die in Achsrichtung der Dämpfer 7 und 17 auftreten, von diesen aufgenommen, während senkrecht dazu verlaufende Schocks von dem Dämpfer 10 aufgefangen werden können. Bei schräg zu beiden Richtungen auftreffenden Schocks werden die Kräfte zerlegt in Einzelkomponenten, die teils durch die Schockdämpfer 7 und 17, teils durch den Schockdämpfer 10 abgefangen werden. Da bei auftretenden Schocks jeweils mindestensIn the arrangement according to FIG. 3, they are with the vehicle Permanently connected parts with 26, those connected to the device to be protected with 36. Parts 26 and 36 are connected to one another by parallel and perpendicular individual dampers 7 and 17 to these parts. In the same plane, but perpendicular to the axes of the dampers 7 and 17, another damper 10 is arranged, which is connected to the right outer link at point 12 an arm 30, the part 26, engages with the left outer link in a point 13 on the arm 40 of the part 36. In this way, shocks that occur in the axial direction of the dampers 7 and 17 are absorbed by them, while shocks running perpendicular thereto are absorbed by the damper 10 can be caught. In the case of shocks hitting obliquely in both directions, the forces are broken down in individual components, which are intercepted partly by the shock absorbers 7 and 17 and partly by the shock absorber 10 will. Because when shocks occur, at least
009821/10U "8"009821 / 10U " 8 "
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ein Einzeldämpfer seine Achsenlage zu den anderen ändert, müssen alle Verbindungen 12/13 als Gelenke ausgebildet sein. *If a single damper changes its axis position to the others, all connections 12/13 must be designed as joints be. *
- Patentansprüche -- patent claims -
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Claims (1)
gegen den zweiten (21) die Feder (16) des.zweiten Aussengliedes (3) abstützt.Shock absorber according to Claims 1 to 3, characterized in that the intermediate member has two intermediate floors (11, 21), one of which (ll) serves as a stop for the attachment (4) of an outer member (2) while
against the second (21) the spring (16) of the second outer member (3) is supported.
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