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KONTINUIERLICH VERÄNDERBARER EINZELROHR STOSSDÄMPFER MIT EINEM NACH BEIDEN RICHTUNGEN WIRKENDEN REGELVENTIL - Dokument DE69700408T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69700408T2 20.01.2000
EP-Veröffentlichungsnummer 0882188
Titel KONTINUIERLICH VERÄNDERBARER EINZELROHR STOSSDÄMPFER MIT EINEM NACH BEIDEN RICHTUNGEN WIRKENDEN REGELVENTIL
Anmelder Koni B.V., Oud-Beijerland, NL
Erfinder DE KOCK, Cornelis, 4376 AE Zonnemaire, NL
Vertreter Patentanwälte Dipl.-Ing. Hans Müller, Dr.-Ing. Gerhard Clemens, 74074 Heilbronn
DE-Aktenzeichen 69700408
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 04.02.1997
EP-Aktenzeichen 979012754
WO-Anmeldetag 04.02.1997
PCT-Aktenzeichen NL9700031
WO-Veröffentlichungsnummer 9731197
WO-Veröffentlichungsdatum 28.08.1997
EP-Offenlegungsdatum 09.12.1998
EP date of grant 11.08.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.01.2000
IPC-Hauptklasse F16F 9/46
IPC-Nebenklasse F16F 9/504   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen kontinuierlich veränderbarer Einzelrohrstoßdämpfer mit nach beiden Richtungen wirkenden Regelventilen, mit:

- einem Arbeitszylinder;

- einem Kolben, der mit einer Kolbenstange verbunden ist und im Arbeitszylinder verstellbar ist;

- im Kolben ausgeschnittenen Öffnungen;

- federbelasteten Stoßdämpferventilen, die an jeder Seite des Kolbens angebracht sind, um die Öffnungen zu verschließen, bis ein bestimmter Fluiddruck erreicht ist.

Die Aufgabe besteht darin, einen solchen Stoßdämpfer zu schaffen, der gemäß dem Am-Himmel-aufgehängt-Prinzip arbeitet, bei dem der Rahmen eines mit derartigen Stoßdämpfern versehenen Fahrzeugs durch die Straße praktisch unbeeinflusst ist, als wäre er an einem imaginären Festpunkt über der Straße aufgehängt. Eine andere Aufgabe ist es, den Stoßdämpfer auf solche Weise zu konzipieren, dass eine kontinuierliche Proportionaleinstellung möglich ist, wobei - abweichend vom in EP-A-0268608 offenbarten Stoßdämpfer - keine Beschränkung auf nur zwei Positionen in den beiden Richtungen harte und weiche Dämpfung besteht.

Noch eine andere Aufgabe ist es, dass die anfänglichen Belastungskräfte der Stoßdämpferventile gleichmäßig über den gesamten Umfang verteilt werden können.

Zu diesem Zweck ist, gemäß der Erfindung, der im Oberbegriff genannte Einzelrohrstoßdämpfer dadurch gekennzeichnet, dass

- zu jeder Seite des Kolbens eine Erregungskammer vorhanden ist, die durch eine stationäre Scheibe, ein Kolbenhemd, das um eine solche Scheibe herum gleiten kann, und zwei federbelastete Platten begrenzt ist,

- die Erregungskammern in Verbindung mit einer Bohrung stehen, in der der Druck durch einen Steuerungsmechanismus eingestellt wird;

- und in den stationären Scheiben Bohrungen vorhanden sind, durch die Fluid in die Erregungskammern strömen kann.

Es ist bevorzugt, dass jeder Satz federbelasteter Platten, der nahe der Kolbenstange und für das Stoßdämpferventil festzuspannen ist, mit einer Anfangsbelastung an einem Rand eines Kolbenhemds wirkt.

Um unerwünschte Lecks in den Erregungskammern zu vermeiden, kann jede Erregungskammer durch zwei federbelastete Kappen in zwei Teile unterteilt sein, wobei diese federbelasteten Platten mit ihrem äußeren Rand um einen radialen Rand eines Kolbenhemds greifen, und wobei ihre Innenränder nahe der Kolbenstange festgeklemmt sind, während von den genannten zwei Räumen derjenige Raum, der dem Stoßdämpferventil zugewandt ist, über einen engen radialen Kanal mit dem durch den Zylinder umschlossenen Raum verbunden ist.

Wenn in den Erregungskammern kein Überdruck vorhanden ist, ist es bevorzugt, dass die Kolbenhemden keine anfänglichen Belastungskräfte auf die Stoßdämpferventile ausüben.

Der Steuerungsmechanismus kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen vorliegen. Zum Beispiel kann der Mechanismus ein Ventil aufweisen, das durch eine Spule einstellbar ist und den Druck in den zentralen Bohrungen kontinuierlich und proportional zum durch die Spule geschickten elektrischen Strom variieren kann. Das durch eine Spule einzustellende Ventil kann ein Kolbenventil vom Typ sein, wie es in der Fig. 2 der internationalen Patentanmeldung PCT/NL95/00408 dargestellt ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass das durch eine Spule einzustellende Ventil eine Metallmembran ist. Diese Ausführungsform ist für sich in der oben genannten internationalen Patentanmeldung PCT/NL/95/00408 in Verbindung mit der Fig. 3 beschrieben.

Angesichts der Einfachheit und des niedrigen Preises kann es hoch bevorzugt sein, dass der Steuerungsmechanismus eine bewegliche Masse aufweist, die auf federbelastete Weise oberhalb des Kolbens eingesetzt ist und mit der Kolbenstange verbunden ist und den Durchfluss eines Fluids zu einer Bohrung, die in Verbindung mit den Erregungskammern steht, steuert.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die vier Figuren, die jeweils - im Schnitt - eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung zeigen, detaillierter erläutert.

Der in Fig. 1 dargestellte kontinuierlich veränderbare Einzelrohrstoßdämpfer umfasst einen Arbeitszylinder, eine Kolbenstange 2, einen Kolben 3, der mit der Kolbenstange verbunden ist und den Zylinderraum in zwei Kammern 4 und 5 unterteilt, zwischen denen eine Druckdifferenz existiert, die von Kolbenbewegungen herrührt und die Dämpfungskräfte verursacht, Bohrungen 6 und 7 im Kolben 3, federbelastete Ventile 8 auf einer Seite der Bohrungen 6, wobei Stoßdämpferfluid entlang den federbelasteten Ventilen 8 nach unten strömt, wenn sich der Kolben 3 nach oben bewegt, federbelastete Ventilen 9 an einer Seite der Bohrungen 7, wobei Stoßdämpferfluid entlang diesen federbelasteten Ventilen 9 nach oben strömt, wenn sich der Kolben nach unten bewegt, stationäre Scheiben 10, 11 zu jeder Seite des Kolbens 3, zwei Erregungskammern 12, 13, die durch eine stationäre Scheibe 10 bzw. 11 begrenzt sind, Kolbenhemden 14 und 15, federbelastete Platten 16, 17 sowie 18, 19, die jeweils mit Anfangsbelastung an einem Rand eines Kolbenhemds 14 bzw. 15 anliegen, Bohrungen 20, 21, die die Erregungskammern 12, 13 jeweils in Verbindung mit einer zentralen Bohrung 23 bringen, ein Kolbenventil 24, das an der Oberseite der zentralen Bohrung 23 vorhanden ist, zwei Kammern 26, 27, die an jeder Seite des Kolbens 3 ausgeschnitten sind, einen Kanal 28 zum Positionieren der Kammern 26, 27 in offener Verbindung miteinander, Ausströmöffnungen 29, 30, die in Verbindung mit der Kammer 26 bzw. 27 stehen, im Wesentlichen widerstandslose Einwegventile 31, 32 zum Abdecken der Ausströmöffnungen 29 bzw. 30, Bohrungen 33, 34, die in den festen Scheiben 10 bzw. 11 angeordnet sein, federbelastete Platten 35, 36 zum Abdecken der Bohrungen 30 bzw. 34, wobei Dämpfungsfluid jeweils entlang den Platten 35, 36 in die Erregungskammern 12 bzw. 13 einströmen kann, eine elektrisch erregbare Spule 37, Kontaktstifte 38, durch die der Spule 37 elektrischer Strom zugeführt werden kann, einen Steuerungskolben 39, einen Schieber 40, ein elektrisches Kabel 41, eine axiale Öffnung 42 im Steuerungskolben 39 sowie einen Zylinder 43, der innerhalb des Steuerungskolbens angeordnet ist, um den Zylinder 43 oder den Schieber 40 zu belasten, und Schraubenfedern 44 und 45.

Das in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel wirkt wie folgt.

Wenn die Kolbenstange 2 mit erhöhter Geschwindigkeit nach oben läuft, strömt das Dämpfungsfluid mit erhöhter Geschwindigkeit über die Bohrung 33, die Erregungskammer 12 und die Bohrungen 20, 21, 23 zur Erregungskammer 13, bevor die fe derbelasteten Stoßdämpferventile 8 des Kolbens 3 angehoben werden. Der Druck in der Erregungskammer 13 nimmt zu, und das Kolbenhemd 15 läuft zum federbelasteten Ventil 8, so dass auf das Ventil 8 anfängliche Belastungskräfte wirken. Das Dämpfungsfluid kann über die Bohrung 23 ausgelassen werden, wenn sich das Ventil 34 des Steuerungsmechanismus leicht öffnet. Dies ist dann der Fall, wenn die Spule 37 erregt wird und der Druck in der Kammer über dem Steuerungskolben 39 so niedrig wie möglich gehalten wird, was dadurch der Fall ist, dass der Schieber 40 so weit wie möglich geöffnet ist.

Der Druck in der Erregungskammer 13 kann in dieser Situation nicht ansteigen. Das Kolbenhemd 15 kann nicht zum federbelasteten Ventil 8 laufen, da die Unnachgiebigkeit der federbelasteten Stoßdämpferventile 18, 19 dies verhindert.

Das Ventil 24 kann leicht öffnen, ohne dass eine große Strömung oder ein Öffnungswiderstand hervorgerufen wird. Im Ergebnis wird bei zunehmender Kolbengeschwindigkeit geringe Dämpfungskraft aufgebaut.

Wenn jedoch die Spule 37 den Schieber 40 ganz oder teilweise schließt, kann sich in den Bohrungen 23 und 21 Druck aufbauen. Im Ergebnis läuft das Kolbenhemd 15 entgegen der Unnachgiebigkeit der federbelasteten Platten 18 und 19. Im Verlauf dieses Vorgangs baut sich am Ventil 8 eine anfängliche Belastungskraft auf. Wenn der Durchflusswiderstand im Ergebnis ansteigt, nimmt der Druck über dem Kolben 3 noch weiter zu. Dann kann über die Bohrung 29, die Erregungskammer 12 und die Bohrungen 20 und 23 mehr Fluid strömen. Die Erregung des Ventils 24 steigt an, mit dem Ergebnis, dass der Druck in den Räumen 22, 21 und 12 zunimmt, so dass sich am Ventil 8 eine noch größere anfängliche Belastungskraft aufbaut, was zu einem noch größeren Dämpfungsdruck am Kolben 3 führt, usw.

Die Erregung und die Geschwindigkeit, mit denen die Dämpfungskraft ansteigt, hängen vom Einströmungswiderstand in den Bohrungen 33 und 34 sowie von der Geschwindigkeit ab, mit der das Ventil 24 auf den Steuerungsstrom durch die Spule reagiert.

Wenn der Kolben 3 nach unten läuft, strömt Stoßdämpferfluid durch die Bohrungen 34, 21, 22, 20 zur Erregungskammer 13. Wenn ein Druckaufbau in der Erregungskammer 13 und der zentralen Bohrung 23 durch das Steuerungsventil 24 ermöglicht ist, in welchem Fall das Ventil 24 vorläufig geschlossen bleibt, läuft das Kolbenhemd 14 zum Stoßdämpferventil 9, und es wirken die anfänglichen Belastungskräfte auf dieses Ventil 9. Der Druckabfall am Kolben 3 nimmt demgemäß zu, und es strömt noch mehr Fluid durch die oben genannten Räume 34, 21 22 und 20. Der Druck kann demgemäß weiter ansteigen, wodurch am Kolben 3 ein noch größerer Druckabfall auftritt, usw.

Dieser Regelungskreis wird durchbrochen, wenn das Steuerungsventil 24 geöffnet wird, entweder durch Erregung der Spule 37, in welchem Fall der Erregungsdruck hinter dem Ventil 24 abnimmt oder auf Null fällt, oder aufgrund der Tatsache, dass der Druck in der zentralen Bohrung 23 den Steuerungsdruck auf solche Weise überschreitet, dass das Gleichgewicht am Ventil 24 aufgehoben wird und dieses einfach öffnet. In beiden Fällen strömt Flüssigkeit aus der Erregungskammer 12 und der zentralen Bohrung über die Kammer 26 zur Niederdruckseite des Zylinders 1.

Der durch das Ventil 24 in der Bohrung 23 aufrechterhaltene oder erhöhte oder verringerte Steuerungsdruck ist demgemäß einerseits von der Menge und dem Druck des durch die Bohrungen 34 oder die Erregungskammer 12 eintretenden Fluids oder andererseits vom Steuerungsventilmechanismus 24, 27, 39 und dem an ihm wirkenden Steuerungsstrom abhängig. Ein derartiger Mechanismus ist für sich in der internationalen Patentanmeldung PCT/NL95/00408, Fig. 2, beschrieben, obwohl er in diesem Fall das Bodenventil eines Doppelrohrstoßdämpfers betrifft.

Die beschriebene Konstruktion zeigt den Vorteil, dass während des Zusammenbaus der Teile die anfängliche Belastungskraft gleichmäßig über den gesamten Umfang ausgeübt werden kann, dass der Erregungskolben an den betroffenen Ventilen ruhen kann, was er jedoch nicht tun muss, und dass die anfängliche Belastungskraft proportional zum Eingangsstrom eingestellt werden kann. Als Ergebnis der Verwendung eines zusätzlichen Regelungssystems kann der Steuerungsdruck über einen großen Druckbereich eingestellt werden. Die Konstruktion ist auch aufgrund der Tatsache von Vorteil, dass herkömmliche Kolben- und Ventilsysteme verwendet sind.

Der Unterschied zwischen dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und dem gemäß Fig. 2 besteht darin, dass anstelle des Ventilmechanismus 37, 38, 39, 40, 42, 43, 44 und 45 gemäß Fig. 1 ein Membranventil verwendet ist. Dieses Membranventil ist für sich in der oben genannten internationalen Patentanmeldung PCT/NL95/00408 in Zusammenhang mit der Fig. 3 beschrieben.

Die Membran ist mit 46 gekennzeichnet, ein Zentrierstift mit 46a, ein axialer Kanal mit 46b und ein O-Ring mit 47.

Sowohl beim Ausführungsbeispiel des Regelungsventils gemäß Fig. 1 als auch bei dem gemäß Fig. 2 ist eine Ausfallsicherungsposition, in der eine mittlere Dämpfungskraft eingestellt wird, für den Fall vorhanden, dass das Steuerungssystem ausfällt oder eine Leitungsunterbrechung in den Kabeln der Steuerungsschaltung auftritt. Dies ist ein Vorteil im Vergleich mit den bekannten Systemen, die sich, wenn sie ein Ausfallsicherungssystem aufweisen, auf die stärkste Dämpfungsposition stützen müssen, was dazu führt, dass das Fahrzeug nicht mehr ganz fahrsicher ist.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 3 und 4 ist dieselbe Erregung verwendet, jedoch erfolgt Steuerung durch eine Masse 48, die auf solche Weise aufgehängt ist, dass sie an der Oberseite des Kolbens 3 frei beweglich ist. Wie im Fall der vorigen zwei Ausführungsbeispiele ist auch in diesem Fall eine Am-Himmel-aufgehängt-Aufhängung möglich. Während im Fall der Konstruktion gemäß den Fig. 1 und 2 die Signale von einer oder mehreren Beschleunigungs-Aufzeichnungseinrichtungen durch eine ECU auf solche Weise verarbeitet werden, dass Dämpfungskräfte nur dann auftreten, wenn Übereinstimmung mit der Grundregel existiert, dass die Absolutgeschwindigkeiten des Rahmens und der Räder in entgegengesetzten Richtungen verlaufen und die Differenz größer als Null ist, ist beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 und 4 die Steuerung von einer mit dem Rahmen oder dem am Rahmen befestigten Stoßdämpferteil (Kolbenstange) verbundenen federbelasteten Masse abhängig, in welchem Fall automatische Übereinstimmung mit der Am-Himmel-aufgehängt-Grundregel existiert. Außerdem wird die Dämpfungskraft proportional zum Grad der Auslenkung der Masse 48, die ein Maß für die Beschleunigung am Rahmen ist, eingestellt. Im Prinzip wird so der durch eine Massenträgheit geregelte Stoßdämpfer wie ein elektronisch gesteuerter Am-Himmel-aufgehängter-Stoßdämpfer gesteuert. Daher wird immer noch derselbe Erregungsmechanismus für diesen verwendet.

In den Fig. 3 und 4 ist die Masse mit 48 dargestellt, eine Kammer mit 49, eine Bohrung mit 50, eine Feder mit 51, eine Kammer mit 52, ein Kanal mit 53, eine Öffnung mit 54, eine Kammer mit 55 und eine Ringkammer mit 56. Teile, die dieselben wie Teile bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 und 2 sind, sind mit denselben Bezugszahlen versehen.

Beim in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel läuft der Kolben 3 als Ergebnis einer sehr geringen Beschleunigung des Rahmens langsam nach oben, und Dämpfungsfluid strömt über den Kanal 49 und die Bohrung 50 in den Raum unter dem Kolben 3. Bei zunehmender Geschwindigkeit strömt das Fluid auch durch die Bohrung 6 und das Ventil 8. Da in der Erregungskammer 13 noch kein Erregungsdruck vorhanden ist, bleiben die Ventile 8 unerregt, und die Dämpfungskraft ist niedrig. Bei zunehmender Beschleunigung des Rahmens eilt die Regelungsmasse 48 nach und drückt die Feder 51 leicht zusammen, in welchem Fall die Kammer 52 weggleitet und die Zuführöffnungen zum Kanal 53 und zum Kanal 50 verschlossen werden. Je größer die Beschleunigung ist, desto höher ist der Durchflusswiderstand durch den Kanal 53 und den Kanal 50 zum Zylinder 1 und umgekehrt. Es fließt kein Fluid durch die Bohrungen 33 zum Kanal 53 und zur Kammer 13, wodurch der Druck in der Kammer 13 ansteigen kann und das Hemd 15 zu den Ventilen läuft und anschließend diese Ventile erregt. Ein Abnehmen der Beschleunigung oder eine Umkehrung der Richtung der Beschleunigung kehrt die Masse 48 um, mit dem Ergebnis, dass das über die Kanäle 53, 52 und 49 in 33 eintretende Fluid im Wesentlichen widerstandslos in den Raum unter dem Kolben 3 strömt. Der Druck in der Erregungskammer 13 fällt oder nimmt vollständig ab, so dass auch die Dämpfungskraft abnimmt. Derselbe Regelungsprozess tritt auf, wenn der Kolben nach unten läuft. Wenn die Beschleunigung des Rahmens zunimmt, wird die Feder 51 leicht entlastet. Die Masse gleitet über die Stange nach oben und verschließt erneut den Kanal 53 und den Kanal 50. Das Fluid kann nun die Erregungskammer 12 über die Öffnung 34 und den Kanal 53 unter Druck setzen, wodurch der nach innen gerichtete Dämpfungsdruckab fall am Kolben 3 zunimmt. Bei abnehmender Beschleunigung und bei einem Zurückgleiten der Masse 48 strömt das über die Bohrung 30 einströmende Fluid über den Kanal 52 und den Kanal 49 zur Niederdruckseite des Kolbens 3, und die Erregung des Stoßdämpferventils 9 fällt oder hört auf. Sowohl während einer Bewegung nach innen als auch bei einer solchen nach außen wird die Dämpfung durch eine einzelne Masse kontrolliert, und die Regelung wird dadurch erzielt, dass die Kammern 12, 13 auf dieselbe Weise wie im Fall der Konstruktionen der Fig. 1 und 2 unter Druck gesetzt werden.

Der Unterschied zwischen dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und demjenigen gemäß Fig. 3 besteht darin, dass die einzelne Regelungsmasse entweder den Auslassvorgang für das nach innen strömende Erregungsfluid mehr oder weniger unterbindet oder die Zuführung des nach außen gerichteten Erregungskreises öffnet. Bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens 3 strömt Fluid durch die Bohrung 6, die Aussparung 54 und den Kanal 53 zur Niederdruckseite des Kolbens. Wenn die Masse 48 nach oben über die Kolbenstange gleitet, wird die Kammer 55 mehr oder weniger abgeschlossen, mit dem Ergebnis, dass der Druck in der Erregungskammer 12 ansteigt und das Ventil 9 erregt wird.

Bei einer Aufwärtsbewegung des Kolbens 3 gelangt die Kammer 13 unter Druck, wenn die Masse 48 nach unten gleitet. Dann strömt Fluid aus der Ringkammer 56 zur Bohrung 50 und der Erregungskammer 13. Dieses Fluid kann über den Kanal 57 und ein Einwegventil zur Niederdruckseite des Kolbens 3 strömen. In diesem Kreis kann Druck in der Erregungskammer 13 nur dann aufgebaut werden, wenn der Ausströmwiderstand des Kanals 27 den Einströmwiderstand im Kanal 50 überschreitet, was dadurch erzielt werden kann, dass für geeignete Abmessungen der Einström- und der Ausströmbohrung gesorgt wird.

Bei rein mechanischer Einstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 3 können die folgenden Situationen auftreten.

A. Die Räder können sich nach oben bewegen, während der Rahmen still steht. Dies bedeutet, dass auch die Kolbenstange und die Masse 48 still stehen. Die Räder bewegen sich nach oben, so dass sich auch der Zylinder 1 nach oben bewegt. Das Öl 5 unter dem Zylinder 3 bewegt sich nach oben und läuft durch den Kolben, und der Erregungsmechanismus gelangt nicht in Betrieb, da die Masse 48 still steht. Das Öl strömt frei aus dem Raum unter dem Kolben 5 in den Raum 4 über dem Kolben. Es muss nur das nicht erregte Ventil 9 geöffnet werden. Es besteht die Gefahr, dass das Rad vom Boden abhebt. Das Ventil 9 muss einen bestimmten Federbelastungswiderstand liefern, um die Räder auf der Straße zu halten.

8. Die Räder bewegen sich nach unten und der Rahmen steht still. Die Masse 48 steht ebenfalls still. Das Öl strömt vom Raum 4 über dem Kolben zum Raum 5 unter dem Kolben. Nur ein unerregtes Ventil 8 ist geöffnet. Dies ist erforderlich, damit sich das Rad schnell nach unten in die Ausgangsposition zurückbewegt.

C. Die Räder stehen still und der Rahmen geht nach unten. Öl strömt vom Raum 5 unter dem Kolben zum Raum 4 über dem Kolben, jedoch bleibt die Masse 48 hinsichtlich der Abwärtsbewegung der Kolbenstangen zurück. Der Leckkanal 49 und die Kammer 52 werden verschlossen. Dies bedeutet, dass alles Öl durch die Bohrungen 7 und 9 strömt. Der geringe Widerstand der Bohrung 7 reicht aus, einen Druckabfall am gesamten Arbeitskolben zu erzeugen. Im Ergebnis beträgt der Druck über und unter dem Kolben in der Anfangssituation 25 bar, und in der neuen Situation beträgt der Druck über dem Kolben 24 bar und unter demselben 25 bar. So existiert nur ein Druckabfall von 1 bar. Öl strömt über den Kanal 34 und hebt die Ventile 36 an. Das Öl tritt in die Erregungskammer 13 ein und strömt von dort zum Kanal 53 und dann in die Erregungskammer 12. Das Öl kann wegen des Ventils unterhalb der Ausströmöffnung 29 nicht durch die Bohrungen 33 strömen. Der Druck beträgt nun z. B. in der Erregungskammer 12 25 bar, während er im Raum über dem Kolben 24 bar beträgt. Der ringförmige Kolben 14 gleitet nach unten, in welchem Fall die Scheibe 10 festgeklemmt wird. Das Ventil 9 wird erregt, so dass eine höhere Dämpfungskraft erzielt wird. Die Druckdifferenz beträgt z. B. 25-10 bar. Bei einer noch höheren Dämpfungskraft tritt zuviel Dämpfung auf, und die Beschleunigung des Rahmens nimmt ab. Die Kanäle 52, 59 treten in Leitungsverbindung mit den Kanälen 53, 50. Dann tritt ein Druckausgleich auf, wodurch die alte Situation wiederkehrt (Druck 25 bar).

D. Die Räder stehen still und der Rahmen geht nach oben. Öl strömt von oben nach unten. Der Kolben 3 läuft auf beschleunigte Weise nach oben. Die Masse 48 bleibt zurück, und die Bohrungen 52 und 49 werden verschlossen. Das Öl strömt von der Oberseite über die Bohrung 33 in die Erregungskammer 12. Das Öl strömt auch durch die Bohrung 53 zur Erregungskammer 13. Die Bohrung 34 ist verschlossen. Der ringförmige Kolben 15 läuft nach oben, und der Druck unter dem Kolben verbleibt bei 25 Atmosphären. Der Druck über dem Kolben beträgt z. B. 40 Atmosphären. In diesem Fall tritt Erregung auf. Schließlich tritt der Kanal 49 in Verbindung mit den Kanälen 53 und 50, wodurch dieser Druckausgleich auftritt.

Die Masse 48 ist tatsächlich ein Beschleunigungssensor.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist der Durchfluss etwas verschieden. Die Ventile an den Bohrungen 34 und 33 sind verschwunden. Wenn sich der Rahmen nach unten bewegt und die Räder still stehen, bleibt das Gewicht 48 zurück und bewegt sich so relativ zur Kolbenstange nach oben. Die ringförmige Kammer 55 wurde durch das Gewicht verschlossen. Flüssigkeit strömt durch die Zylinderkammer, die Öffnung 54 und den Kanal 53 zur Erregungskammer 12. Dann baut sich Druck auf, wodurch das Ventil 9 erregt wird.

Wenn der Rahmen nach oben läuft und die Räder still stehen, bleibt das Gewicht 48 zurück und bewegt sich so relativ zur Stange. Die Nut 56 öffnet, mit dem Ergebnis, dass zwischen dem Raum über dem Kolben 4 und dem Kanal 22 eine Verbindung hergestellt wird. Öl strömt in die Erregungskammer 13, wodurch sich Druck aufbaut. Es existiert eine Strömungsverengung über das Loch 57, und das darunterliegende Ventil öffnet. Die Abmessungen der Kanäle 56 und 57 bestimmen den Druck in der Erregungskammer 13.


Anspruch[de]

1. Kontinuierlich veränderbarer Einzelrohrstoßdämpfer mit nach beiden Richtungen wirkenden Regelventilen, mit:

- einem Arbeitszylinder (1);

- einem Kolben (3), der mit einer Kolbenstange (2) verbunden ist und im Arbeitszylinder verstellbar ist;

- im Kolben ausgeschnittenen Öffnungen;

- federbelasteten Stoßdämpferventilen (8, 9), die an jeder Seite des Kolbens angebracht sind, um die Öffnungen zu verschließen, bis ein bestimmter Fluiddruck erreicht ist;

dadurch gekennzeichnet, dass

- zu jeder Seite des Kolbens eine Erregungskammer (12, 13) vorhanden ist, die durch eine stationäre Scheibe (10, 11), ein Kolbenhemd (14, 15), das um eine solche Scheibe herum gleiten kann, und zwei federbelastete Platten (16, 17, 18, 19) begrenzt ist,

- die Erregungskammern (12, 13) in Verbindung mit einer Bohrung (23) stehen, in der der Druck durch einen Steuerungsmechanismus eingestellt wird;

- und in den stationären Scheiben Bohrungen vorhanden sind, durch die Fluid in die Erregungskammern strömen kann.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede federbelastete Platte nahe der Kolbenstange festgeklemmt ist und mit einer Anfangsbelastung an einem Rand eines Kolbenhemds ruht.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Erregungskammer durch zwei federbelastete Platten in zwei Teile unterteilt ist, wobei diese federbelasteten Platten mit ihrem äußeren Rand um einen radialen Rand eines Kolbenhemds greifen, und wobei ihre Innenränder nahe der Kolbenstange festgeklemmt sind, während von den genannten zwei Räumen derjenige Raum, der dem Stoßdämpferventil zugewandt ist, über einen engen radialen Kanal mit dem durch den Zylinder umschlossenen Raum verbunden ist.

4. Stoßdämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn in den Erregungskammern kein Überdruck vorhanden ist, die Kolbenhemden keine anfänglichen Belastungskräfte auf die Stoßdämpferventile ausüben.

5. Stoßdämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsmechanismus Ventile aufweist, die durch eine Spule einstellbar sind und die den Druck in der zentralen Bohrung kontinuierlich und proportional zu einem durch die Spule zu schickenden elektrischen Strom variieren können.

6. Stoßdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das durch eine Spule einzustellende Ventil ein Kolbenventil ist.

7. Stoßdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das durch eine Spule einzustellende Ventil eine Metallmembran ist.

8. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsmechanismus eine bewegliche Masse aufweist, die auf federbelastete Weise oberhalb des Kolbens angebracht ist und mit der Kolbenstange verbunden ist und das Durchströmen von Fluid zu einer Bohrung steuert, die in Verbindung mit den Erregungskammern steht.







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