DE834622C - Unmittelbar wirkender hydraulischer Stossdaempfer - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 20. MÄRZ 1952

P 1708XII j 47 a

genommen

Die Erfindung 1>ezieht sich allgemein auf Stoßdämpfer und insbesondere auf Verbesserungen an unmittelbar wirkenden hydraulischen Stoßdämpfern.

Die meisten unmittelbar wirkenden hydraulischen Stoßdämpfer, die jetzt gebraucht werden, Ijesitzen einen inneren Druckzylinder und eine äußere Reservekammer, die l>eide normalerweise hydraulische Druckflüssigkeit enthalten und außerdem im allgemeinen in dem unteren Ende des Druckzylinders angeordnete Ventil vorrichtungen, die in erster Linie den Druckflüssigkeitsstrom von dem Druckzylinder zu der Reservekammer steuern. Die Stoßdämpfer enthalten schließlich einen KoI-l>en, der bewegbar in dem Druckzylinder angeordnet und mit Ventilvorrichtungen versehen ist, die den Druckflüssigkeitsstrom von der einen Seite des KoIhens auf die andere während seiner Bewegung innerhalb des Zylinders steuern. Die Ventilvorrichtungen zwischen dem Druckzylinder und der Reservekammer weisen ein Widerstandsventil auf, das in erster Linie zu dem Zweck vorgesehen ist, um den Kompressionshub eines Stoßdampfers zu steuern, und ein bei dem Ausdehnungshub in Tätigkeit tretendes Auffüllventil, während der Kolben ein Widerstandsventil aufweist, um primär die Rückstoßbewegung des Stoßdämpfers zu steuern, und ein bei dem Kompressionshub wirksam werdendes Auffüllventil.

Die Ventilvorrichtungen zwischen dem Druckzylinder und der Reservekammer schließen im

allgemeinen einen Ventilkörper ein, der mit zwei radial im Abstand voneinander angeordneten Sätzen von auf dem Umfange verteilten Öffnungen versehen ist. Ventilscheiben sind auf den gegenüberliegenden Flächen des Ventils vorgesehen, und jede Scheibe bedeckt einen Satz von Öffnungen, um den Druckflüssigkeitsstrom durch diese in einer Richtung zu verhindern und um den Druckflüssigkeitsstrom durch sie in der entgegengesetzten Richtung einzuschränken·, obwohl das Auffüllventil nur ein Minimum von Widerstand bietet. Der Kolben ist in ähnlicher Weise mit öffnungen und Ventilscheiben ausgebildet. Die Ventilscheiben sind dierart eingerichtet, daß sie mit Bezug auf ihre Öffnungen von ihrem Sitz mittels eines !»stimmten Flüssigkeitsdruckes derart abgehoten werden, daß ein Flüssigkeitsstrom von einer Seite jedes Ventils zu seiner anderen Seite ermöglicht wird, um so die Wirkung des Stoßdämpfers zu steuern.

Bisher hat man es immer für wünschenswert gehalten, eine genügende Anzahl von öffnungen vorzusehen, die im Durchmesser groß genug sind, um der Strömung des Druckmittels durch sie hindurch nur ein Mindestmaß von Widerstand unabhängig von der Geschwindigkeit entweder des Kolbens oder des Druckmittels innerhalb des Stoßdämpfers zu bieten.

Bei der beschriebenen Bauart steuern die Ventilscheiben allein den Strom des Druckmittels durch entweder den Kolben oder das Kompressionsventil. Als ein Ergebnis hiervon sind bestimmte Probleme entstanden, die bisher ungelöst geblieben sind.

Wenn beispielsweise Stoßdämpfer bei einem Motorfahrzeug angewandt sind und sich das Fahrzeug auf einer verhältnismäßig glatten Fläche bewegt, ist die Geschwindigkeit des Kolbens und des Strömungsmittels innerhalb des Druckzylinders verhältnismäßig niedrig. Wenn das Fahrzeug jedoch ül>er ein ungewöhnlich holpriges Pflaster gefahren wird, ist die Geschwindigkeit des Kolbens und des Strömungsmittels innerhalb des Druckzylinders sehr hoch. Bei der soeben, beschriebenen l>ekannten Ventilkonstruktion war es sehr schwierig, die letzten Fahreigenschaften des Fahrzeuges sowohl auf verhältnismäßig glatten Flächen als auch auf verhältnismäßig unregelmäßigen Flächen zu erhalten. Wenn beispielsweise die Ventilscheibe des Kolbens, die den Rückprallhub des Stoßdämpfers steuert, verhältnismäßig steif ist, so daß ein ziemlich hoher Flüssigkeitsdruck erforderlich ist, um das Ventil von seinem Sitz abzuheben, können gute Fahreigenschaften des Fahrzeuges auf unregelmäßigen Flächen erreicht werden. Die Steifigkeit der Ventilscheibe beeinträchtigt jedoch die Schaffung einer weichen und äußerst wünschenswerten Fahrcharakteristik, wenn sich das Fahrzeug auf glatten Flächen l>ewegt, und die Fahreigenschaften erhalten eine gewisse Härte als Folge der Druckspanne:, die zum Abheben der Scheilve von ihrem Sitz erforderlich ist. Umgekehrt wird man, wenn die Ventilscheibe schnell von ihrem Sitz durch einen verhältnismäßig niedrigen Flüssigkeitsdruck abgehoben werden kann, auf glatten Flächen wünschenswerte Fahreigenschaften für das Fahrzeug erreichen; auf äußerst unregelmäßigen Flächen werden sie jedoch nicht so wünschenswert wie möglich dank der Tatsache sein, daß die hohe Geschwindigkeit tier Bewegung des Kolbens die Ventilscheibe veranlassen wird, sich zu leicht von ihrem Sitz abzuheben, wodurch die zweckentsprechende Steuerung des Stoßdämpfers verhindert wird.

Ks würde daher, um das Äußerste bei der Stoßdämpferfahrsteuerung mit einer Ventilanordnung allein zu erreichen, wünschenswert sein, ein Ventil vorzusehen, bei dem die Ventilsehei1>e schnell von ihrem Sitz abgeholx'n werden könnt·?, wenn das Fahrzeug sich ül>er verhältnismäßig glattes Pflaster l>ewegt und sich der Kolben mit verhältnismäßig niedriger Geschwindigkeit bewegt, und bei dem die Ventilscheiben steif und nicht leicht von ihrem Sitz abhebbar wären, wenn sich da;· Fahrzeug über äußerst unregelmäßige Flächen l>ewegt und sich der Kolben mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit innerhalb des Druckzylinders bewegt. Dies wäre natürlich sehr schwierig; erfindungsgemäß ist jedoch eine Anordnung geschaffen, durch die die gleiche Wirkung dadurch erreicht wird, daß die Kombination einer Ventilsteuerung mit einer Steuerung durch eingeschnürte Öffnungen benutzt wird.

Bei der erfmduiigsgemäßeii Konstruktion sind verhältnismäßig biegsame Ventilscheiben auf dem Kolben und dem Kompressionsventil, wie oben beschrieben, vorgesehen. Ks sind jedoch einschränkende Öffnungen sowohl bei dem Koll>enals auch bei dem Konipressionsventil angeordnet, die von derartiger Größe sind, daß sie dem Strom des Druckmittels durch das Kolben- oder das Kompressionsventil hindurch mir ein Mindestmaß von Widerstand bieten, wenn sich das Fahrzeug über verhältnismäßig glatte Flächen und sich der Kolben mit verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeiten I>ewegt. Unter diesen Umständen steuern die Ventilscheiben allein den Strom des Druckmittels durch die Ventilkörper hindurch. Die Größe der Öffnungen in dem Kolben- und dem Kompressionsventil bietet jedoch dem Strom des Druckmittels durch sie hindurch einen sich vergrößernden höheren Widerstand, wenn die Geschwindigkeit des Kollxins und die Geschwindigkeit der Strömung des Druckmittels wächst, so wie es der Fall ist, wenn das Fahrzeug ü1>er äußerst unregelmäßige Flächen gefahren wird. Bei dieser Konstruktion werden daher die Ventilscheiben mit im wesentlichen denselben Drücken sowohl lx?i hohen als auch bei niedrigen Geschwindigkeiten des KoIIk'hs betätigt; es ergibt sich jedoch eine zusätzliche Kinschränkung in den Öffnungen des Ventilkörpers bei höheren Kolbengeschwindigkeiteil derart, daß der Strom des Druckmittels durch diese Öffnungen hindurch gesteuert und tatsächlich die gleiche Steuerung geschaffen wird, als ob eine steife Ventilscheibe für hohe Kolbengeschw indigkeiten Ικ-mitzt worden wäre. Diese Anordnung', die weiter unten genauer

auseinandergesetzt werden wird, schafft das Äußerste in den Fahreigenschaften von Fahrzeugen auf verhältnismäßig einfache und wirkungsvolle Weise.

Die Haupterfindungsaufgabe l>esteht demgemäß darin, eine unmittelbar wirkende Stoßdämpferkonstruktion zu schaffen, bei der die Steuerung des Stromes des Druckmittels zu allen Zeiten bei einem Höchstwert liegt. Die Erfindung bezweckt weiter, ίο eine Stoßdämpferkonstruktion zu schaffen, die beim Einbau in ein Fahrzeug das Äußerste in seinen Fahreigenschaften sowohl über verhältnismäßig glatte als auch über verhältnismäßig ungleichmäßige Flächen hervorbringen wird. Die Erfindungsaufgabe l>esteht außerdem darin, in dem Kolben-vund dem Kompressionsventil einer Stoßdämpferkonstruktion Mittel zu schaffen, die sowohl in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit als auch von dem Druck arbeiten, um den Strom des Druckmittels durch sie hindurch zu steuern, so daß die in Abhängigkeit vom Druck arbeitenden Mittel den Strom des Druckmittels bei verhältnismäßig niedrigen Kolben- und Druckmittelgeschwindigkeiten steuern, und die in Abhängigkeit vom Druck arl>eitenden Mittel zusammen mit den in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit arbeitenden Mitteln den Strom des Druckmittels durch den Kolben und das Kompressionsventil hindurch bei höheren Kolben- und Druckmittel-Geschwindigkeiten steuern. Schließlich besteht die Erfindungsaufgabe allgemein darin, eine neue Stoßdämpferkonstruktion zu schaffen, bei der ein .Höchstmaß an Steuerung in einer verhältnismäßig einfachen, wirtschaftlichen und wirkungsvollen Weise erreicht wird.

Diese und andere Aufgal>en der Erfindung werden an Hand der folgenden, ins einzelne gehenden Beschreibung offenbart, die in Verbindung mit der Zeichnung zu verstehen ist. In ihr stellen dar: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Stoßdämpfer,

Fig. 2 einen Querschnitt in vergrößertem Maßstal) durch die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform nach Linie 2-2 dieser Figur,

k>K· 3 einen Querschnitt in vergrößertem Maßstab durch die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform nach Linie 3-3 dieser Figur,

Fig. 4 eine graphische Darstellung des Widerstandes eines !»kannten Stoßdämpfers üblicher Mauart bei verschiedenen Geschwindigkeiten der Kolben- und Strömungsmittelbewegung,

Fig. 5 eine ähnliche graphische Darstellung des Widerstandes des errindungsgemäß ausgebildeten Stoßdämpfers.

Unter Bezugnahme auf die Abbildungen ist zu erkennen, daß der Stoßdämpfer teleskopartig ineinander verschiebbare Teile 7 und 9 aufweist, die in der Längsrichtung gegeneinander bewegbar sind, wenn der Stoßdämpfer zwischen den abgefederten und nichtabgefederten Teilen eines Fahrzeuges od. dgl. befestigt ist. Der Teil 7 weist einen rohrförmigen Teil u auf, an dessen oberen linde eine Eiidhaulie 13 befestigt ist. Die Endhaube 13 ist derart eingerichtet, daß sie mit dem abgefederten Teil eines Fahrzeuges mittels eines ringähnlichen Befestigungsgliedes 15 verbunden j ist. Eine Kolbenstange 17 ist an ihrem oberen Ende fest mit der unteren Seile des Grundteiles dieser Haube 13 verbunden und erstreckt sich von dort in den Teil 9, wie weiter unten auseinandergesetzt werden wird. Der Teil 9 weist ein rohrförmiges Glied 19 auf, das konzentrisch zu dem rohrförmigen Glied 11 liegt, teilweise von ihm umschlossen wird und eine Strörniungsmittelbehälterkammer für den Stoßdämpfer bildet. Ein zweites rohrförmiges Glied 21 ist konzentrisch innerhalb des Reserverohres 19 angeordnet und bildet einen Druckzylinder, in dem die Hauptarbeitsteile des Stoßdämpfers angeordnet sind. Das untere Ende des Reserverohres 19 ist mittels einer Endhaube 23 abgeschlossen, die derart eingerichtet ist, daß sie mit dem nichtabgefederten Teil eines Fahrzeuges durch irgendwelche zweckmäßigen Mittel verbunden werden kann, z. B. mittels eines ringähnlichen Befestigungsgliedes 25. Das obere Ende des Reserverohres 19 wird mittels einer Endhaube 27 abgeschlossen, die in ihrem Grundteil mit einer zentralen öffnung 29 versehen ist, durch die sich die Kolbenstange 17 erstreckt.

Das obere Ende des Druckzylinders 21 ist mittels eines Kopfes oder Kolbenstangenführungsgliedes 31 abgeschlossen, das mit einem eingeschnürten Teil 33 versehen ist, der in das obere Ende des Druckzylinders 21 paßt. Die Kolbenstangenführung 31 ist an ihrem äußeren Umfang mit einer Mehrzahl von auf dem Umfang im Abstand voneinander verteilten, sich nach oben erstreckenden Vorsprüngen 35 versehen, die in die Endhaube 27 eingreifen und hierbei die Stangenführung gegen eine Bewegung mit Bezug auf das Druckrohr 21 sperren, wenn der Stoßdämpfer zusammengebaut ist. Die Stangen führung 31 ist mit einer zentralen öffnung 37 versehen, durch die sich die Kolbenstange 17 hindurch erstreckt. Eine Gummidichtung 39 umschließt die Kolbenstange 17 und wird innerhalb des oberen Teiles der Endhaube 27 mittels eines Halteelementes 41 und einer Feder 43 gehalten, deren untere Windung sich auf die obere Fläche der Kolbenstangenführung 31 innerhalb der Vorsprünge 35 legt. n₀

Das untere Ende des Druckzylinders 21 wird mittels eines Kompressionsventilkörpers oder Zylinderendes 45 abgeschlossen. Das Zylinderende oder der Ventilkörper 45 ist an seinem äußeren Umfang mit einem eingeschnürten Teil 47 versehen, über den das untere Ende des Druckrohres 21 gepaßt ist. Die Bodenfläche des Ventilkörpers 45 schlägt gegen die Endhaube 23, so daß der Ventilkörper gegen eine Bewegung zwisclien der Endhaube und dem Druckrohr 21 gesperrt ist. Der Ventilkörper 45 ist an seinem unteren Ende mit einer Mehrzahl von auf dem Umfang im Abstand voneinander angeordneten Durchtrittskanälen versehen, die die Reservekammer 19 mit der unteren Seite des zentrischen Teiles des Ventil- 1*5 körpers 45 in Verbindung bringen.

Das Reserverohr oder die Kammer 19 ist derart eingerichtet, daß es eine Reservemenge von hydraulischem Strömungsmittel zusätzlich zu derjenigen enthält, die in dem Druckzylinder 21 angeordnet ist, und das Strömungsmittel in dem Druckzylinder wird in Abhängigkeit von einer Relativliewegung der Stoßdämpferteile 7 und 9 mittels eines Kolbens 51 verschoben, der mit dem unteren Ende der Kolbenstange 17 derart verbunden ist, daß er sich innerhalb des Druckzylinders bei einer Relativbewegung der Stoßdämpferteile hin und her l>ewegt. Das untere Ende der Kolbenstange 17 ist l>ei 53 im Durchmesser abgesetzt, um sich durch den Kolben 51 hindurch zu erstrecken.

Eine Tragscheibe 55, die an ihrem oberen Ende einen ringförmigen Flansch 57 hat, stößt gegen die Schulter, die an dem oberen Ende des eingeschnürten Teiles 53 der Kolbenstange gebildet ist, während ihr unteres Ende in einer Aussparung in der oberen Fläche des Kolbens 51, und zwar nahe dem eingeschnürten Ende 53 der Kolbenstange, angeordnet ist. Der Kolben 51 ist mit einem äußeren Satz von auf dem Umfang im Abstand voneinander angeordneten Durchtrittskanälen 59 und

as einem Paar voneinander gegenüberliegenden kleineren Durchtrittskanälen 61 versehen, die radial nach innen mit Bezug auf den äußeren Satz der Durchtrittskanäle 59 angeordnet sind. Die obere Fläche des Kolbens- 51 ist mit einem sich nach oben erstreckenden Umfangsrand oder Steg 63 zwischen den inneren und äußeren Sätzen der Durchtrittskanäle 59 und 61 versehen. Ein zweiter sich nach oben erstreckender Rand oder Steg ist an der o1>eren Fläche des Kolbens 49 in der Nähe seines äußeren Umfanges vorgesehen. Ein Scheibenventil 67 legt sich auf die oberen Flächen der Ringstege 63 und 65 als Sitz und ist von dem in Fig. 3 dargestellten Typ. Das Ventil 67 schließt die oberen Enden des äußeren Satzes der Durchtrittskanäle 59 ab und ist mit öffnungen 69 über dem inneren Satz der Durchtrittskanäle 59 derart versehen, daß der Strom des Druckmittels durch diese Durchtrittskanäle hindurch nicht beeinträchtigt wird. Das Sdheibenventil 67 wird nachgiebig im Eingriff mit der oberen Fläche des Kolbens 51 mittels einer sternförmigen Feder 71 gehalten. Die Feder 71 ist gleitbar auf dem Schaftteil der Tragscheibe 55 angeordnet, und der ringförmige Flansch der Tragscheibe greift in den inneren Umfangsteil der Sternfeder derart ein, daß das Scheiben ventil 67 durch die Feder 71 auf einen l>estimmten Betrag vorbelastet wird. Das Scheil>enventil 67 liegt infolgedessen flach auf den KoI- !»enstegen 61 und 63 und wird nicht gegen die Stege zwangsweise gehalten, sondern ist eher frei, so daß es von seinem Sitz entgegen der Wirkung der Feder 71 abgehoben werden kann.

Der Kolben 51 ist auf dem eingeschnürten Teil 53 der Kolbenstange befestigt, indem seine obere Fläche mit der unteren Fläche der Tragscheibe 55 mittels einer Mutter 73 in Eingriff kommt, die auf das untere Ende des eingeschnürten Teiles 53 der Kolbenstange aufge-' schraubt ist. Die Grundfläche d-es Kolbens 5T ist zusätzlich zu einem sich nach unten erstreckenden ' Steg 75, der dem weiter oben Ixfschriebenen Steg 63 entspricht, mit einem nach unten herausragenden Steg "j-j in der Nähe des eingeschnürten Teiles ; 53 der Kolbenstange versehen. Ein Scheibenventil 79 stößt gegen die Hodenflächen der Stege 75 und ^! "]"] derart, daß normalerweise das untere Ende der beiden inneren Durchtrittskanäle 61 abgeschlossen ; wird, und die Mutter 73 kommt mit der Bodenfläche des Scheibenventils 79 derart in Eingriff, daß das Scheibenventil nachgiebig in seiner Stellung gehalten wird, um normalerweise die unteren Enden der beiden Koll>enöffnungen 61 abzuschließen.

Der Kompressionsgrundventilkörper 45 ist mit ! einem äußeren Satz von auf dem Umfang im Ab- ⁸<> j stand voneinander angeordneten Durchtrittskanälen S9 und einem einzigen inneren Durchtrittskanal 91 in im wesentlichen derselben Weise wie der oben l>eschriebene Kolben mit Ausnahme davon versehen, daß der Kompressioiisventilkörper nur einen einzigen inneren Durchtrittskanal hat. Dies ist natürlich das Ergebnis der Tatsache, daß sich wegen der Kolbenstange und ihrer Verdrängung' bei dem Kompressionshub des Kolbens eine geringere Verschiebung des Strömungsmittels durch den Durchtrittskanal 91 ergibt als durch den Durchtrittskanal 61 des Kolbens bei seinem Rückprallhub. Die o1>eren und unteren Flächen des Ventilkörpers sind mit Stegen in derselben Weise versehen wie die ol>eren und unteren Flächen des Kolbens, so daß seine Stege durch mit Strichen versehene Bezugzeichen entsprechend den gleichen Bezugzeidhen bei der Koll>en'konstruktion angezeigt sind. Der Grundventilkörper 45 ist mit einer zentralen öffnung 93 versehen, durch die sich der Schaftteil 95 eines teilweise hohlen Nietbolzens

96 erstreckt. Das untere Ende des Durchtrittskanals 91 des Ventilkörpers ist normalerweise mittels eines Scheil>enventils 97 abgeschlossen, dessen äußerer Umfang sich gegen die Grundfläche des Steges y~, als Sitz legt und dessen innerer Umfang im Eingriff mit der unteren Fläche des Ventilkörpers durch einen umgebördelten Teil 99 auf dem unteren Ende des Nietbolzenschaftes 95 gehalten wird. Der äußere Umfang der Scheil>enventile 97 kann auf diese Weise von dem unteren Ende des Durchtrittskanals 91 des Ventilkörpers als Sitz durch einen bestimmten Flüssigkeitsdruck abgehoben werden.

Die oberen Enden der Durchtrittskanäle 89 des Grundventils sind nachgiebig mittels eines Scheibenventils 101 geschlossen, das dem Scheibenventil 67 entspricht, das bei der Kolbenkonstruktion gebraucht ist. Eine Sternfeder 103 hält das Scheibenventil 101 in seiner geschlossenen Stellung, und zw^rar auf die gleiche Weise, wie soeben in Verbindung mit dem Kolben beschrieben. Der Nietbolzen

97 ist mit einem ringförmigen Flansch oder einem Kopf 105 in seinem oberen Ende ausgebildet, der mit der Sternfeder 103 derart in Eingriff kommt. daß das Scheibenventil 101 durch einen bestimmten

Betrag in ⁽li'^r gleichen Weise vor1>elastet wird, wie weiter ob^n beschrieben wurde.

Uie beiden inneren Durchtrittskanäle 61 in dem Kolben 51 und der einzige innere Durchtrittskanal 91 in dem Grundventilkörper 45 sind von derartiger Gestalt, daß sie der Strömung des Druck- J mittels durch sie hindurch nur ein Mindestmaß von Widerstand bieten, wenn der Stoßdämpfer bei einer verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeit,

ίο 1>eispiels\veise 25,4 m je Minute oder weniger, betätigt wird, daß er a1>er der Strömung des Druckmittels durch sie hindurch einen anwachsenden, j höheren Widerstand bietet, nachdem die Ventil- j scheiben geöffnet worden sind, wenn die Geschwindigkeit der Betätigung des Stoßdämpfers anwächst, wie weiter unten näher l>eschrieben werden wird.

Bei der Betätigung tritt das in dem Druckzylinder 19 unter dem Kolt>en l>efindliche Strömungsmittel, wenn sich der Kolben 51 nach unten l>ewegt, nach ot>en durch die äußeren Kolbendurchtrittskanäle 59, und der Druck des Strömungsmittels Ixnvegt das Scheibenventil 67 von seinem Sitz auf den Stegen 63 und 65 entgegen der Sternfeder 71 weg und bewirkt, daß das Strömungsmittel in den Teil des Zylinders oberhalb des Kolbens strömt. Dank der Tatsache, daß die Kolbenstange 17 einen Teil des Zylinders 21 oberhalb des Kolbens einnimmt, ist der in diesem Teil des Zylinders verfügbare Raum kleiner an Volumen als der Raum unterhalb des Koll>en>s, so daß, wenn der KollxMi weiter nach abwärts bewegt wird, ein genügender Druck gegen das Scheibenventil 97 in der Grundkompressionsventilanordnung aufgebaut wird, um das letztere von seinem Sitz auf dem Steg 75' wegzubewegen und zu gestatten, daß das ül>erströmende Druckmittel durch die öffnung 91 in die Reservekammer 19 strömt. Wenn jedoch, wie weiter unten l>eschriel>en werden wird, der Stoßdämpfer l>ei hohen Kolben- und Strömungsmittelgeschwindigkeiten arl>eitet, wird ein Widerstand in dem Ventildurchtrittskanal 91 aufgebaut, um den Strom des Druckmittels von dem Druckzylinder zu der Reservekammer zusätzlich zu der Steuerung zu steuern, die durch die Ventilscheibe 97 vorgesehen ist.

Wenn sich der Koll>en 51 in einer Richtung nach ol>en in dem Druckzylinder 21 bewegt, tritt das unter Druck stehende Druckmittel durch die beiden Koll>endurchtrittskanäle 61 hindurch und wirkt auf das Scheil>enventil 79 ein, um dasselbe von seinem Sitz auf dem Steg 75 wegzudrücken, und gestattet dem Druckmittel, von dem oberen Teil des Zylinders in den Teil des Zylinders unter dem Kolben zu strömen. Wenn der Kolben 51 nach oben in den Zylinder geht, l>ewegt sich die Koll>enstange 17 aus dem Zylinder heraus, und es ist daher notwendig, den unteren Teil des Zylinders mit Druckmittel wieder aufzufüllen. Diese zusätzliche Flüssigkeitsmenge wird von dem Reserverohr 19 durch die Durchtrittskanäle 89 des Kompressionsgrundventils j geliefert, wol>ei dieses Druckmittel das Scheibenventil 101 entgegen der Wirkung der Sternfeder 103 abhebt, das sich verhältnismäßig frei öffnet, so daß der Strömung des Druckmittels von dem Zylinder nur sehr wenig oder kein Widerstand entgegengesetzt wird, indem sich so ein Wiederauffüllen der Druckmittelmenge in dem unteren Teil des Zylinders ergibt. Es muß wieder darauf hingewiesen werden, daß das Druckmittel, das von dem oberen Teil des Zylinders durch die beiden Kolbendurchtrittskanäle 61 strömt, ausschließlich durch das in Abhängigkeit vom Druck arbeitende Scheibenventil -j·] bei niedrigen Kolben- und Druckmittelgeschwindigkeiten gesteuert wird und daß diese Kanäle durch das Scheibenventil JJ und den in den Durchtrittskanälen 61 aufgebauten Widerstand gesteuert werden, wenn der Stoßdämpfer bei hohen Kolben- und Druckmittelgeschwindigkeiten arbeitet.

Es wird jetzt auf Fig. 4 Bezug genommen, in der eine graphische Widerstandskurve für einen gewöhnlichen Stoßdämpfer gezeigt ist, bei dem ein Widerstand in öffnungen oder Durchtrittskanälen soweit wie möglich vermieden worden ist; d.h. daß l>ei ihm die Ventilvorrichtungen ausschließlich die Aufgalx" haben, den Strom des Druckmittels von einer Seite des Kolbens auf die andere beim Rückprallhub des letzteren zu steuern und von einer Seite des Grundventils zu der anderen bei der Kompression, und es wird ersichtlich sein, daß, wenn sich der Kolben bei einer Geschwindigkeit von ungefähr 9,5 m je Minute bewegt, der Widerstand gegen die Strömung des Druckmittels von einer Seite des Kolbens auf die andere Seite ungefahr 45 kg ist. Wenn die Geschwindigkeit des Kolbens auf ungefähr 17,5 m je Minute erhöht wird, erhöht sich der Widerstand auf 60 kg. Wenn sich die Kolbengeschwindigkeit auf ungefähr 32 m je Minute erhöht, bietet der Kol'ben der Strömung des Druckmittels durch ihn hindurchnureinenWiderstand von 80 kg, und wenn sich die Kolbengeschwindigkeit auf ungefähr 64 m je Minute erhöht, l>eträgt der Kolbenwiderstand nur ungefähr 130 kg. Es ist auch aus der im allgemeinen geradlinigen Nase jeder Kurve zu erkennen, daß bei dieser Konstruktion sehr schnell ein beträchtlicher Widerstand erreicht wird, so daß ein Fahrzeug zweckentsprechend für das Fahren auf gepflegtem Pflaster gesteuert werden kann. Es ist jedoch keine große Widerstandserhöhung für das Fahren auf rauhen Straßen vorhanden, wie es bei der erfindungsgemäßen Konstruktion gegeben ist.

Wenn der Kolben gemäß der Erfindung, der in Kombination in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und vom Druck arbeitende Mittel enthält, gebraucht wird, sind die Ergebnisse ganz verschieden, wie aus der Fig. 5 ersehen werden kann, l>ei der zu sehen ist, daß, wenn der Kolben mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 9,5 m je Minute l>ewegt wird, der Kolbenwiderstand für die Strömung des Druckmittels von seiner einen auf seine andere Seite ungefähr 50 kg ist. Wenn sich die Kolbengeschwindigkeit auf 17,5 m je Minute erhöht, wird der Widerstand auf 75 kg vergrößert. Wenn sich die Kolbengeschwindigkeit auf 32 m je

Minute erhöht, erhöht sich der Kolbenwiderstand auf 135 kg, und wenn die Kolbengeschwindigkeit ungefähr 64 m je Minute erreicht, ist der Kolbenwiderstand auf 280 kg erhöht worden. Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion wird noch dank der Benutzung der Ventilscheiben ein beträchtlicher Widerstand für das Fahren auf gepflegten Straßen erreicht, wie durch die im allgemeinen geradlinige Nase dieser Kurve angedeutet ist, und der notwendige Widerstand für eine zweckentsprechende Steuerung beim Fahren auf rauhen Straßen wird durch die Benutzung der eingeschnürten Durchtrittskanäle erreicht. Es ist hierl>ei zu bemerken, daß der Gebrauch nur der eingeschränkten Durchtrittskanäle nicht voll befriedigen würde, da dann eine sehr geringe Steuerung bei niedrigen Kolbengeschwindigkeiten vorhanden wäre, wenn sich das Fahrzeug auf glatten Flächen, z. B. einer gut gepflegten Straße, bewegt. Außer-

ao dem würde die Benutzung nur eines eingeschnürten Durchtrittskanals oder einer Öffnung nicht befriedigen, weil Veränderungen in den Temperaturen der Atmosphäre, z. B. im Sommer und im Winter, zu starke Veränderungen in der Arbeitsweise bewirken würden, um gute wirtschaftliche Ergebnisse zu erhalten. Diese Veränderung in der Arbeitsweise würde durch Veränderungen in der Viskosität des Druckmittels des Stoßdämpfers als Folge von Temperaturveränderungen bewirkt werden, so daß die Benutzung nur einer eingeschnürten Öffnung nicht befriedigen würde. Die erfindungsgemäße Konstruktion vereinigt somit die Vorteile eines ventilgesteuerten Stoßdämpfers mit denen eines öffnungsgesteuerten Stoßdämpfers in einfacher und wirkungsvoller Weise.

Die in den Fig. 4 und 5 gezeigten Diagramme sind tatsächlichen Versuchen entnommen, die für die beiden Typen von Stoßdämpferkolbenkonstruktionen durchgeführt worden sind, und diese beiden Konstruktionen benutzen die gleichen Ventilscheibenanordnungen mit dem einzigen Unterschied, der in der Größe der Einschnürung liegt, die in den Kolbendurchtrittskanälen vorgenommen ist. Diese Ergebnisse wurden bei Stoßdämpfern mit einer Zylinderbohrung von 25,4 mm erreicht, und es muß darauf hingewiesen werden, daß die angegebenen Widerstandswerte leicht durch Verändern der Ventilanordnung und der Größen der Kolbendurchtrittskanäle verändert werden konnten. Es ergibt sich so, daß mit dem Kolben gemäß der Erfindung der Widerstand für den Strom des Druckmittels durch den Kolben hindurch bei hohen Kolbengeschwindigkeiten beträchtlich höher ist als derjenige, der mit dem üblichen Typ von Stoßdämpferkolben erreicht wird, und zwar dank dem Widerstand, der in den Kolbendurchtrittskanälen 61 aufgebaut worden ist. Der Widerstand für den Strom des Druckmittels bei niedrigen Koll>eiigeschwindigkeiten ist auch im wesentlichen der gleiche für beide Koll>en dank der Tatsache, daß die gleiche Ventilanordnung für beide Kolben benutzt wurde. Die gleichen Unterschiede im Widerstandswert zwischen den beiden Typen von Stoß- ! dämpfern ergelxui sich beim Kompressionshub des J Stoßdämpfers dank dem eingeschnürten Durchj trittskanal 91 in dem Grundventil 45.

Es ist auf Grund von tatsächlichen Straßenversuchen festgestellt worden, daß die Geschwindigkeit des Kolbens, wenn sich das Fahrzeug auf glattem Pflaster 1>ewegt, in der Größen-Ordnung von 30 m je Minute oder weniger liegt, während die Kolbengeschwindigkeit, wenn sich das Fahrzeug auf verhältnismäßig unebenen Flächen bewegt, in der Größenordnung von 90 m je Minute vor allem mit Rücksicht auf die Tatsache ! Hegt, daß die Länge des Kolbenhubes bei holprigem Pflaster beträchtlich erhöht ist. Es ist daher zu erkennen, daß bei dem erfindungsgemäßen Stoßdämpfer die Ventilscheiben oder die in Abhängigkeit vom Druck arbeitenden Mittel primär den · Strom des Druckmittels durch den Koll>en und das Grundventil hindurch steuern, wenn sich das Fahrzeug auf verhältnismäßig glattem Pflaster bewegt, obwohl selbst bei verhältnismäßig geringen Geschwindigkeiten ein sehr kleiner Widerstandswert für den Strom des Druckmittels durch die eingeschnürten Durchtrittskanäle in dem Kolben- und in dem Grundventil aufgebaut wird. Wenn sich jedoch das Fahrzeug ül>er unregelmäßige Flädhen oder holprige Straßen bewegt, wird der Widerstand für den Strom des Druckmittels durch das Grundventil und den Koll>en sowohl durch die eingeschnürten Durchtrittskanäle als auch durch die Ventilscheiben gesteuert, und der Hauptteil des Widerstandes oder der Steuerung wird durch die eingeschnürten Durchtrittskanäle geliefert.

Aus einem Studium des Vorhergehenden und der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Diagramme geht hervor, daß, wenn sich der Kolben mit hohen Geschwindigkeiten l>e\vegt, ein hoher Widerstand für den Strom des Druckmittels durch den Kolben und das Grundventil nicht bei einem Stoßdämpfer erreicht werden kann, t>ei dem der Widerstand in der Öffnung oder dem Durchtrittskanal soweit wie möglich vermindert worden ist. Dieser Widerstand 105, wird jedoch bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Stoßdämpfer erreicht, so daß es möglich ist, biegsamere Ventilscheiben in dem Stoßdämpfer der Erfindung zu benutzen, um das Äußerste in bezug auf Fahrbequemlich'keit und Stoßdämpfersteuerung sicherzustellen, wenn sich der Kolben bei verhältnismäßig geringen Geschwindigkeiten bewegt, und die eingeschnürten Öffnungen in dem Kolben- und Grundventil steuern zweckentsprechend den Strom des Druckmittels durch diese Glieder bei hohen Kolbengeschwindigkeiten, so daß das Äußerste in Ijezug auf die Fahreigenschaften des Fahrzeuges und die Stoßdämpfersteuerung erreicht wird, wenn sich das Fahrzeug ülxr verj hältnismäßig unel>ene Flächen l>ewegt und sich der j Koll>en mit hohen Geschwindigkeiten verschiebt. Es ist daher mit einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Konstruktion möglich, Ergebnisse zu erhalten, die bisher l>ei Stoßdämpferkonstruktionen nicht erhalten werden konnten, und es wird betont, daß diese Ergebnisse auf einfache, wenig kost-

spielige und auf wirkungsvolle Weise erreicht wurden, so daß die Kosten für die Herstellung des Stoßdämpfers nicht wesentlich erhöht sind, während der Wirkungsgrad und die Steuerung des Stoßdämpfers beträchtlich erhöht werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Unmittelbar wirkender hydraulischer Stoßdämpfer mit einem Druckzylinder und ίο einer mit ihm verbundenen Reservekammer, wobei l>eide normalerweise ein flüssiges Druckmittel enthalten, mit einem in diesem Zylinder Ixiweghar angeordneten Kolben, wobei ein Ende des Zylinders gegen einen Durchtritt des flüssigen Druckmittels abgedichtet ist, und mit

   Ventilvorrichtungen zum Steuern des Stromes des Druckmittels zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Kolbens und Ventilvorrichtungen in der Nähe des Endes des Zylinders, ao das von dem soel>en erwähnten abgedichteten

   Ende entfernt liegt, um den Strom des Druckmittels zwischen dem Zylinder und der Reservekammer zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Ventilvorrichtung oder Ixnde Ventilvorrichtungen in Abhängigkeit vom Druck arbeitende Mittel und in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit arbeitendeMittel besitzt bzw. besitzen, die so zueinander angeordnet, ausgebildet und in Verhältnis gebracht sind, daß das in Abhängigkeit vom Druck arbeitende Mittel den Hauptteil der Steuerung für den Strom des Druckmittels bei verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeiten liefert, während l>ei verhältnismäßig hohen Geschwindigkeiten der Hauptteil der Steuerung des Druckmittels durch die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit arbeitenden Mittel geliefert wird.
2. 2. Hydraulischer Stoßdämpfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtungen zum Steuern des Stromes des Druckmittels zwischen gegenüberliegenden Seiten des Koll>ens aus den in Abhängigkeit vom Druck arbeitenden Mitteln und den in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit arbeitenden Mitteln aufgebaut sind, wobei die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit arbeitenden Mittel durch Druckmitteldurchtrittskanäle gebildet werden, die die Druckzylinderräume auf den gegenüberliegenden Seiten des Kolbens miteinander verbinden, während die in Abhängigkeit vom Druck arl>eitenden Mittel durch ein lxnvegbares Ventilglied gebildet werden, das normalerweise diese Druckmitteldurchtrittskanäle gegen die Durchströmung des Druckmittels geschlossen hält und geeignet ist, bei einem bestimmten Flüssigkeitsdruck geöffnet zu werden, wobei die Kanäle für den Durchtritt des Druckmittels von einer derartigen Wirkungsgröße sind, daß sie bei verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeiten dem durch sie hindurchtretenden Druckmittel nur ein Geringstmaß von Widerstand bieten, während sie bei offenem Ventilglied dem durch sie hindurchtretenden Druckmittel einen sich erhöhenden größeren Widerstand bei verhältnismäßig hohen Geschwindigkeiten bieten, wobei der Hauptteil der Steuerung des Druckmittels, das von einer Seite des Kolbens auf seine gegenüberliegende Seite tritt, wenn die Geschwindigkeit des durch diese Kanäle hindurchtretenden Druckmittels verhältnismäßig niedrig ist, durch dieses Ventilglied geliefert wird, während der Hauptteil der Steuerung des Druckmittels von einer Seite des Kolbens auf seine andere Seite, wenn das durch die Kanäle hindurchtretende Druckmittel von verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit ist, durch diese Kanäle geliefert wird.

   3. Stoßdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem Querschnitt dieser Durchtrittskanäle und der Fläche des Druckzylinders vermindert um die Querschnittsfläche der Kolbenbetätigungsstange derart ist, daß, nachdem das bewegbare Ventilglied betätigt und geöffnet worden ist, der Widerstand gegen die Kolbenbewegung, der von den Durchtrittskanälen erzeugt wird, mit dem Anwachsen der Kolbengeschwindigkeit sich erhöht, wobei diese Durchtrittskanäle derart sind, daß sie eine verhältnismäßig freie Druckmittelströmung durch sie hindurch bei verhältnismäßig niedrigen Kolbengeschwindigkeiten gestatten.

   4. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung zum Steuern des Druckmittelstromes zwischen dem Druckzylinder und der Reservekammer von diesen in Abhängigkeit v,om Druck arbeitenden Mitteln und den in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit arbeitenden Mitteln gebildet ist, wobei die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit arbeitenden Mittel durch Druckmitteldurchtrittskanäle gebildet werden, die den Druckzylinder und die Reservekammer mit einander verbinden, während die in Abhängigkeit vom Druck arbeitenden Mittel durch ein bewegbares Ventilglied gebildet werden, das normalerweise diese Druckmitteldurchtrittskanäle entgegen der Strömung des Druckmittels durch sie hindurch geschlossen hält und geeignet ist, bei einem bestimmten Flüssigkeitsdruck geöffnet zu werden, wobei das Verhältnis zwischen dem Querschnitt dieser Durchtrittskanäle und der Querschnittsfläche der Kolbenstange derart ist, daß, nachdem das bewegbare Ventilglied betätigt und geöffnet worden ist, der durch die Durchtrittskanäle geschaffene Widerstand gegen die Kolbenbewegung sich mit dem Anwachsen der Kolbengeschwindigkeit erhöht, während die Durchtrittskanäle derart sind, daß sie eine verhältnismäßig freie Strömung des iao Druckmittels durch sie hindurch bei verhältnismäßig niedriger Kolbengeschwindigkeit gestatten.

   5. Stoßdämpfer nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Durchtrittskanäle derart ist, daß der Wider-

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   standswert für die Strömung durch sie hindurch ■nicht weniger als 25°/o bei niedriger Kolbengeschwindigkeit und nicht mehr als 75% bei hoher Kolbengeschwindigkeit beträgt.

   6. Stoßdämpfer nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Durchtrittskanäle derart ist, daß der Widerstandswert für die Strömung durch sie hindurch nicht weniger als 25% bei Kolbengeschwindigkeiten von 9,5 m je Minute und nicht mehr als 75 °/o l>ei Kolbengeschwindigkeiten von 64 m je Minute oder mehr beträgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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