DE2503247A1

DE2503247A1 - Stossdaempfer

Info

Publication number: DE2503247A1
Application number: DE19752503247
Authority: DE
Inventors: Harry A Petrak
Original assignee: TRIPLE S IND Inc
Current assignee: TRIPLE S IND Inc
Priority date: 1973-05-04
Filing date: 1975-01-27
Publication date: 1976-07-29
Also published as: US3896908A; FR2311227A1; DE2503247C2; FR2311227B3; GB1515702A

Description

mein Zeichen: 0595 Pt

TRIPLE S INDUSTRIES, INC.

P.O. Box 109, Boulder, Colorado 80302, USA

Stoßdämpfer

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stoßdämpfer, bei welchem das Verhältnis des auf den Kolben einwirkenden Druckes zu der resultierenden Geschwindigkeit der Bewegung des Kolbens wahlweise veränderbar ist.

Stoßdämpfer oder Steuerungsstabilisatoren

für Kraftfahrzeuge kennzeichnen sich im allgemeinen durch ziemlich komplizierte Zylinder- und Kolbenanordnungen und verwenden eine Vielzahl von Teilen, um die auf die Kolbenanordnung einwirkenden Kräfte zu dämpfen und abzufangen. Bei einer typischen Ausführungsart besitzt der Stoßdämpfer einen Kolben, welcher in einem mit einem Fluid gefüllten Zylinder nach Maßgabe derjenigen Kräfte bewegbar ist, welche auf die Kolbenstange ausgeübt werden. Dabei sind in diesem Kolben feste Düsen angeordnet, so daß das Fluid von der einen Seite des Kolbens zu der anderen Seite des Kolbens strömen kann, wenn sich der Kolben in diesem Zylinder in: axialer Richtung bewegt. Da die herkömmlichen Stoßdämpfer feste Kanäle durch den Kolben hindurch aufweisen, hängt der der Kolbenibewegung entgegengesetzte Druckwiderstand von der Kolbehgeschwin! digkeit ab, so daß bei Erhöhung der Kolbengeschwindigkeit der Widerstand zwangsläufig zunimmt. In manchen Fällen kann dies erwünscht sein; in anderen Fällen hingegen wird aber angestrebt,

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daß der Druckwiderstand mit zunehmender Kolbengeschwindigkeit erhöht, vermindert oder im wesentlichen stabilisiert wird, so daß das Verhältnis zwischen der Kolbengeschwindigkeit einerseits und dem Druck andererseits vorgewählt und verändert werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stoßdämpfer zu beschaffen, bei welchem der dem Kolben entgegenwirkende Druckwiderstand in einem Zylinder mit zunehmender Kolbengeschwindigkeit erhöht, vermindert oder aber im wesentlichen stabilisiert werden kann und zumindest teilweise von der Anordnung einer Umgehungsleitung bzw. eines Umgehungskanales in dem Kolben abhängig ist.

Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß ein in dem Zylinder axial beweglicher Kolben und eine Kolbenstange vorgesehen sind, daß der Kolben ein Gleitglied besitzt, an welchem das Fluid während der axialen Bewegung des Kolbens in dem Zylinder durchtritt,durch einen vorgewählten Umgehungskanal einer Vielzahl von Umgehungskanälen in dem Kolben vorbeiströmen kann, wobei diese Umgehungskanäle unterschiedlich sind und wahlweise angeordnet sein können, und daß das Gleitglied nach Maßgabe der Druckdifferenz des Fluides beidseitig des Gleitgliedes relativ zu den Umgehungskanälen bewegbar ist derart, daß die Kennwerte der Strömung des vorgewählten Umgehungskanales verändert werden.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers, welcher in einem kontrol .-lierten Druckmittelkreis angeordnet ist, wobei zum Zwecke der besseren Veranschaulichung Teile weggebrochen sind

Fig. 2 eine Seitenansicht des Stoßdämpfers gemäß Fig. 1, ! wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit Teile weg-: gebrochen sind

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Fig. 3 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab längs der Linie 3 - 3 in Fig. 2

Fig. 4 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab längs der Linie 4 - 4 in Fig. 2

Fig. 5 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab längs der Linie 5 - 5 in Fig. 2

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6 - 6 in Fig. 5 Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7 - 7 in Fig. 5 Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie 8 - 8 in Fig. 5

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung der Muffe, welche in dem Kolben des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers verwendet wird

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung eines Ringes, welcher in dem Kolben des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers zur Anwendung gelangt

Fig. 11 eine Draufsicht auf den ebenen Zuschnitt, aus welchem die Muffe bzw. der Ring nach Fig. 8 hergestellt ist

Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie 12 - 12 in Fig. 5 . ;

Fig. 13 einen Schnitt längs der Linie 13 - 13 in !

Fig. 5 ■ j

Fig. 14 einen senkrechten Teilschnitt ähnlich der j

Fig. 5 durch eine etwas abgewandelte, zweite i

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoß- !

dämpfers Γ

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Fig. 15a Ms 15i Darstellungen in verschiedenen

BetriebsStellungen des erfindungsgemäßen Umgehungs-Kanalsystems

Fig. 16 ein Schaubild, welches das Verhältnis

zwischen den auf den Kolben aufgebrachten Drücken der Fluid-Kontrollvorrichtung und der resultierenden Kolbengeschwindigkeit zeigt, und zwar für verschiedene Anordnungen der Umgehungskanäle

Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Stoßdämpfer 20 mit einem Zylinder 22 und Endkappen 24 und 26 am vorderen bzw. hinteren Ende. Es ist ferner ein Gewindebolzen 28 vorgesehen, welcher sich in axialer Richtung von der Endkappe 28 am hinteren Ende des Zylinders nach außen wegerstreckt. Die Endkappe 24 besitzt einen axialen Kanal, in welchem die Kolbenstange 32 gegenüber dem Zylinder dichtend und gleitend geführt ist. Die Kolbenstange 32 trägt einen Kolben 34 an ihrem hinteren Ende und eine Ringmuffe 36 an ihrem vorderen Ende, wobei diese Ringmuffe 36 so ausgebildet ist, daß sie mit einem beweglichen Teil eines Kraftfahrzeuges verbunden und mit dem Rahmen des Fahrzeuges verankert werden kann derart, daß die Bewegung^erzwisehen den einzelnen Teilen desselben gedämpft werden.

Wie aus den Fig. 1, 2 und 5 ersichtlich, besitzt der Zylinder 22 ein zylinderförmiges Außenrohr 38 und ein zylinderförmiges Innenrohr 40, welche eine Innenkammer 42 für hohen Druck und eine Außenkammer 44 des Zylinders für niederen Druck bilden. Das zylindrische Rohr 40 besitzt an der Stirnseite und an der hinteren Seite entsprechende Enden 46 bzw. 48 mit einem nach außen gebogenen Flansch 50 um das offene Stirnende 46 herum» Der nach außen gebogene ringförmige Flansch 50 legt sich gegen den Außenumfang einer kreisförmigen Lagerplatte 52 an, welche ; einen inneren, nach vorne gerichteten Ringflansch 54 um die ^: Mittelöffnung 56 in der Platte herum besitzt, durch welche die :

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Kolbenstange 32 hindurchgeführt ist. Die vordere Endkappe 24 ist im allgemeinen schalenförmig ausgebildet und besitzt einen nach außen erweiterten ringförmigen Flansch 58, welcher gegen die gegenüberliegende Seite der kreisförmigen Lagerplatte 52 von dem Ringflansch 50 am vorderen Ende des zylinderförmigen Innenrohres 40 anschlägt. Das vordere Ende 60 der Endkappe 24 besitzt eine kreisrunde Öffnung 62, welche die Kolbenstange 32 aufnimmt, so daß diese Kolbenstange 32 in ihrer Bewegung frei ist und in > axialer Richtung des Zylinders 22 durch die Öffnung 46 in der Lagerplatte 52 und durch die Öffnung 62 im ,vorderen Ende der vorderen Endkappe 24 Mndurchgleiten kann. Ein herkömmlicher Dichtungsring 64 aus Gummi oder einem ähnlichen Material wird gegen das vordere Ende 60 der vorderen Endkappe 24 bezüglich der Kolbenstange 32 mittels einer Druckfeder 66 nach Art einer Ringdichtung gehalten, wobei diese Druckfeder 66 auf der kreisförmigen Lagerplatte 52 sitzt. Der nach außen gebogene ringförmige Flansch 50 am vorderen Ende des zylinderförmigen Innenrohres_f die Lagerplatte 52 und die vordere Endkappe 24 werden durch eine ringförmige Kröpfung am vorderen Ende 68 des äußeren zylinderförmigen Rohres 38 an Ort und Stelle festgehalten, wobei diese Kröpfung alle diese drei Teile umgibt.

An dem offenen, hinteren Ende 48 des zylinderförmigen Innenrohres 40 ist ein Endring 70 befestigt, welcher eine erste, in axialer Richtung sich erstreckende Wand 72 besitzt, welche in das offene hintere Ende 48 des zylinderförmigen Innenrohres eingepreßt ist. Es ist ferner eine erste, in radialer Richtung sich erstreckende Wand 74 vorgesehen, welche sichgegen das offene hintere Ende des zylinderförmigen Innenrohres anlegt. Ferner ist eine zweite, in axialer Richtung sich erstreckende Wand 76 vorgesehen, welche eine axiale Verlängerung des zylinderförmigen Innenrohres und eine zweite Radialwand 78 bildet«, Die zweite Radialwand 78 des Endringes 70 schlägt gegen die hintere End·¹-kappe 26 an und wird gegen einen Ringflansch 80 an der hinteren Endkappe durch eine ringförmige Kröpfung des äußeren Zylinderrohres 38 um den Umfang der beiden Teile herum gehalten. Die zweite Axialwand 76 des Endringes 70 besitzt eine Bohrung 82, ; welche sich in radialer Richtung hindurch erstreckt und eine ;

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Verbindung des Fluides zwischen der äußeren Nie derdruckkammer 44 des Zylinders 24 und der inneren Hochdruckkammer 42 bildet. In dem Zylinder 22 ist ein kreisförmiger, geschlitzter Ring 84 rechteckigen Querschnittes vorgesehen, welcher gegen die Innenfläche der zweiten Axialwand 76 des Endringes 70 anschlägt. Der Durchmesser des geschlitzten Ringes 84 ist so gewählt, daß er gegen die Innenfläche der zweiten Axialwand 26 gedrückt wird, so daß er im wesentlichen die Bohrung 82 verschließt, ausgenommen, wenn ein radialer und nach innen gerichteter Druck über die Öffnung der Bohrung gegen den geschlitzten Ring aufgebracht wird, in welchem Falle er sich nach innen umbiegt und die Öffnung freigibt. Hierdurch wird eine Verbindung zwischen der Hochdruckkammer und der Nie derdruckkammer des Zylinders für das Fluid hergestellt. Die Breite des geschlitzten Ringes ist ein wenig geringer als die Breite der zweiten Axialwand 76, so daß die Öffnung oder Bohrung von dem geschlitzten Ring nicht vollständig blockiert wird, wie dies besonders klar die Fig. 5 im einzelnen zeigt.

Bei der Anordnung nach Fig. 5 ist ein Kolben 34 mit einem Kolbenkörper 86 vorgesehen, welcher eine im allgemeinen zylinderförmige Wand 88 besitzt, die im wesentlichen der inneren Zylinderwand des zylinderförmigen Innenrohres 40 entspricht, wobei noch eine vordere Endwand 90 vorgesehen ist. Diese vordere Endwand 90 des Kolbenkörpers 86 ist in einem ringförmigen, abgesetzten Teil 92 der Kolbenstange 32 drehbar gelagert. Eine Verschlußplatte 94, welche in das hintere offene Ende 96 des Kolbenkörpers eingepaßt ist, verschließt das hintere Ende des Kolbenkörpers und ist ebenfalls in dem abgesetzten Teil 92 der Kolbenstange drehbar gelagert, so daß der Kolbenkörper auf der Kolbenstange drehbar angeordnet ist und in dem abgesetzten Teil mittels einer Ringschulter 98 an gegenüberliegenden Enden des abgesetzten Teiles festgehalten wird. Um den Kolbenkörper in einer der zahlreichen festen Winkelstel Düngen relativ zu der Kolbenstange wahlweise festzuhalten, besitzt die innere Ringfläche 100 der vorderen Endwand 90 des Kolbenkörpers Nuten 102 oder Aussparungen (Fig. 8). Diese Nuten 102 oder Aussparungen sind in bestimmten Intervallen am Umfang angeordnet, so daß eine V-förmige Feder 104, welche in einer Aussparung 106 in dem abgesetzten Teil 92 der Kolbenstange liegt,

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sich in die am Umfang liegenden und mit Abstand zueinander angeordneten Nuten 102 oder Aussparungen umbiegt, so daß der Kolbenkörper 86 in einer vorgewählten Stellung festgehalten wird. Eine auf den Kolbenkörper aufgebrachte Drehkraft überwindet jedoch den Widerstand der Feder, so daß der Kolbenkörper relativ zu der Kolbenstange verdreht werden kann, bis die V-förmige Feder 104 in eine weitere Aussparung 102 in dem Kolbenkörper einrastet bzw. einschnappt. Der Sinn und Zweck für die Drehbarkeit des Kolbenkörpers relativ zu der Kolbenstange wird später noch erläutert werden.

Um auf den Kolbenkörper 86 eine Drehkraft aufbringen zu können, ist das hintere Ende 96 des Kolbenkörpers mit einem vorspringenden Ansatz 107 versehen, wobei die erste Axialwand 72 des Endringes 70 eine entsprechend ausgebildete, passende Aussparung 108 besitzt. Der Kolbenkörper kann dabei nach rückwärts in den Zylinder 22 bewegt werden, bis der Ansatz 107 in die Aussparung 108 eingreift, wobei die Bewegung des Kolbenkörpers relativ zu dem Zylinder unterbunden wird. Anschließend daran kann die Kolbenstange 32 relativ zu dem Zylinder verdreht werden, so daß der Kolbenkörper 86 sic'i relativ zu der Kolbenstange verdrehen kann. Auf diese Weise kann die Winkelstellung des Kolbenkörpers 86 relativ zu derjenigen der Kolbenstange 32 außerhalb des Zylinders verändert werden, indem lediglich die Kolbenstange verdreht wird, wenn der Ansatz 107 und die Aussparung 108 ineinander passen, so daß die Feder 104 zwischen die Aussparungen 102 bewegt wird. Diese verfügbaren Winkel Stellungen können an der Außenfläche der vorderen Endkappe mit geeigneten Markierungen a, b, c und d angedeutet werden, wie dies die Fig. 3 und 4 zeigen. Die Anzahl dieser Stellungen wird selbstverständlich durch die Anzahl der Aussparungen 102 in der vorderen Endwand 90 des Kolbenkörpers bestimmt, welche so ausgebildet sind, daß sie die V-förmige Feder '-. 104 lösbar aufnehmen. :

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 besitzt der ;

Kolbenkörper 86 eine zylinderförmige Innenkammer 110 zwischen der|

vorderen Endwand 90 des Kolbenkörpers und der kreisförmigen Plattje 94 am hinteren Ende des Kolbenkörpers. Die kreisförmige Platte 94|

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besitzt eine Vielzahl von am Umfang mit Abstand zueinander liegenden Bohrungen 112 oder Öffnungen, welche eine Fluidverbindung zwischen der Innenkammer 110 und demjenigen Teil der Hochdruckkammer 42 bilden, welche hinter dem Kolbenkörper 86 liegt« In ähnlicher Weise hat die vordere Endw&nd 90 des Kolbenkörpers in axialer Richtung sich erstreckende und am Umfang mit Abstand zueinander liegende Öffnungen 116 oder Bohrungen, welche die Aussparungen 114 mit der Innenkammer 110 des Kolbenkörpers verbinden, so daß auf diese Weise zwischen der Innenkammer und demjenigen Teil der Hochdruckkammer 42, welcher vor dem Kolbenkörper liegt, eine Fluidverbindung herstellbar ist. Auf diese Weise kann das Fluid, welches in der Hochdruckkammer 42 des Zylindergliedes zu-.rückgehalten wird, durch die Öffnungen 112 in der kreisförmigen Platte 94 oder aber durch die Öffnungen 116 in der vorderen Endwand 90 des Kolbenkörpers hindurchströmen, und zwar in Abhängigkeit von der Richtung der axialen Gleitbewegung des Kolbenkörpers innerhalb der Hochdruckkammer.

Um nach erfolgter Gleitbewegung des Kolbenkörpers die Strömung des Fluides durch den Kolbenkörper 86 hindurch zu überwachen, ist an der Stelle 122 mit der Kolbenstange 32 ein Gleitelement oder Gleitring 120 durch eine Keilverbindung verbunden, so daß eine axiale Gleitbewegung längs der Kolbenstange möglich ist, wobei der Ring 120 in einer vorgewählten Stellung innerhalb der Innenkammer 110 mittels eines Paares von entgegengesetzt wirkenden Druckfedern 124 und 126 elastisch zurückgehalten .wird. Diese Druckfedern 124 und 126 schlagen gegen das Ringglied 120 in Ringnuten 128 an, welche an einander gegenüberliegenden Seiten desselben vorgesehen sind bzw. legen sich gegen die ringförmige Platte 94 und die vordere Endwand 90 des Kolbenkörpers an, um da« Ringglied innerhalb der Kammer in der gewünschten Stellung fest- , zulegen. Es ist klar, daß die Druckfedern 124 und 126 der axialen; Gleitbewegung des Ringgliedes 120 relativ zu dem Kolbenkörper in j entgegengesetzten, axialen Richtungen elastisch nachgeben. |

Eine Innenauffe130, welche die Fig. 9 in einer Stellung zeigt, in welcher sie von dem Kolben getrennt ist, und in Fig. 5 I in der Kolbenanordnung eingeschlossen ist, wird in der Innenkaaimeir

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110 des Kolbenkörpers von der ringförmigen Platte 94 festgehalten und legt sich ringförmig gegen die zylinderförmige Innenfläche 132 des Kolbenkörpers an, so daß sie relativ zu dem Kolbenkörper in einer festen Stellung verbleibt. Die Muffe 130 hat eine Vielzahl von am Umfang angeordneten und mit Abstand zueiander liegenden Umgehungsöffnungen 134, von welchen eine jede einen unterschiedlichen Querschnitt besitzt. Die Öffnungen 134 sind so angeordnet, daß sie in radialer Richtung mit dem Ringglied 120 fluchten und mit diesem Ringglied 120 in der Weise zusammenarbeiten, daß sie die Strömung des Fluides von der einen Kolbenseite auf die andere Kolbenseite kontrollieren. Nach einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der in Fig. 10 dargestellte Ring 120 ein Paar von in axialer Richtung fluchtenden Nuten 136 und 138 in der Außenfläche dieses Ringes, wobei zwischen diesen beiden Nuten 136 und 138 ein am Umfang sich erstreckendes Trennglied 140 angeordnet ist. Diese Nuten 136 und 138 sind so ausgebildet, daß sie mit einer der Öffnungen 134 in der Muffe 130 in ausgewählter Weise in radialer Richtung fluchten, so daß das Fluid in die eine Nut über das Trennglied 140 in die fluchtende Umgehungsöffnung 134 der Muffe 130 strömen kann, während es über die andere Nut von der einen Seite des Ringgliedes 120 zu der anderen Seite desselben fließen kann. Während die Öffnungen 134 in der Muffe tatsächlich durch diese Muffe hindurchgeführt sind, bilden sie Aussparungen oder Kammern in der Wand der Innenkammer 110, da die zylindrische Innenfläche 132 des Kolbengliedes mit der Außenfläche der Muffe bündig liegt. Wie später noch zu erläutern sein wird, ist die Fluidmenge, welche an dem Ringglied 120 vorbeiströmt, von der Anordnung und Größe der Öffnung 134 in der Muffe und von der Lage des Trenngliedes 140 relativ zu der Öffnung abhängig. Das heißt mit anderen Worten: Wenn das Trennglied mit einer Öffnung fluchtet, so daß auf beiden Seiten des Trenngliedes relativ breite Teile der Öffnung bestehen, wird die Menge des Fluides, welches an dem Ringglied 120 vorbeiströmt, optimiert, und wenn das Trennglied mit einer Öffnung fluchtet, so daß ein vergleichsweise schmaler Teil der Öffnung auf der einen Seite des Trenngliedes besteht, wird die Menge des strömenden Fluides durch die reduzierte Größe der Öffnung beschränkt, und die Anordnung und Ausbildung der Öffnung 134 in dem Ring 120 stellt das Verhältnis zwischen der

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auf den Kolben wirkenden Kraft und der resultierenden Geschwindigkeit des Kolbens innerhalb des Zylinders her.

Wie aus Fig. 11 der Zeichnung ersichtlich, kann die Muffe 13Ö aus einem flachen Blech 142 rechteckigen Querschnittes hergestellt werden, wobei in dieses Blech Öffnungen 134 bestimmter Anordnung, Ausbildung und Größe eingearbeitet sind. Dieses Blechstück 142 kann leicht in eine Zylinderform gebracht werden, wie dies die Fig. 9 der Zeichnung zeigt, so daß dieses Zylinderglied in die Innenkammer des Kolbenkörpers bündig eingreift.

Während des Betriebes wird die Hochdruckkammer 142 des Zylinders 22 mit einem hydraulischen Fluid aufgefüllt, während die Niederdruckkammer 144 mit dem gleichen Fluid teilweise gefüllt wird. Eine axiale Bewegung des Kolbengliedes 86 in Richtung des hinteren Endes 48 des zylinderförmigen Innengliedes, oder aber eine derartige Bewegung nach links (Fig. 5), drückt das Fluid in dem hinteren Ende der Hochdruckkammer zusammen, so daß das Fluid gezwungen wird, durch die festen Öffnungen 112 oder Bohrungen in der kreisförmigen Platte 94 hindurch und in die Innenkammer 110 des Kolbenkörpers zu strömen, so daß ein vorderer Axialdruck gegen das Ringglied 120 erzeugt wird. Die Folge dieses Axialdruckes ist, daß dieses Ringglied 120 entgegen der elastischen Widerstandskraft der Druckfeder 126 nach vorne bewegt wird. Diese Vorwärtsbewegung des Ringgliedes schiebt das Trennglied 140 längs der fluchtenden Öffnung 134 in der Muffe 130 nach vorne, so daß das Fluid durch die hintere Nut 136 in den Ring, durch das Trennglied, durch die Öffnung 134 in der Muffe 130 und nachfolgend durch die vordere Nut 138 in den Ring 120 strömt, bevor das Fluid durch die Öffnungen 116 in dem vorderen Ende 90 des Kolbenkörpers und in den vor dem Kolbenkörper liegenden Zylinder strömt. Auf diese Weise wird die Menge des strömenden Fluides durch die Anordnung, Ausbildung und Größe der Öffnung 134 in der Muffe und durch die Stellung des Ringes 120 relativ zu der fluchtenden Öffnung 134 in der Muffe kontrolliert· Die Gleitbewegung des Ringes wird von dem auf diesen ausgeübten ■ Druck sowie von der vorgewählten Einstellung oder Stärke der Druckfedern 124 und 126 kontrolliert. Da das Fluid durch die |

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festen Bohrungen 112 oder Öffnungen hindurchströmen muß* um. auf diese Weise in die Innenkammer 110 zu gelangen, wird die Kontrolle der Korbenbewegung durch die Anordnung, Größe und Ausbildung der Itogehungsöffnung durchgeführt, und die Stärke der Druckfedern ergänzt tatsächlich die Kontrolle der Korbenbewegung, wie sie mit herkömmlichen Einrichtungen durchgeführt wird«,

Wenn sich der Kolben nach vorne oder aber in Fig. 5 nach rechts bewegt, strömt das Fluid in entgegengesetzter Richtung durch diesen Kolben hindurch und kann darüber hinaus auch dureli die öffnung 82 oder Bohrung am hinteren Ende des zylinderförmigen Innenrohres 40 strömen, und zwar entgegen der Kraft des geschlitzten Ringes 84, um auf diese Weise die gewünschte Druckverteilung aufrechtzuerhalten.

Es ist nicht erforderlich, daß zwischen der Außenfläche des Kolbenkörpers 86 und der Innenfläche des zylinderförmigen Innenrohres 40 eine vollkommen arbeitende Dichtung vorgesehen ist, da jedwedes Fluid, welches längs dieser Zwischenfläche strömen würde, würde keineswegs die durch den Ring 120 vorgenommene Fluidmengenregelung verändern oder beeinflussen_a ausgenommen wenn hohe Leckverluste längs der Zwischenfläche zu verzeichnen wären, wobei noch zu bemerken ist, daß die durch den Ring bewirkte Fluidmengenregelung verzögert werden könnte, so daß mit einem höheren Druckniveau gearbeitet wird. Da die Dichtung längs der Zwischenfläche zwischen dem Kolben einerseits und dem zylinderförmigen Innenrohr andererseits nicht gefährdet ist, kann der Kolben so konstruiert werden, daß der vordere Teil 144 der Außenfläche des Kolbenkörpers sich nach vorne und nach hinten j verjüngt, während sich der hintere Teil 146 der Außenfläche des j Kolbenkörpers se nach hinten und nach innen verjüngt. Durch j diese konstruktive Ausbildung wird die Gleitbewegung erleichtert^ so daß die erforderlichen Toleranzen herabgesetzt werden können.

Bei der in Fig. 14 dargestellten zweiten Ausführungsform ist der Kolbenkörper 150 in einer Aussparung 152 der Kolbenstange |154 drehbar gelagert, eo daß er sich zwischen zwei festen Wink©!- : Stellungen bewegen kann. Mit dem Kolbenkörper 150 ist an der

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Stelle 158 ein Ringglied 156 verkeilt, so daß eine gemeinsame Drehbewegung und eine relative axiale Gleitbewegung möglich ist. Anstelle von axial und mit Abstand zueinander angeordneten Nuten in der äußeren Umfangsflache ist der Ring 156 mit vorne und hinten axial fluchtenden Nuten 160 und 162 ausgestattet, welche über ein Trennglied in der inneren Umfangsflache 166 voneinander getrennt sind. In den abgesetzten Teil 152 der Kolbenstange 154 sind in der gewünschten Anordnung und Ausbildung am Umfang und mit Abstand zueinander liegende Aussparungen 168 eingearbeitet, welche so ausgebildet sind, daß sie in radialer Richtung mit dem Ring 156 fluchten, wobei das Fluid von der einen Seite des Ringes zu der gegenüberliegenden Seite desselben dadurch strömen kann, daß es durch eine der Nuten in dem Ringglied um das Trennglied herum strömen kann. Das Fluid strömt ferner durch die fluchtenden Aussparungen 168 in der Kolbenstange und durch die andere Nut in dem Ring. Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist im wesentlichen die gleiche wie diejenige der ersten Verwirklichungsform.

Um die Vorteile der Erfindung noch näher begründen zu können, wird auf die Fig. 16 der Zeichnung hingewiesen, welche ein Schaubild 170 zeigt. Diese graphische Darstellung zeigt den Gesamtdruck, welcher auf den Kolben ausgeübt wird, sowie die resultierende Kolbengeschwindigkeit. Die Kurve A in Fig. 16 ist eine typische Kurve eines herkömmlichen Stoßdämpfers. Die Kurve A zeigt, daß der Druck lediglich mit zunehmender Kolbengeschwindigkeit erhöht werden kann. Mit anderen Worten: Der Widerstand der Kolbenbewegung innerhalb des Zylinders nimmt lediglich mit zunehmender Kolbengeschwindigkeit zu. Die Kurven B und C zeigen die Verhältnisse, welche erreicht werden können, sofern die er- ; findungsgemäße Vorrichtung eingesetzt wird. Die Kurve B kann mit einer besonderen Anordnung und Ausbildung der Umgehungsöffnung erhalten werden, während die Kurve C mit einer anderen Ausbildung und Anordnung der Umgehungsöffnung verwirklicht werden kann. Diese Schaubilder zeigen deutlich, daß es zur Erhöhung der Kolben-igeschwindigkeit keineswegs erforderlich ist, den Widerstand, der dieser Kolbenbewegung entgegengesetzt wird, zu erhöhen, da die Druckeinstellung oder aber die Stärke der Spiralfedern - welche der Bewegung des Gleitgliedes einen elastischen Widerstand ent-

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gegensetzen - so gewählt werden können, daß ein unmittelbarer Druckaufbau erzeugt wird, bevor das Fluid die Möglichkeit hat, an dem Ringglied vorbei zuströmen. In Abhängigkeit von der Anordnung, Ausbildung und Größe der Umgehungsöffnung kann bei einem vorbestimmten Druck der Gesamtdruck tatsächlich mit zunehmender Kolbengeschwindigkeit abnehmen. Eine kontinuierliche Bewegung des Ringes kann nachfolgend die effektive Größe der Umgehungsöffnung vermindern, so daß der Druck zusammen mit der Kolbengeschwindigkeit wieder ansteigt, wie dies in den beiden Kurven B und C im einzelnen dargestellt ist. Die gleichen Verhältnisse zeigen auch die Fig. 15a bis 15i, wo das Trennglied 140 der Fig. 5 in verschiedenen BetriebsStellungen dargestellt ist, und zwar während der Bewegung längs einer dreieckförmig ausgebildeten Umgehungsöffnung 134. In der ersten Stellung nach Fig. 15a, fluchtet das Trennglied 140 zunächst mit dem spitzen Ende der dreieckförmigen öffnung, so daß überhaupt kein Fluid strömen kann. Während der Bewegung des Trenngliedes 140 in die Stellung nach Fig. 15b, strömt eine geringe Fluidmenge an dem Ring vorbei, da die Menge des strömenden Fluides von der engsten Breite der Öffnung abhängig ist, welche mit den Nuten 136 und 138 auf gegenüberliegenden Seiten des Trenngliedes in Verbindung steht. Wenn sich das Trennglied in die in Fig. 15c angedeutete Stellung bewegt, strömt eine zunehmende Fluidmenge an dem Trennglied vorbei, da die Größe der Öffnung an beiden Seiten des Trenngliedes größer ist als in der Stellung nach Fig. 15b. Bei einer dreieckförmigen Ausbildung der Öffnung und bei der Bewegung des Trenngliedes in Richtung der Basis des Dreieckes in den Fig. 15d bis 15f, strömt eine zunehmende Menge des Fluides an dem Ring vorbei. Wenn sich aber das Trennglied der Basis des Dreieckes nach den Fig. 15g und 15h nähert, so nimmt die Menge des strömenden Fluides mit der reduzierten Größe der Öffnung ab» Wenn das Trennglied an dem Basisende des Dreieckes gemäß Fig. 15i vorbeigeht, kann ein plötzlicher Druckanstieg durch eine zweite dreieckförmige Aussparung 134a verhindert werden, welche in unmittelbarer Nähe der ersten dreieckförmigen Öffnung liegt, so ■■":-. daß das Trennglied über die zweite Öffnung hinweggeht, nachdem { es sich über die erste Öffnung hinwegbewegt hat, so daß das Fluid

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durch die zweite Öffnung 134 hindurchströmen kann, wie dies die Fig. 15i zeigt. Wenn eine diamantenförmig gestaltete Öffnung benutzt wird, wie dies der Bezugsbuchstabe c in Fig. 11 zeigt, kann ein unterschiedlicher Effekt erreicht werden, da - nachdem das Trennglied die maximale Breite der Öffnung einmal überschritten hat - die effektive Durchgangsöffnung insofern schnell verkleinert wird, als sich das Trennglied dem gegenüberliegenden, spitzen Ende des diamantenförmigen Loches nähert. Die auf diese Weise erhaltenen Kurven - welche dreieckförmige und diamantenförmige Öffnungen besitzen - sind unterschiedlich, so daß in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen dem Gesamtdruck und der gewünschten Kolbengeschwindigkeit, aus der Vielzahl dieser Öffnungen eine der Öffnungen ausgewählt werden kann, um das gewünschte Resultat zu erzielen. Auf diese Weise ist die Geschwindigkeit der Bewegung des Kolbens das Ergebnis eines vorbestimmten Druckwiderstandes, der durch die Druckeinstellung oder aber die Druckfedern 124 und 126 sowie die Anordnung, Ausbildung und Größe der Umgehungsoffnung festgelegt wird, wobei die Vorrichtung so konstruiert ist, daß eine Anzahl von Ausbildungen, Größen und Anordnungen der Umgehungsöffnungen in eine einzige Einheit eingearbeitet und nach Maßgabe des Verhältnisses zwischen dem Gesamtdruck und der gewünschten Kolbengeschwindigkeit gewählt werden kann.

Die Erfindung ist auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen keineswegs beschränkt. Es sind vielmehr noch weitere, zweckmäßige Verwirklichungsformen möglich und denkbar, ohne daß hierdurch der Rahmen der Grundkonzeption gesprengt wird.

- Patentansprüche -

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Ti) Stoßdämpfer mit einem Hohlzylinder mit Endwänden an gegenüberliegenden Seiten desselben, einer Fluidmenge in diesem Zylinder und einer Kolbenanordnung, welche eine Kolbenstange und einen im allgemeinen zylinderförmigen Kolben zeigt, der in diesem Zylinder in axialer Richtung bewegbar ist und durch welchen das Fluid während der Gleitbewegung des Kolbens strömen kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eine Kammer in dem Kolbenglied aufweist, in welcher ein Gleitglied angeordnet ist, daß in den Endwänden an den einander gegenüberliegenden Enden des Kolbens Öffnungen eingearbeitet sind, welche mit der Kammer in der Weise in Verbindung stehen, daß durch den Kolben das Fluid hindurchströmen kann, daß dieses Fluid an dem Gleitglied über eine aus einer Vielzahl von am Umfang liegenden und mit Abstand zueinander angeordneten Umgehungsöffnungen auswählbare Umgehungsöffnung vorbeigeht, wobei diese Umgehungsöffnungen in einer Fläche des Kolbens angeordnet sind, daß eine jede Umgehungsöffnung eine Aussparung in dieser Fläche besitzt und diese Umgehungsöffnungen vor bestimmte, unterschiedliche Querschnitte, Querschnittsgrößen und Anordnungen aufweisen derart, daß der Druckwiderstand in dem Fluid unabhängig von etwaigen Veränderungen der Geschwindigkeit des Kolbens durch den Zylinder hindurch geregelt wird, daß das Gleitglied relativ zu dem Kolben in axialer Richtung bewegbar ist derart, daß es über die ausgewählten Aussparungen hinweggeht, um die an dem Gleitglied vorbeigehende und durch die ausgewählten Aussparungen hindurchgehende Menge des Fluides zu überwachen derart, daß die Menge des an dem Gleit- ί glied vorbeigehenden und durch die Aussparung hindurchgehenden Fluides zusammen mit dem Druckwiderstand des Fluides an den gegenüberliegenden Enden des Kolbens zumindest teilweise durch die Stellung des Gleitgliedes relativ zu der ausgewählten Aussparung bestimmt wird.

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2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in der Kammer elastische Mittel vorgesehen, welche der Axialbewegung des Gleitgliedes einen Widerstand entgegensetzen.
3. Stoßdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß als elastische Mittel Federn vorgesehen sind, welche an einer jeden Seite des Kolbens gelagert sind derart, daß sie der Axialbewegung des Gleitgliedes in einer jeden Richtung einen Widerstand entgegensetzen.
4. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß als Fluid ein hydraulisches Mittel verwendet wird, und daß eine jede Aussparung im Querschnitt nicht kreisförmig ist.
5. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Umgehungsöffnungen

. in der Innenfläche des Kolbens angeordnet sind, daß das Gleitglied eine Außenfläche besitzt, welche mit der Ausbildung der Innenfläche des Kolbens übereinstimmt, daß die Innenfläche des Kolbens die Kammer umgibt, daß eine Außenfläche dieses Gleitgliedes die Innenfläche des Kolbens gleitend berührt, daß die Außenfläche des Gleitgliedes in axialer Richtung mit Abstand zueinanderliegende Aussparungen besitzt, welche mit zumindest einer der Aussparungen in der Innenfläche des Kolbens schnell und einfach in fluchtende Richtung gebracht werden können, und daß das Fluid durch diese in axialer Richtung mit Abstand zueinanderliegenden Aussparungen und durch die oder durch eine jede radial fluchtende Aussparung hindurch- i strömen kann derart, daß das Fluid durch den Kolben hindurch- _: geführt werden kann. ;
6. Stoßdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitglied relativ zu dem Kolben

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zwischen festen Stellungen wahlweise vertretbar ist, und daß in diesen Stellungen die axial mit Abstand zueinanderliegen^ den Aussparungen im Gleitglied mit einer ausgewählten öffnung der Öffnungen in der Innenfläche des Kolbens schnell und einfach in Übereinstimmung gebracht werden können.
7· Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,/ daß· die Umgehungsöffnungen in der Kolbenstange angeordnet sind» daß das Gleitglied relativ zu der Kolbenstange zwischen festen Stellungen wahlweise verdrehbar ist, und daß in diesen Stellungen die axial mit Abstand zueinanderliegenden Aussparungen in einer Innenfläche des Gleitgliedes in. eine fluchtende Stellung mit einer ausgewählten öffnung der Öffnungen in der Kolbenstange verbringbar sind.
8. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis l_f daiir el gekennzeichnet _% daß der Zylinder eine zy/IinderfSrmige Außenwand und eine zylinderförmige innenwand, besitzt» welche eine innere und eine äußere* konzentrisch* zu- eirt&ma erliegende Druckkammer bilden, daß an dem; einen. Ende der zylinäerfcSmigen Innenwand ein. Fluidkanal vorgesehen* Ist;, welcher die ¥erbliidung zwischen den DruckkammerM xmä, diesem einen Ende herstellt, daß an einander gegenülbeFllegenden. ^mden Indkappen vorgesehen sind, welche an einem Jedem ©idle der inneren iznä. MuBeren Zylinderwand eines dilchte WearMn-duinig MldeiSjs daß in dem. Innenzylinder¹ undl dem? Asißenz-vUiaDiier eine bestimnite Flttidmenge ist, daß der- Kolben eine Kolbenstange besitzt* welche sich durch die eine Endkappe dies ^jlfndlers erstreckt imd ein Kolben vorgesehen ist.* dler am£

dieseor !©lliesstange drehbar gelagert und in\ dei?

Im axialer Richtung gleitend geführt-, Ist_}; daß)

der· j^llüem eineü zjlinderfBrmigen Teil mit elsiear formigeB Imienkamier und Endwänden besitzt», in welche Ö)fff>nraagen eingearbseitet sind, welche die FtoldLv/erbmndunig zwl-

sehen der zyllnderfönalgen Innenkamnier und der inneren Druckkammer des Zylinders herstellen, daß ein auf der Kolbenstange in der Innenkammer des Kolbens gleitend gelagerter Ring vorgesehen. 1st, welcher mit einer Innenfläche des KoI-benkörgers ϊμ gleitender Bertfhrung steht, wobei der Ring In axialer Sichtung mit Abstand ztieinanderllegende üüassparungen in einer Außenfläche desselben, besitzt, welche sich in Richtung der Innenfläche des Kolbenkorpers offnen, daß Mittel zur ¥erhInderu5Qig der Drehbewegung des Ringes relativ zti der Kolbenstange vorgesehen sind, daB FederraltteüL an einander gegen— fiberllegenden. Selten des Ringes angeordnet sind.» welche sich der Äslaüsewegaag des Ringes längs der Kolbenstange elastisch widersetzen.» daS der Eolbenfeorper eine Wlelzahl von am lÄEfang mit Abstand zMelnanderllegenden. Uingehungsöffhungen fir asm EnLuAd. im der Innenfläche des Kalbenfecirpers aufweist, welche sdLchi im. Richtung der Xnnenkammer offnen,, daB eine Jede ElHld-UiEgehungsSffnung eine vorbestlmnite, unterschiedliche CirSS© unidl ^icirdmiiig besitzt^ unii aujf diese Welse unabhängig vom etwaigen Veränderungen der Geschwindigkeit de s Kolbens Im dem Zylinder einen vorbestimmten, unterschiedlichen

In dem Fluid, dann, zu bewirken, wenn, die Ausan In. deiffi Hiiig zumindest über eine der üia^ehungsöf f—·

des FlEiidesMnweggefuhrt werden.,, diaS In dent Kolben WQ>irgeseheii. sind^ welcshe eine FütaidiiBEgehiaig von. der elmeas. Seite (i.es Hinges zn der* anderen. Seite desselben, er— - äaB lasiere ¥errxegeletHigsiii.ttaL \r©rgeseiEeni sind,,

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Ie, #e® Klnggüeel. zuffliniest HElt eineai #©r' Fluid.—

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ORlGIMAL INSPECTED

Umgehungskanäle in der Innenfläche des Kolbens fluchten und dabei zulassen, daß das Fluid von der einen Seite des Ringes zu der anderen desselben strömen.
9. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Zylinder ein axial bewegbarer Kolben und eine Kolbenstange vorgesehen sind, daß der Kolben ein Gleitglied besitzt, an welchem das Fluid während der Axiälbewegung des Kolbens in dem Zylinder durch Durchtritt durch einen vorgewählten Umgehungskanal einer Vielzahl von Umgehungskanälen in dem Kolben vorbeiströmen kann, wobei diese Umgehungskanäle unterschiedlich sind und wahlweise angeordnet sein können, und daß das Gleitglied nach Maßgabe der Druckdifferenz des Fluides beidseitig des Gleitgliedes bewegbar ist derart, daß die Kennwerte der Strömung des vorgewählten Umgehungskanales verändert werden.