DE3027124A1

DE3027124A1 - Stossdaempfer fuer eine aufhaengung

Info

Publication number: DE3027124A1
Application number: DE19803027124
Authority: DE
Inventors: Jean Masclet; Andre Turiot
Original assignee: Messier Hispano SA
Current assignee: Messier Hispano SA
Priority date: 1979-07-17
Filing date: 1980-07-17
Publication date: 1981-02-12
Also published as: GB2057629A; FR2461852A1; IT1133459B; IT8012600A0; FR2461852B1

Description

MESSIER-HISPANO-BUGATT I Montrouge, Frankreich

Stossdämpfer für eine Aufhängung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung betrifft im einzelnen Stossdämpfer und Stellzylinderdämpfer, insbesondere für Flugzeugfahrwerke, etwa für Hubschrauber, die sich für das Landen im Katastrophenfall (Bruchlandung) eignen.

Es gibt bereits zahlreiche Aufhängungsdämpfer für Flugzeugfahrwerke mit einer verschiebbar und abdichtend in einer ersten Hydraulikfluid-Kammer eines Zylinders angeordneten Dämpferstange, wobei die Stange oder der Zylinder eine mit elastischer Rückstellung arbeitende Niederdruckkammer, etwa eine Druckgaskammer, und ein Hydraulikfluid-Volumen

03ÖÖS7/07S8

einschliessen, das gegebenenfalls an die Nie der druckkammer angrenzt und über wenigstens eine bei Zusammendriickung drosselnde Öffnung mit der ersten Kammer des Zylinders in Verbindung steht, wobei die Drosselöffnung z. B. durch, einen vom Ende der im Zylinder aufgenommenen Därapferstange getragenen Kolben gebildet wird und wobei die Entspannung der Niederdruckkammer durch ein bei Entspannung drosselndes Ventil gebremst wird.

Bei diesen Anordnungen dient die Niederdruckkammer als Feder, die die Vorrichtung nach der Dämpfung der Verschiebung der Dämpferstange in den Zylinder in die Gleichgewichtsstellung zurückführt- Diese Dämpfung ergibt sich aus einer Energieabführung durch Drosselung des Hydraulikfluids durch kalibrierte öffnungen hindurch bei normalen Landegeschwindigkeiten in der Grössenordnung von 3 m/sec, was eine Aufnahme der Energie beim Stoss gestattet.

Gewisse dieser bekannten Vorrichtungen haben ebenfalls Ventile mit Drosselöffnungen mit veränderlichem Qierschnitt entsprechend der Eintauchgeschwindigkeit oder der Strömungsrichtung des Hydraulikfluids, und auch Einrichtungen zur Bremsung am Entspannungsende des Stossdämpfers>um diesen während des Rollens des Flugzeugs auf nicht präparierten Böden oder auf Plattenpisten wirksamer zu machen oder gewisse Kraftspitzen aufzunehmen, um sich an den Hubschraubern auswirkende Eesonanzerscheinungen am Boden an der Auftriebsgrenze unmittelbar vor dem Abheben zu absorbieren und um die Vorrichtung sich nicht plötzlich mit einem Stoss entspannen zu lassen, wenn sie in der Entspannungsstellung in Anlage kommt.

Diese bisherigen Vorrichtungen eignen sich jedoch nicht für das Landen im Katastrophenfall oder die Bruchlandung eines Flugzeugs bei senkrechten Geschwindigkeiten in der Grössenordnung von 10 bis 12 m/sec, für die die bei Zusammendrückung drosselnden Bohrungen unterdimensioniert sind, so dass der Stossdämpfer sich wie ein beinahe steifes Element verhält,

das alle aufgenommenen Kräfte auf den Plugzeugaufbau überträgt. Dies bewirkt die Zerstörung des Flugzeugs oder des Stossdämpfers, was die Zerstörung des Flugzeugs nach sich zieht.

Durch die FR-PS 2 314 403 ist ein Stossdämpfer dieser Art bekannt, bei dem die Drosselöffnung durch einen Kolben gebildet wird, der mit definiertem Spiel von einer durch einen starren Boden getragenen Stange durchquert wird. Der Boden ist innerhalb der Stange angebracht und seinerseits von Bremsöffnungen durchquert, die die Drosselungen des Hydraulikfluids bewirken, das von einer innerhalb der Stange gelegenen Kammer zu einer innerhalb des starren Bodens gelegenen Kammer, die durch einen Trennkolben von einer Hochdruckgaskammer getrennt ist.

Bei dieser Vorrichtung und bei den analogen Vorrichtungen mit von Drosselöffnungen durchsetztem beweglichem Boden werden den Kräften, bedingt durch die Trägheit der ungefederten Teile, etwa de3 Rads und seines Zubehörs (insbesondere Bremsen) durch die Drosselung bedingte Kräfte überlagert, die umso grosser sind, je höher die senkrechte Geschwindigkeit beim Stoss ist, so dass die vom Stossdämpfer aufgenommene Gesamtkraft weitaus höher als seine elastische Grenzlast ist und dessen Bruchlast oder die Bruchlast des Fahrwerks überschreiten und die Zerstörung des Flugzeugs nach sich ziehen kann.

Es gibt überdies Stellzylinderdarapfer, die beim Flug des Flugzeugs die Fahrwerke unabhängig in Einziehstellung, beim Landen und Rollen in Ausfahrstellung und am Boden in niedrige Stellung bringen können. Letzteres dient zur Erleichterung der Unterbringung des Flugzeugs in einer Flugzeughalle, der Zugänglichkeit zu gewissen Teilen des Flugzeugs, der Verankerung an seinem Stationierungsbereich usw. Die in den FR-Patentanmeldungen 76/03126 und 76/33261 beschriebenen Stellzylinderdämpfer haben einen Stossdämpfer,

der von der oben beschriebenen Bauart sein kann und am Ende einer Kolbenstange angebracht ist, von der eine erste Kammer als Zylinder für den Stossdärapfer dient und ihrerseits mit einem Stellzylinderkolben fest verbunden ist, der im Zylinder des Stellzylinders verschiebbar angeordnet ist, mit dem der Kolben eine Kammer bildet, die das Absengen des Fahrwerks steuert, wenn dieses mit Hydraulikfluid gespeist wird, und die ohne Änderung der Last des Stossdämpfers die Überführung in die niedrige Stellung steuert, wenn sie entleert wird. Ein Hubkolben ist verschiebbar in einer zweiten Kammer der Kolbenstange des Stellzylinders von der ersten Kammer getrennt angeordnet und bildet eine Hubkammer für das Fahrwerk. Dieser Kolben gestattet eine Belastung des Stossdämpfers durch Ziehen dessen Kolbenstange nach innen, wenn die zweite Kammer mit Hydraulikfluid gespeist und die Absenkkammer entleert wird. Dies führt das Fahrwerk in die Einziehstellung. Eine zum Beispiel mit Greifern versehene mechanische oder eine mit einem hydraulischen Verriegelungsventil mit gesteuertem Öffnen versehene Verriegelungsvorrichtung dient zur Verriegelung der Kolbenstange des Stellzylinders in Ausfahrstellung gegenüber dem Zylinder des Stellzylinders nach dem Füllen der Absenkkammer. Im Fall einer hydraulischen Vorrichtung ermöglicht ein unten in der Absenkkammer angeordnetes Überdruckventil eine Verlängerung des Hubs durch Entleeren der Absenkkammer im Fall einer Bruchlandung. Diese Lösung hat aber den Nachteil, dass der mögliche Hub des Stossdämpfers nicht vollständig ausgenutzt wird zur Aufnahme eines zusätzlichen Teils der Aufprallenergie.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Stossdämpfern · und Dämpferstellzylindern, die einen Anteil der Aufprallenergie aufnehmen können, der um das Drei- bis Vierfache grosser als die normale maxinale Energie ist, die bei normalen Landegeschwindigkeiten aufgenommen wirdd Dieser Anteil der Aufprallenergie wird seinerseits bei Geschwindigkeiten aufgenommen, die um das Drei- bis Vierfache grosser als die normalen Geschwindigkeiten sind. Der zusätzliche Anteil

030067/0761

an Aufprallenergie wird vom Aufbau des Plugzeugs aufgenommen, der die Stossdämpfer oder Dämpferstellzylinder trägt. Letztere dürfen erst dann zerstört werden, nachdem sie ihren gesamten Zusammendrückungshub ausgenutzt haben, und zwar unabhängig von der senkrechten Geschwindigkeit des Flugzeugs gegenüber dem Boden. Die vom Stossdämpfer aufgenommene Kraft bleibt dabei in der Nähe der elastischen Grenzlast und ist in jedem Fall kleiner als die Extremlast, nämlich die Bruchlast des Fahrwerks oder des Stossdämpfers.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch den Gegenstand der Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das Element mit Kraftschwelle kann in sehr unterschiedlichen Formen ausgeführt sein: ausgehend von einer Druckgaskammer, etwa einem ßtickstoffgefüllten Raum, bis zu Vorrichtungen -mit plastischer Verformung, die z. B. zellenförmige Materialien oder Bienenwabenstrukturen aufweisen, die sich durch Knicken verformen, oder bis zu Vorrichtungen mit aufeinanderfolgendem Zerreissen von verschiedenen Elementen oder Materialien, etwa von gelochten Bohren, deren Löcher sich verformen, wenn die Rohre auf Knickung beansprucht werden, von ineinandergesteckten Rohren, bei denen das innere Rohr das äussere Rohr zerreisst, wenn es in letzteres eingetrieben wird, oder bei denen das äussere Rohr Hülsen oder Ringe aufeinanderfolgend zerschneidet, die mit dem inneren Rohr fest verbunden und auf deren Umfang axial verteilt sind.

Das gemeinsame Merkmal aller dieser Elemente mit Kraftschwelle besteht darin, dass der Hub des an ihnen anliegenden beweglichen Bodens nur ab einem grossen Kraftniveau beginnt, das deutlich über den Kräften liegt, die vom Stossdämpfer bei seinem Betrieb bei normalen Landegeschwindigkeiten aufgenommen werden, und dass diese Elemente zwischen dem Elasti-

zitätsgrenzennive au und dem Bruchniveau der angrenzenden Strukturen derart arbeiten, dass diese Elemente mit Kraftschwelle dem Stossdämpfer als Kraftbegrenzer zu arbeiten gestatten. Hierbei bleibt die vom Stossdämpfer auf die angrenzenden Elemente des Fahrwerks oder des Flugzeugaufbaus übertragene Belastung unabhängig von der Eintauchgeschwindigkeit der Dämpferstange in den Zylinder begrenzt.

Vorzugsweise besteht jedoch das Element mit Kraftschwelle aus einer elastischen rückstellenden Hochdruckkammer, deren Entspannung durch ein bei Entspannung drosselndes Ventil derart gebremst wird, dass Rückstösse in einem Stossdämpfer vermieden werden, der sich nach einer Verschiebung des beweglichen Bodens in die Ausgangsbedingungen zurückstellen kann.

Bei einer besonderen Ausführungsform, die einem Stellzylinderdärapfer entspricht mit der funktion des Anhebens und Absenkens, enthält der Zylinder eine zweite Hydraulikfluid-Kammer, in der eine verschiebbar und abdichtend angeordnete Kolbenstange mit ihrer Innenfläche und ihrer Aussenfläche eine Absenkkammer bzw. eine Anhebekammer begrenzt, die mit Hydraulikfluid gespeist werden können und das Austreten . bzw. Eintreten der Kolbenstange aus der oder in die zweite Kammer des Zylinders gewährleisten. Bei einer ersten Version können die erste Kammer, das Element mit Kraftschwelle und die zweite Kammer im Zylinder aufeinanderfolgend angeordnet sein, wobei die erste Kammer zwischen dem Ende der im Zylinder aufgenommenen Dämpferstange und den beweglichen Boden begrenzt und die zweite Kammer durch eine feststehende Trennwand des Zylinders vom Element mit Kraftschwelle getrennt sind.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform dieser ersten Version trennt ein verschiebbar und abdichtend in der Kolbenstange angeordneter Irennkolben die Absenkkammer von einem angrenzenden Hydraulikfluid-Volumen, das in der zweiten Kammer aufgenommen ist und mit der ersten Kammer über eine hohle Stange in Verbindung steht, die von der feststehenden Trennwand des

0300S7/076&

Zylinders getragen wird, das Element mit Kraftschwelle durchquert und um die herum der bewegliche Boden gleitend verschiebbar angeordnet ist. Auf diese Weise erfolgt die Trennung des die Dämpfungsfunktion ausführenden Hydraulikfluids von dem Hydraulikfluid, das im Betätigungskreis des Stellzylinders angeordnet ist zur Steuerung des Eintretens oder Austretens der Kolbenstange. Überdies kann der Hub des Stellzylinders als Überhub des Stossdämpfers verwendet werden, bei gleicher Länge des Stellzylinderdämpfers, was besonders vorteilhaft ist.

Bei einer zweiten Version, die sich zur Ausführung von Stossdämpfern als Stellzylinderdämpfer eignet, ist die erste Kammer zwischen dem Ende der im Zylinder aufgenommenen Dämpferstange und einem feststehenden Boden des Zylinders begrenzt. Dieser Boden ist mit Kanälen versehen zur Verbindung mit einem Anbauvolumen für Hydraulikfluid, das in einer ebenfalls ein Element mit Kraftschwelle aufnehmenden Anbaukammer enthalten ist.

Die Anbaukammer kann entweder eine ringförmige Kammer des Zylinders sein, die die erste Kammer umgibt und in der der bewegliche Boden als verschiebbarer Ringkolben ausgebildet ist, oder kann in einer ausserhalb des Zylinders gelegenen Flasche enthalten sein, in der der bewegliche Boden verschiebbar angeordnet ist.

Im Fall eines Stellzylinderdämpfers nach der zweiten Version ist es jedoch von Vorteil, dass ein verschiebbar und abdichtend in der Kolbenstange angeordneter Trennkolben die Abstiegskammer von einem Hydraulikfluid-Volumen trennt, das in der zweiten Kammer und in der Anbaukammer untergebracht ist, die unmittelbar ineinander übergehen. Hierbei steht das Volumen in Verbindung mit der ersten Kammer über eine hohle Stange, die vom feststehenden Boden getragen wird, die Anbaukammer und das dort befindliche Element mit Kraftschwelle durchquert und um die herum der bewegliche Boden derart

030067/0761

gleitet, dass in diesem Fall ebenfalls eine Trennung zwischen dem Hydraulikfluid für die Dämpfung und demjenigen des Betätigung skr ei se s des Stellzylinders erhalten wird und dass der Hub des Stellzylinders als Dämpfungshub in einer Vorrichtung gleicher Gesamtlänge angewendet werden kann.

Schliesslich ist es bei allen Ausführungsformen vorteilhaft, dass ein Rückzugkolben verschiebbar und abdichtend einerseits in der ersten Kammer des Zylinders und andererseits um das Ende der im Zylinder aufgenommenen Dämpferstange aufgenommen ist, um mit dem Zylinder eine Rückzugkammer zu bilden, die mit Hydraulikfluid gespeist werden kann, um den Bückzugkolben an einen mit der Dämpferstange fest verbundenen Anschlag anzulegen und das Zurückziehen der letzteren in die erste Kammer des Zylinders zu steuern. Dies ermöglicht, gegebenenfalls kombiniert mit dem Wiedereintreten der Kolbenstange in die zweite Kammer des Zylinders im Fall eines Stellzylinderdärapfers eine minimale Länge der Vorrichtung entsprechend der Stellung mit eingezogenem Fahrwerk.

Die Erfindung wird anhand dsr Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 zwei Stossdämpfer in halben Axialschnitten, von denen der eine dem linken und der anderen dem rechten halben Axialschnitt entspricht;

Fig. 2 eine erste Version eines Stellzylinderdämpfers mit Rückzugkolben für die Dämpferstange als Weiterentwicklung des in Fig. 1 als linker Halbschnitt gezeigten Stossdämpfers;

Fig. 3 und 4 zwei Ausführungsformen gemäss einer zweiten Version des Stellzylinderdämpfers mit einem Rückzugkolben für die Dämpferstangej

030067/078S

Fig. 5 eine Stossdämpf er ausführ ungsf orm mit Überhub, erhalten durch Weiterentwicklung des Stellzylinderdämpfers von Fig. 2;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform des Stellzylinderdämpfers mit Überhug.

Geraäss Fig. 1 enthält ein Aufhängungsstossdämpfer für ein Flugzeugfahrwerk eine Dämpferstange 1, die durch eine an ihrem oberen Ende befindliche Befestigung 2 an einem Flugzeugaufbau befestigt werden kann und die verschiebbar und abdichtend in einer ersten Hydraulikfluid-Kammer 3 eines Zylinders 4 angeordnet ist, der durch seine Befestigung 5 an den Rädern oder am Lenker des Fahrwerks befestigt werden kann. Das Hydraulikfluid wird im folgenden als Öl bezeichnet.

Das in der Kammer 3 des Zylinders 4 aufgenommene Ende der Dämpferstange 1 trägt einen Dämpferkolben 6, der an der Aussenseite eines Gegenstange 7 verschiebbar befestigt ist. Die Gegenstange 7 ist mit einem beweglichen Boden 8 fest verbunden, der verschiebbar und abdichtend im Unterteil 9 des Zylinders 4 angeordnet ist. Die Gegenstange 7 durchquert die erste Kammer 3 axial, wobei ihr freies Ende axiale Nuten 10 aufweist. Die Därapferstange 1 umschliesst eine Kammer 11 für unter Druck stehendes Gas, die an ein Ölvolumen 12 angrenzt, das mit dem Innenraum der Kammer 3 in Verbindung steht: über bei Zusammendrückung ständig drosselnde Öffnungen 13 im Kolben 6, über eine Durchtrittsöffnung mit grossem Querschnitt, über die von den axialen Nuten 10 gebildeten Öffnungen, solange sich der Kolben 6 vor diesen Nuten 10 befindet, und gegebenenfalls über vor den Öffnungen 13 gelegenen Platten, die durch ein bei Entspannung bremsendes ringförmiges Ventil 14 gebildet sind. Die Verschiebung des Ventils 14 wird bei einer Zusammendrückung des Stossdämpfers durch einen radialen inneren Anschlag 15 der Dämpferstnage 1 begrenzt, während ein radialer äusserer Anschlag 16 derselben

030067/0781

Dämpferstange 1 deren Austreten aus der Kammer 3 und dem Schub der Kammer 11 begrenzt. Der bewegliche Boden 8 trennt die Kammer 3 von einem Element mit Kraftschwelle, gebildet durch eine unter Druck stehende Gaskammer oder Hochdruckkammer 17, deren Druck merklich grosser als derjenige der Kammer 11 ist und die die Hochdruckkammer eines ölpneumatischen Zweikammerdämpfers bildet, deren Entspannung durch ein bei Entspannung drosselndes Ventil gebremst wird, das in derselben Weise wie das Ventil 14 durch eine durchbohrte ringförmige Scheibe wenigstens einer vor einer Durchtrittsöffnung gelegenen Platte gebildet ist und deren Verschiebungen durch einen Anschlag begrenzt werden. Auf dem linken Halbschnitt von Fig. 1 befindet sich das bei Entspannung drosselnde Ventil der Hochdruckkammer 17 bei 18 in einer Ringkammer 19 zwischen dem erweiterten Teil 9 des Zylinders 4, dem beweglichen Boden 8 und einer Führungsschürze 20 dieses Bodens, die längs der Innenfläche der Kammer 3 gleitet. Die Ringkammer 19 wird über einen an der Basis der Schürze 20 gebohrten Kanal 21 frei gespeist, wenn der bewegliche Boden 8 unter Zusammendrückung der Hochdruckkammer 17 verschoben wird, wobei das Ventil 18 dann am radialen äusseren Anschlag 22 der Schürze 20 anliegt, der durch Anlage an der Schulter 23, die die Wand des Zylinders 3 von der Wand des erweiterten Teils 9 des Zylinders 4 trennt, die Ruhestellung des beweglichen Bodens 8 unter dem Schub der Hochdruckkammer 17 definiert.

Die Bremsung der Entspannung der Hochdruckkammer 17 kann ebenfalls zwangsläufig dadurch erfolgen, dass das bei Entspannung drosselnde Ventil 24 in der Ringkammer 25 angeordnet wird, die gebildet ist zwischen der Innenfläche der Kamner 3, der Aussenflache des Endes der im Zylinder 4 aufgenommenen Därapferstnage 1 und einem radialen äusseren Kranz 26 des Dämpferkolbens 6. Dieser Kranz ist mit wenigstens einer Öffnung 27 für freien Durchtritt durchbrochen und gleitet auf der Innenfläche der Kammer 3. Die Verschiebungen des Ventils 24 in der Kammer 25 werden durch den Anschlag 16 und

03ÖÖ67/078S

den Kranz 26 begrenzt, vgl. den rechten Halbschnitt von Fig. 1.

Der beschriebene Stossdämpfer arbeitet in folgender Weise. Bei einer beliebigen Landegeschwindigkeit entsteht ein erster Hub der Dämp ferste ge 1 in den Zylinder 4- ohne Dämpfung auf Grund des freien Durchtritts des Öls von der Kammer 3 zum Volumen 12 durch die Nuten 10, die es nicht gestatten, dass sich den Kräften auf Grund der Trägheit der ungefederten Teile während deren Beschleunigung gegenüber dem Flugzeugaufbau Kräfte auf Grund der Öldrosselung überlagern. Die Nuten 10 gestatten somit eine Verzögerung des Beginns der Dämpfung. Wenn das Landen bei 3iner senkrechten normalen Geschwindigkeit in der Grössenordnung von 3 <n/sec stattfindet, erfolgt die Dämpfung durch die an den Öffnungen 13 des Kolbens 6 stattfindenden Drosselung des durch das Eintauchen der Dämpferstange 1 aus der Kammer ? gedrückten Öls, das die Niederdruckkammer 11 zusammendrückt. Hierbei wird das Ventil von seinem Sitz abgehoben und gegen den Anschlag 15 gedrückt. Da die öffnungen für diese senkrechten normalen Geschwindigkeiten kalibriert sind, steigt der Druck in der Kammer 3 nicht ausreichend an, um den Fülldruck der Hochdruckkammer 17 zu erreichen, wodurch der bewegliche Boden 8 nicht verschoben wird. Dagegen erhält man bei höheren senkrechten Geschwindigkeiten in der Grössenordnung von 6 m/sec gleichzeitig eine Drosselung an den Öffnungen 13 und in der Kammer 3 einen Druck, der den Fülldruck der Hochdruckkammer 17 erreicht, der eine Schwelle bildet, jenseits welcher der bewegliche Boden 8 eintaucht. Es entstehen somit gleichzeitig ein Eintauchen der Dämpferstange 1 in die Kammer 3 und ein Eintauchen des beweglichen Bodens 8 in den erweiterten Teil 9 des Zylinders 4. Für eine Berührung mit den Boden bei einer Geschwindigkeit in der Grössenordnung von 10 bis 13 m/sec, z. B. während einer Bruchlandung, haben die öffnungen 13 keinen ausreichenden Querschnitt, um einen ausreichenden Öldurchsatz zum Volumen 12 hin zuzulassen. Folglich nimmt der

030087/0788

Druck in der Kammer 3 schnell zu und wird der Boden 8 vom Überschreiten der Druckschwelle der Jfochdruckkammer 17 an verschoben. Bei dieser Anordnung arbeitet die Vorrichtung wie ein Kraftbegrenzer, der unabhängig von der Eintauchgeschwindigkeit der Dämpferstange 1 in den Zylinder 4 keinen zusätzlichen höheren Widerstand gegen das Eintauchen des beweglichen Bodens 8 leistet. Dieser Dämpfer hat somit den Vorteil, dass die Kraft, ausgehend von welcher der bewegliche Boden 8 eintaucht, von der Eintauchgeschwindigkeit der Dämpferstange 1 unabhängig ist und nur von den Druck- und Volumeneigenschaften der Hochdruckkammer abhängt.

Zur Vermeidung von Rückstössen wird in allen Fällen die Entspannung der Niederdruckkammer 11 durch Drosselung des Öls gebremst, das vom Volumen 12 über Platten des am Kolben 6 anliegenden Ventils 14 zur Kammer 3 strömt. Für den Fall, dass eine Verschiebung des beweglichen Bodens 8 stattfindet, wird die Entspannung der Hochdruckkammer 17 gebremst entweder durch das Ventil 18, das das von der Ringkammer 19 zur Kammer 3 strömende Öl drosselt, oder durch das Ventil 24, das das von der Ringkammer 25 zur Kammer 3 strömende Öl drosselt. Die Nuten 10 der Gegenstänge 7 gewährleisten ebenfalls eine gute Nachfüllung der Kammern 3 und des Volumens 12 wie auch eine gute Verteilung zwischen dem Gas und dem Öl für eine Rückkehr zu den Anfangsbedingungen.

Gemäss Fig. 2 enthält ein Stellzylinderdarapfer einen Stossdämpfer entsprechend demjenigen des linken Halbschnitts von Fig. 1 mit seiner Dämpferstange 31 und seinem Kolben 36, der eine Niederdruckkammer 41 für Gas und ein Ölvolumen 42 abschliesst, das mit der Kammer 33 eines Zylinders 34 über bei Zusammendrückung drosselnde Öffnungen 43 in Verbindung steht. Der Kolben 36 gleitet auf der mit dem beweglichen Boden 38 verbundenen Gegenstange 37· Der Boden 38 trennt eine Hochdruckkammer 47 für Gas im erweiterten Teil 39 des Zylinders 34 ab.

030067/0785

Dieser Teil des Stossdärapfers arbeitet in gleicher Weise wie der Stossdämpfer nach Fig. 1, wobei die Bremsung bei der Entspannung der Hochdruck- und Wiederdruckkammern 47 bzw. 41 durch die Ventile 48 bzw. 44 erfolgt. Der einzige Unterschied besteht darin, dass der Austritt der Dämpferstange 31 aus der Kammer 33 nicht durch die Anlage des Anschlags am Zylinder 34, sondern am Rückzugkolben 48, der verschiebbar und abdichtend auf der Dämpferstange 31 angeordnet ist, und an der Innenfläche der Kammer 33 erfolgt, mit der der Rückzugkolben 58 eine Rückzugkammer 59 bildet, die durch die Leitung 60 mit öl gespeist werden kann zur Steuerung des Zurückziehens der Dämpferstange 31 in den Zylinder. Dies erfolgt beim Laden des Stossdärapfers, d. h. beim Zusammendrücken der Niederdruckkammer 41 durch Anlage des⁷' Rückzugkolbens 58 am Anschlag 56 des Kolbens 36 der Dämpferstenge Der Stellzylinderdärapfer hat ebenfalls eine Kolbenstange 61, die mit der Befestigung 35 verbunden und verschiebbar und abdichtend in einer zweiten Kammer 62 des Zylinders 34 angeordnet ist. Die Kolbenstange 61 bildet mit ihrer Innenfläche eine Absenkkammer 63 und mit ihrer Aussenflache eine Anhebekammer 64, die jeweils und abwechselnd mit Öl über die Leitung 65 und66 gespeist werden können, die mit einem Hydraulikkreis des Plugzeugs über geeignete Ventile oder Verteiler verbunden sind, die ebenfalls die Rückzugkammern59 speisen. Die Absenkkammer 63 ist von der Hochdruckkammer 47 durch eine feststehende Trennwand 67 des Zylinders 34 derart getrennt, dass die Kammern 33, 47 und 63 aufeinanderfolgend im Zylinder 34 angeordnet sind. Der Stellzylinderdämpfer für die Aufhängung eines Flugzeugfahrwerks gewährleistet, wie bereits ausgeführt, die Dämpfungsfunktion unter denselben Bedingungen wie die Vorrichtung von Fig. 1, gestattet aber ausserdem entweder ein Anheben des Fahrwerks in die Stellung "Fahrwerk eingefahren", wenn die Rückzugskammer 59 und die Anhebekammer 64 mit Öl gespeist werden und die Absenkkammer 63 entleert wird, wobei die Vorrichtung eine minimale Länge auf Grund des Einfahrens der Kolbenstange 61 in die zweite Kammer

0300β7/07β&

BAD ORIGINAL

— Io —

62 und das Eintreten der Dämpferstange 31 in die erste Kammer 33 hat, oder ein Absenken des Fahrwerks in die Stellung "Fahrwerk ausgefahren", wenn die Rückzugkammer 59 und die Anhebekammer 64 entleert werden und die Absenkkammer 63 gefüllt wird, wobei die Vorrichtung eine maximale Länge gemäss Fig. 2 hat, oder ein Tieferlegen des auf seinen Fahrwerken ruhenden Flugzeugs nach dem Landen durch Speisen der Anhebekammer 64 und Entleeren der Absenkkammer 63, wobei die Stellung des unter statischer Last stehenden Stossdämpferteils nicht verändert wird.

Der in Fig. 3 gezeigte Stellzylinderdampfer hat eine identische Funktion wie derjenige von Fig. 2, von dem er bezüglich des Aufbaus nur dadurch abweicht, dass die erste Kammer 73 des Zylinders 74 zwischen dem inneren Ende der Kammer 73 der Stcssdärapferstange 71 und dem Stossdämpfer 76 einerseits und der starren Querwand ΙΟ? des Zylinders 74 andererseits begrenzt ist. Die Querwand 107 dient als feststehender Boden der Kammer 73, die sie von der Absenkkammer 103 trennt, die durch die in der zweiten Kammer 102 des Zylinders 74 verschiebbare Kolbenstange 101 gebildet ist. Der feststehende Boden 107 hat einen radialen Kanal 111, der in eine zentrale Bohrung in der Basis der mit dem Boden 107 fest verbundenen Gegenstange 77 mündet, wobei die Bohrung 112- mit der Kammer 73 über zwei in der Gegenstange 77 ausgebildete radiale Kanäle 133 derart in Verbindung steht, dass die Kammer 73 mit einem Anbauvolumen 114 für Öl in einer Anbaukammer 79 in Verbindung steht. Die Anbaukammer 79 besteht aus einer Eingkaramer des Zylinders 74, die die erste Kammer 73 umgibt und in der der bewegliche Boden als Ringkolben 73 ausgebildet ist. Der Ringkolben 78 ist abdichtend angeordnet und trennt das Anbauvolumen 79 für Öl von der Hochdraekkammer 87 für Gas. Bei dieser speziellen Ausführungsform, die eine Verminderung des Platzbedarfs hinsichtlich der Länge gegenüber der Ausführungsforn von Fig* 2 gestattet, ist das bei Entspannung bremsende Ventil 88 der Hochdruckkammer 87 in einem erweiterten Teil der zentralen Bohrung 112 angeordnet, in den der

030067/078S
BAD

radiale Kanal 111 mündet. Die Dämpferstange 71 enthält: eine Gas-Niederdruckkammer 81, ein angrenzendes Ölvolumen 82, ein bei Entspannung der Kammer 81 bremsendes Ventil 84-, bei Zusammendrückung drosselnde Öffnungen 83, einen Kolben 98, eine Rückzugkammer 99 und in Höhe der Dämpferstange 101 eine Anhebekammer 104.

Der in Fig. 4 gezeigte Stellzylinderdämpfer hat auch eine Punktion, die mit dem Stellzylinderdämpfern von Fig. 2 und 3 identisch ist und unterscheidet sich hinsichtlich des Aufbaus von demjenigen von Fig. 3 dadurch, dass die Anbaukammer 129 als insgesamt zylindrische Flasche ausgebildet ist, die ausserhalb des Zylinders 124 liegt und in der der bewegliche Kolben 128 ein verschiebbar und abdichtend in der Flasche angeordneter Trennkolben ist, der die Hochdruckkammer 137 vom Ölanbauvolumen 164 trennt. Letzteres ist mit der ersten Kammer 123 über eine Verbindungsleitung 165, einen radialen Kanal 161 im Boden 157, eine zentrale Bohrung 162 und radiale Bohrungen 163 in der Basis der vom Boden 157 getragenen Gegenstange 127 verbunden. Diese Ausführungsform liefert denselben Vorteil wie diejenige von Fig. 3, ist aber hinsichtlich des Aufbaus des Zylinders :24 einfacher.

Fig. 5 zeigt einen Stellzylinderdämpfer, der eine Weiterentwicklung desjenigen von Fig. 2 ist. Ein Trennkolben 208 ist verschiebbar und abdichtend in einer Kolbenstange 201 angeordnet, in der ein Kolben 208 durch einen radialen inneren Endanschlag 216 gehalten wird zur Trennung einer Absenkkamraer 203 von einem angrenzenden Ölvolumen 210. Dieses Ölvolumen ist in der zweiten Kammer 202 des Zylinders 174 enthalten und steht mit der ersten Ölkammer 173 über eine hohle Stange 217 in Verbindung, die von der feststehenden Querwand 207 des Zylinders 174· getragen wird, die im erweiterten Teil 179 des Zylinders 174· angeordnete Hochdruckkammer 187 durchquert und deren freies Ende in einer Sacklochbohrung 217 mündet. Dieses Sacklochbohrung ist in die Gegenstange 177 gebohrt und mit der Kammer 173 durch radiale Kanäle 213 verbunden,

030067/0785

die in der Basis der Gegenstange 177 ausgebildet sind. Die Gegenstange 177 wird vom beweglichen Boden 178 getragen, der seinerseits verschiebbar und abdichtend auf der hohlen Stange 217 angeordnet ist. Überdies ist die Anhebekammer nicht zwischen der Aussenfläche der Kolbenstange 201 und der Innenfläche der zweiten Kammer 202 ausgebildet, sondern zwischen dieser letzteren und einem Ringkolben 209, der verschiebbar und abdichtend einerseits in einem Teil innerhalb der Kammer 202 und andererseits auf der Kolbenstange 201 angeordnet ist. Der Ringkolben 209 kann die Kolbenstange durch Anlage am radialen äusseren Anschlag 219 der Kolbenstange 201 in die Kammer 202 zurückführen, wenn die Anhebekammer 204 über die Leitung 206 mit Öl gespeist wird. Ausgehend von der Stellung "Fahrwerk ausgefahren", in der der Stellzylinderdärapfer eine maximale Länge gemäss Fig. 5 hat, wobei die Rückzugkammer 199 und die Anhebekammer 204 entleert sind und die Absenkkammer 203 gefüllt ist, gelangt man in eine tiefergelegte Stellung durch Speisen der Anhebekammer 204 über die Leitung 206 und durch Entleeren der Absenkkammer 203 über die Leitung 205. Man gelangt in die Stellung "Fahrwerk eingefahren" durch gleichzeitiges Speisen der Rückzugkammer 199 über die Leitung 200 derart, dass der Rückzugkolben 198 die Dämpferstange I7I unter Ladung der Stossdämpfers in die Kammer 173 zieht. Die umgekehrten Kanäle von einer in die andere Stellung sind bei Umkehrung der Olverschiebungen auch möglich.

Da das in der Kammer 202 enthaltene Ölvolumen 210 ständig in Verbindung mit dem in der Kammer 173 enthaltenen Öl steht, ist der in den Kammern 173 und 202 herrschende Druck gleich gross, so dass beim Landen und unter der Annahme, dass die Dämpferstange I7I und die Kolbenstange 201 ähnliche Querschnitte haben, beinahe gleichzeitig ein Eintauchen der Dämpferstange 171 in die Kammer 173 und ein Eintauchen der Kolbenstange 201 in die Kammer 202 stattfindet. Hierbei strömt das von der Kolbenstange 201 und dem Kolben 208 verdrängte Öl in die Kammer 173, deren öl an den Öffnungen 183

030067/07SS

gedrosselt wird und unter Zusammendrückung der Niederdruckkamraer 181 das Volumen 182 in der Dämpferstange 17I erhöht. Man erhält somit einen Stellzylinderdämpfer mit verlängertem Dämpfungshub, wobei der Hub der Kolbenstange 201 oder Überhub des Stellzylinderdämpfers als Überdämpfungshub verwendet werden, und zwar für die senkrechten normalen Landegeschwindigkeiten, bei denen keine Verschiebung des beweglichen Bodens 178 entsteht, oder für die höheren Geschwindigkeiten, bei denen gleichzeitig eine Dämpfung und eine Verschiebung des beweglichen Bodens 178 stattfinden. Diese Lösung ist vorteilhaft, da sie gleichzeitig einen grösseren Dämpfungshub in einer Vorrichtung gleicher Gesamtlänge wie derjenigen der Vorrichtung von Fig. 2 und eine Trennung zwischen dem Öl des Betätigungskreises, der mit den Absenk-, Anhebe- und Sückzugkammern 203, 204 bzw. 199 verbunden ist, und dem Öl des Dämpfers in den Kammern 202, 173 und in der Dämpferstange 171 liefert.

Fig. 6 zeigt einen Stellzylinderdämpfer der demjenigen von Fig. 5 bezüglich der Funktion und der erzielten Vorteile identisch ist, jedoch in seinem Mittelteil einen abgeänderten Aufbau hat. Die sich axial in der Kammer 223 des Zylinders 224 erstreckende Gegenstange 227, auf der der Kolben 233 der Dämpferstange 221 verschiebbar ist, wird vom starren Boden 257 getragen, der die Kammer 223 von der Hochdruckkammer 237 trennt und sich in einer hohlen Stange 267 fortsetzt. Diese Stange 267 durchquert die Hochdruckkammer 237 und mündet in einem ölvolumen 260 in der zweiten Kammer 252 und in dem Teil der Anbaukammer 229, der sich unmittelbar zur Kammer 252 mündet und durch den auf der hohlen Stange 267 verschiebbaren beweglichen Boden 228 von der Hochdruckkammer 237 getrennt ist. Das Ölvolumen 260 steht mit der Kammer 223 durch den zentralen Kanal der Stange 267 in Verbindung, der an der Basis der Gegenstange 227 über den Kanal 263 in die Kammer 223 derart mündet, dass unter denselben Bedingungen wie vorher der Tieferlegungshub oder Hub

030067/0765

der Kolbenstange 251 als Därapfungsüberhub verwendet wird. Das Öl des Betätigungskreises und das Dämpfungsöl sind ebenfalls durch, den Trennkolben 258 und die ringförmigen Anhebe und Rückzugkolben 259 bzw. 248 getrennt. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Bremsung der Entspanrung der Hochdruckkammer 237 dadurch, dass das Öl, das das Volumen 271 einnimmt und aus der Ringkammer 272 ausgetrieben wird, gedrosselt wird. Diese Drosselung erfolgt an den Membranen des vom beweglichen Boden 228 getragenen Ventils 238. Das Ventil 238 liegt gegenüber öffnungen 241, die in einen ausserhalb des beweglichen Bodens 228 befindlichen radialen äusseren Kranz 270 gebohrt sind. Die Eingkammer 272 ist durch das Seitenteil 273 des beweglichen Bodens 228 und dessen oberen Rand 274- gegeben, der in einen erweiterten Teil der Anbaukammer 229 umgebogen ist.

Bei den verschiedenen Ausführungsformen von Fig. 1, 2 und 5, bei denen die Gegenstange 7, 37 bzw. 177 beweglich ist, da sie durch den beweglichen Boden 8, 38 bzw. 178 getragen wird, befindet sicn der bewegliche Boden in den erweiterten Teilen 9, 39 bzw. 179 des Zylinders, deren Querschnitte stets grosser als die Querschnitte der Dämpferstangen 1, 31 bzw. 171 sind. Somit ist infolge des anfänglichen Eintauchens der Dämpferstange 1, 31 oder 17I auf der Gegenstange 7, 37 oder 177 auf Grund von deren axialen Nuten und wenn der bewegliche Boden verschoben wird, dessen Hub kleiner als der Hub der Dämpferstange längs der mittleren Gegenstange, daher nimmt das Eintauchen der Dämpferstange auf der zentralen Gegenstange unabhängig davon zu, ob diese beweglich ist oder nicht.

In Fig. 1 ist gestrichelt eine Ausführungsvariante angegeben, diessich von der ausgezogen dargestellten dadurch unterscheidet, dass die Gegenstange 7' mit dem Boden des Zylinders 4- fest verbunden ist. Der den Boden 8 ersetzende bewegliche Boden 8¹ ist ebenfalls verschiebbar und abdichtend auf der Gegenstange 7¹ angeordnet und wird in der Ruhestellung unter

030067/0785

der Wirkung der Hochdruckkammer 17 gegen einen radialen Anschlag 28 gedruckt. Wenn sie auch eine feststehende Gegenstange 7' hat, so hat die auf diese Weise abgeänderte Vorrichtung eine Punktion, die derjenigen der gestrichelt dargestellten Vorrichtung identisch ist.

Es sind auch Dämpfer erzielbar, deren Dämpferstange 31, 71 bzw. 121 in den Zylinder 34, 74- bzw. 124 einziehbar ist, wenn der Rückzugkolben 58, 98 bzw. 148 und auch die ßückzugkaramern 59, 99 bzw. 149 der Vorrichtungen der Fig. 2, 3 bzw. 4 beibehalten werden unter Weglassung des Stellzylinderteils unterhalb der feststehenden Wände 67, 107 bzw. 157· -Es sind umgekehrt Stellzylinderdaqpfer erzielbar, die unter Beibehaltung des Stellzylinderteils und unter Weglassung der Riickzugkolben von Fig. 2 bis 6 das Tieferlegen, jedoch nicht das Zurückziehen auf das Niveau des Dämpfers ermöglichen.

Bei ihi'en- Versionen als Dämpfer oder Stellzylinderdämpfer mit oder ohne Zurückziehung der Dämpferstange statten die Vorrichtungen nach der Erfindung vorteilhaft die Landefahrwerke von Hubschraubern aus, um an diesen die Wirkungen einer Bruchlandung zu begrenzen und ohne Schaden das Landen bei senkrechten Geschwindigkeiten zu ermöglichen, die deutlich über den üblicherweise Zulässigen liegen.

030067/0765

Claims

PafefitanwSltö BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ München 22 * Steinsdorfstr. IQ öl 16-31 . 194P (31 . 195H) 17. Juli 198o Ansprüche

1. Stossdämpfer für eine Aufhängung, insbesondere für Flugzeugfahrwerke,

- mit einer Dämpferstange, die in einer ersten Hydraulikfluid-Kammer eines Zylinders verschiebbar und abdichtend angeordnet ist und eine elastisch rückstellende Niederdruckkammer umschliesst, die an ein Hyflraulikfluid-Volumen angrenzt, das mit der ersten Kammer über wenigstens eine bei Zusammendrückung drosselnde öffnung in Verbindung steht, die ein vom im Zylinder gelegenen Ende der Kolbenstange getragener Kolben aufweist,

- wobei die Entspannung der Niederdruckkammer durch ein bei Entspannung drosselndes Ventil gebremst wird,

dadurch gekennzeichnet ,

- dass der Hydraulikfluid-Druck in der ersten Kammer (3) auf einen beweglichen Boden (8) wirkt, der an einem Element (17) mit Kraftschwelle anliegt, das bei einer Zusammendrückung des Stossdämpfers einen Hub des Bodens (8) zulässt, und zwar ausgehend von einer einen gegebenen Schwellwert übersteigenden Kraft und unabhängig von der Einfahrgeschwindigkeit der Dämpferstange (1) in den Zylinder (4) (z. B. Fig. 1).

2. Stossdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- dass das Element (17) mit Kraftschwelle durch eine elastisch rückstellende Hochdruckkammer (17) gebildet ist, deren Entspannung durch ein bei Entspannung drosselndes Ventil (18) gebremst wird (z. B. Fig. 1).

/116-76

3· Stossdämpfer nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

- dass der Zylinder (34) eine zweite Hydraulikfluid-Kammer (62) enthält, in der eine verschiebbar und abdichtend angeordnete Kolbenstange C61) mit ihrer Innenfläche und mit ihrer Aussenflache eine Absenkkammer (63) bzw. Anhebekammer (64) begrenzt, die mit Hydraulikfluid gespeist werden können für das Austreten bzw. Eintreten der Kolbenstange (61) aus der bzw. in die zweite Kammer (62) (z. B. Fig. 2).

4. Stossdämpfer nach. Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

- dass die erste Kammer (33), das erste Element (47)

mit Kraftschwelle und die zweite Kammer (62) im Zylinder (34) aufeinanderfolgend angeordnet sind,

- dass die erste Kammer (33) zwischen dem Ende der im Zylinder (34) aufgenommenen Dämpferstange (31) und dem beweglichen Boden (38) begrenzt ist und

- dass die zweite Kammer (62) durch eine Querwand (67) des Zylinders (34) vom Element (47) mit Kraftschwelle getrennt ist (z. B. Fig. 2).

5· Stossdämpfer nach Anspruch 4
dadurch gekennzeichnet,

- dass ein in der Kolbenstange (201) verschiebbar und abdichtend angeordneter Trennkolben (208) die Absenkkammer (203) von einem angrenzenden Hydraulikfluid-Volumen (210) trennt, das in der zweiten Kammer (202) enthalten ist und mit der ersten Kammer (173) über eine hohle Stange (217) in Verbindung steht, die von einer feststehenden guerverlaufenden Trennwand (207) des Zylinders (174·) getragen ist, das Element (187) mit Kraftschwelle durchquert und um die herum der bewegliche Boden (178) verschiebbar angeordnet ist (Fig.

5).

630067/0731

3027 Ί

6. Stossdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

- dass die erste Kammer (73; 123) begrenzt ist zwischen dem Ende der im Zylinder (74; 124) aufgenommenen Dämpferstange (71; 21) und dem feststehenden Boden (107; 157) des Zylinder (74; 124), und

- dass der Boden (107; 157) mit Kanälen (113; 163) zur Verbindung mit einer das Element (114; 164) mit Kraftschwelle aufnehmenden Anbaukammer (79; 129) versehen ist (Fig. 3, 4).

7- Stossdämpfer nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,

- dass die Anbaukammer (79) eine ringförmige Kammer des Zylinders (74) ist, die die erste Kammer (73) umgibt und in der der bewegliche Boden (78) als verschiebbarer Ringkolben ausgebildet ist (Fig. 3)·

8. Stossdämpfer nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,

- dass die Anbaukammer (129) in einer ausserhalb des Zylinders (124) gelegenen Flasche enthalten ist, in der der bewegliche Boden (128) verschiebbar ist. (Hg. 4).

9. Stossdämpfer nach Anspruch 6, in Verbindung mit Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,

- dass ein verschiebbar und abdichtend in der Kolbenstange (201) angeordneter Trennkolben (208) die Absenkkammer (203) von einem Hydraulikfluid-Volumen (210) in der zweiten Kammer (202) und in der Anbaukammer (179) trennt, die ineinander übergehen, und

- dass das Volumen (210) mit der ersten Kammer (173) über eine hohle Stange (217) in Verbindung steht, die vom feststehenden Boden (207) getragen wird, die Anbaukammer (179) und das dort befindliche Element (187)

mit Kraftschwelle durchquert und um die herum der bewegliche Boden (178) gleitet (Fig. 5).

10. Stossdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9i dadurch gekennzeichnet,

- dass ein Rückzugkolben (198; 248), der verschiebbar und abdichtend angeordnet ist,einerseits in der ersten Kammer (173; 223) des Zylinders (174; 224·) und andererseits um das innerhalb der ersten Kammer (173; 223) gelegene Ende der Dämpferstange (171; 221) zusammen mit dem Zylinder (174; 224) eine Eückzugkammer (199,-) bildet, die mit Hydraulikfluid speisbar ist zur Anlage des Eückzugskolbens (198; 224) an einem mit der Dämpferstange (171 j 221) fest verbundenen Anschlag und zur Steuerung des Zurückziehens der Dämpferstange (17I; 221) in die erste Kammer (173; 223) (Fig. 5, 6).