DE2450933A1 - Stossdaempfer - Google Patents
StossdaempferInfo
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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- B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
- B60G17/04—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
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Description
26 071/2
Pierre Gele, Laloubere/Frankreich
Stoßdämpfer
Die Erfindung bezieht sich auf einen die Gleichgewichtslage trimmenden
Stoßdämpfer, und insbesondere auf einen Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge.
Bestimmte Fahrzeugstoßdämpfer bestehen aus zwei konzentrischen
Rohren, wobei das innere Rohr das eigentliche Arbeitsrohr darstellt, in dessen Innerem der Kolben arbeitet, während das äußere
Rohr als Behälter für hydraulische Flüssigkeit dient.
Bei anderen Stoßdämpfern ist jeweils nur ein Rohr vorgesehen, welches teilweise mit Öl gefüllt ist, in welchem sich der Kolben
bewegt. Dabei enthält der obere Abschnitt des Rohres ein Gas und dient als Expansionsraum für die Wärmeausdehnung des
Öles.
509837/0S62
Es ist bekannt, einem einrohrigen Stoßdämpfer die Funktion einer
Vorrichtung zum Abgleich der Gleichgewichtslage zu übertragen, indem man Gummidrehmembran vorsieht, die mit einer Klemme
zwischen dem Ende des Rohres, durch welches der Kolbenschaft verläuft, und der Schutzhülse für den Schaft festgelegt ist, wobei der auf diese Weise begrenzte geschlossene Raum mit Druckluft
gefüllt ist und als zusätzliche Federung dient, deren Weg durch Veränderung des Luftdrucks veränderlich ist.
Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise in der französischen Patentschrift Nr. 1 382 176, auf den Namen Girling Limited, beschrieben.
Jedoch weisen derartige Stoßdämpfer mit Membran dieser Art verschiedene
Nachteile auf, die bis jetzt eine weitere Entwicklung der Stoßdämpfer gebremst haben.
Insbesondere sind die Kosten für derartige Gummidrehmembrane mit Drahtbewehrung in der Art eines Fahrzeugreifens sehr hoch, und
um eine ausreichende Dichtigkeit zu erzielen ist der Zusammenbau und die Anordnung kompliziert.
Andererseits werden nicht unbeachtliche Reibungskräfte, die für
eine gute Federung nachteilig sind, erzeugt, wenn man die Membran sich auf dem Rohr drehen und den Durchmesser permanent verändern
läßt.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine viel stabilere Arbeitsweise unter Verringerung des Volumens und unter
Vermeidung der vorgenannten Nachteile zu erzielen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Stoßdämpfer der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß ein aus zwei konzentrischen Rohren bestehender Stoßdämpfer vorgesehen ist, dessen äuße-
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res Rohr im oberen Teil eine Einrichtung zum Anschluß an eine
Hochdruckgasquelle und eine weitere Einrichtung zum Anschluß zur Atmosphäre aufweist, daß die beiden Anschlüsse mittels mindestens
eines Ventils steuerbar sind, und daß der Durchmesser des Schaftes eines Kolbens in Übereinstimmung mit dem Druck
der Hochdruckgasquelle so bestimmt ist, daß die auf den Schaft einwirkende Schubkraft die vorgesehene Last ausbalanciert.
Tatsächlich verhält sich bei der erfindungsgemäßen Anordnung
der Stoßdämpfer wie eiae hydraulische Winde, deren Kolbendurchmesser
gleich dem Schaftdurchmesser ist. Folglich genügt es, bei zunehmender Belastung und bei durchhängender Federung die
Verbindung zwischen dem Stoßdämpfer und der Hochdruckquelle zu öffnen und den Innendruck im Stoßdämpfer zu erhöhen, damit das
Fahrzeug wieder seine normale Fahr- bzw. Gleichgewichtslage einnimmt, worauf man wieder diese Verbindung schließt.
Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Stoßdämpfer einen
Schaft mit 18 mm Durchmesser aufweisen, was einer Winde mit
2
einer Kolbenfläche von 2,54 cm entspricht, der ein Druck von 30 Bar zugeführt wird, was eine Schubkraft von ca. 76 kp ergibt.
einer Kolbenfläche von 2,54 cm entspricht, der ein Druck von 30 Bar zugeführt wird, was eine Schubkraft von ca. 76 kp ergibt.
Ein solcher Stoßdämpfer mit einem Schaft von 30 mm Durchmesser,
was einer Fläche von 7,06 cm entspricht, führt zu einer Schubkraft
von 282 kp bei einem Druck von 40 Bar.
Somit ist ersichtlich, daß es für den Konstrukteur sehr einfach ist, auf diese Weise eine Korrektur der vollkommenen Fahr- bzw.
Gleichgewichtslage vorzunehmen, ohne Berücksichtigung der Art des Fahrzeugs, zum Beispiel ein beladenes Fahrzeug, ein leichtes
Fahrzeug mit großer Ladekapazität, u.s.w.
Andererseits wird man feststellen, daß durch die Vermischung von Luft und Öl, die beim Arbeiten des Stoßdämpfers auftritt,
für die einwandfreie Arbeitsweise desselben nachteilig ist.
• - 4 -
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Tatsächlich weisen die verschiedenen zur Bremsung vorgesehenen Klappenventile und Durchlässe nicht den gleichen Belastungsverlust
bzw. nicht die gleiche hydraulische Bremsung in Gegenwart von Luft oder Öl aufweisen, und zwar aufgrund der physikalischen
Unterschiede, die bei diesen beiden Flüssigkeiten beträchtlich sind, indem die eine stark kompressibel und die andere praktisch
inkompressibel bei den Druckwerten ist, die hier von Interesse
s ind.
Die Unterschiede in der Viskosität sind ebenfalls sehr beträchtlich.
Der Zweck eines Stoßdämpfers besteht gerade darin, konstant die Schwankungen in der Federung zu bremsen bzw. auszugleichen.
Da im Öl Luft vorhanden ist, wird man sofort erkennen, daß es beim Bremsen bzw. Dämpfen Unregelmäßigkeiten gibt, sowie Kavitationserscheinungen
aufgrund der abrupten Dekompression der Lufteinschlüsse, die zuerst stark komprimiert waren und sich dann
ausdehnen, nachdem der Kolben durchgelaufen ist bzw. nachdem sie in die Klappenventile eingeführt sind.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verringern jedoch die
unter Druck stehenden Lufteinschlüsse das Volumen ganz beträchtlich.
Aufgrund dessen rollt das Fahrzeug in Abhängigkeit von den Temperaturschwankungen
viel weicher und konstanter.
Hinsichtlich der Dichtung, in welcher der Schaft gleitet, ist jedoch
eine Vorsichtsmaßnahme zu treffen. Diese Dichtung sollte so geformt sein, daß die Erhöhung des Druckes keine zusätzlichen
Reibungskräfte erzeugt, die auf den Schaft wirken. Zu diesem Zweck kann man Dichtungen mit viereckigem Querschnitt oder Feinlippendichtungen
verwenden, wie sie den Herstellern von Winden wohlbekannt sind.
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Im folgenden wird nun die Erfindung unter Bezugnahme auf die
beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert, welche eine schematische Schnittansicht durch ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfers darstellt.
Der von einem Schaft 2 getragene Kolben 1 gleitet in einem Arbeitszylinder 3, in welchen Öffnungen eingebohrt bzw. Klappenventile
eingesetzt sind, die jedoch nicht dargestellt sind und einen Energieverlust aufgrund des Walzens bzw. Ziehens des
Ölfilms sicherstellen.
Im oberen Abschnitt des äußeren Teiles 4, welches mit einer Dichtung 5 versehen ist, ist ein Druckluftanschluß 6 bzw. ein
Anschluß an jede andere Quelle für ein geeignetes Druckgas vorgesehen, welches eine einwandfreie Arbeitsweise des Stoßdämpfers
sicherstellt.
Dieser Anschluß ist mit einer Hochdruckgasquelle 8 über ein Dreiwegventil 9 verbunden, das auch als Einrichtung zum Anschließen
des äußeren Teiles 4 mit der Atmosphäre dient.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet nun wie folgt:
Da der Stoßdämpfer anfänglich in bezug auf eine Nullast des Fahrzeugs eingesteuert ist, taucht der Kolben 1 in den Stoßdämpfer ein, wenn das Fahrzeug beladen ist, und nimmt somit eine
andere Gleichgewichtslage ein. Dadurch verändert sich die Fahrlage und die Bodenfreiheit wird geringer. Dann betätigt der
Benutzer das Ventil 9 in der Weise, daß dem Stoßdämpfer Gas unter hohem Druck zugeführt wird. Nach und nach nimmt der Stoßdämpfer
wieder seine ursprüngliche Lage ein, worauf man das Ventil 9 wieder verschließen kann. Wenn die Belastung geringer wird, öffnet
der Benutzer das Ventil 9 zur Atmosphäre hin, wodurch der Stoßdämpfer wieder in die richtige Gleichgewichtslage gebracht
wird.
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Es liegt auf der Hand, daß die Betätigung des Ventils 9 bzw. der Anschlußeinrichtungen zwischen dem Stoßdämpfer und der Hochdruckgasquelle
bzw. der Atmosphäre mittels einer die Veränderungen der Gleichgewichtslage messenden Einrichtung gesteuert werden
können. Somit stellt in dieser Form der erfindungsgemäße Stoßdämpfer eine automatisch arbeitende Korrektureinrichtung
für die Gleichgewichtslage dar.
503837/0562
Claims (3)
1.J Die Gleichgewichtslage trimmender Stoßdämpfer, dadurch
gekennzeichnet , daß ein aus zwei konzentrischen Rohren (3,4) bestehender Stoßdämpfer vorgesehen ist, dessen au-,
ßeres Rohr(4)im oberen Teil eine Einrichtung (6) zum Anschluß
an eine Hochdruckgasquelle (8) und eine weitere Einrichtung zum Anschluß zur Atmosphäre aufweist, daß die beiden Anschlüsse mittels
mindestens eines Ventils (9) steuerbar sind, und daß der Durchmesser des Schaftes (2) eines Kolbens (1) in Übereinstimmung
mit dem Druck der Hochdruckgasquelle (8) so bestimmt ist, daß die auf den Schaft (2) einwirkende Schubkraft die vorgesehene
Last ausbalanciert.
2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein einziges Dreiwegventil (9) vorgesehen
ist, welches wahlweise den Stoßdämpfer mit der Hochdruckgasquelle (8) und mit der Atmosphäre verbindet.
3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Betätigung der gesteuerten
Einrichtungen zur Verbindung zwischen dem Stoßdämpfer und der Hochdruckgasquelle (8) bzw. der Atmosphäre mittels einer die
Gleichgewichtslage des Fahrzeugs messenden Vorrichtung steuerbar ist.
5G9837/0S62
Leerseite
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