DE1093145B

DE1093145B - Federung mit Stossdaempfer

Info

Publication number: DE1093145B
Application number: DEE16602A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Johannes Ortheil
Original assignee: Langen and Co
Current assignee: Langen and Co
Priority date: 1958-10-18
Filing date: 1958-10-18
Publication date: 1960-11-17

Description

Federung mit Stoßdämpfer jede Federung hat die Eigenschaft, bei Belastung Energie zu speichern und diese bei Entlastung wieder abzugeben. Die Abgabe erfolgt dergestalt, daß dabei irgendwelche Massen beschleunigt werden. Die Federenergie wird also in Massenenergie umgewandelt, die wiederum die Feder spannt. Durch diese Wechselwirkung treten Schwingungen auf, die gedämpft werden müssen. Eine gute Federung ist stets abhän-gig von der Qualität der Dämpfungsvorrichtung, die heute meist hydraulisch arbeitet.
Eine absolut gute Dämpfungsvorrichtung gibt es nicht; sie kann gut oder schlecht jeweils nur für einen bestimmten Verwendungszweck sein. Eine harte Dämpfung beseitigt die Schwingungen, schnell, verschlechtert aber durch ihre Trägheit das Federungsverhalten, vor allem bei kurzen Ausschlägen. Eine weiche Dämpfung läßt die Schwingungen langsamer abklingen.
Sofern die Schwingungen eine gewisse Amplitudenhöhe nicht überschreiten, bedürfen sie keiner Dämpfung, zumal, wenn sie periodisch auftreten, so wie es beispielsweise bei Fahrzeugfederungen beim Überfahren von Kopfsteinpflaster der Fall ist. Starke Schwingungen hingegen, die meist aperiodisch auftreten, z. B. beim Durchfahren von Schlaglöchern, sollen sofort gedämpft werden.
Die üblichen Stoßdämpfer machen jedoch keinen Unterschied zwischen kleinen und großen Schwingungen, so daß bei hart eingestelltem Stoßdämpfer und kleinen Amplituden die oben geschilderten Nachteile auftreten. Bei schlechter Bodenhaftung des Fahrzeuges verringern sich die Spurhaltungskräfte des Fahrzeuges, d. h., die Fahrsicherheit wird. herabgesetzt. Diese hängt demnach entscheidend von der Stoßdämpfung ab.
Es sind Stoßdämpfer bekannt, deren Kolbenstange die Bewegungen von außen in die Flüssigkeit einbringt und einen Kolben trägt, der sich gegen den Druck eines Federgliedes relativ zur Kolbenstange bewegen kann. Eine Verstellung der Größe der ungedämpften Schwingungen ist mit diesen Ausführungen jedoch nicht möglich. Die Erfindung beruht deshalb auf der Erkenntnis, daß sich gegenüber den bekannten Stoßdämpfern eine wesentliche Verbesserung dadurch erzielen läßt, daß sich das Dämpfungsmedium bewegtund die Drosseleinrichtung stillsteht. Diese Erkenntnis wird gemäß der Erfindung derart ausgewertet, daß der in an sich bekannter Weise mit entgegengesetzt wirkenden Dämpfungsventilen versehene Kolben als Flugkolben ausgebildet ist und die Anschläge verstellbar und/oder federnd sind.
Das Wesen der Erfindung wird in der Zeichnung in schematischer Darstellung an Hand einer Fahrzeugfederung erläutert. Fig. 1 zeigt die Federung im Schnitt, Fig. 2 eine Einzelheit, Fig. 3 und 4 Schwingungskurven.
Ein Fahrzeugrad 1 ist über eine Schwinge 2 am Fahrzeugrahmen 3 angebracht. Die Abstützung der Schwinge 2 erfolgt über eine Kolbenstange 4, die über einen Kolben 5 auf eine Ölsäule 6 drückt. Die eigentliche Federung besteht aus einem gasgefüllten Raum 7, der durch eine Membran 8 von einem Flüssigkeitsraum 9 getrennt ist, der wiederum mit der Ölsäule 6 durch einen Kanal 10 verbunden ist. Das Einfedern des Rades 1 bewirkt eine Verdichtung des Gases in dem Raum 7, die Entspannung des Gases läßt das Rad 1 zurückfedern. In die ölsäule 6 ist ein als Kolben 11 ausgebildeter Stoßdämpfer eingeschaltet, der sich zwischen zwei starren, verstellbaren Anschlägen 12, 13 bewegen kann. In den Stoßdämpferkolben 11 sind zwei Ventile eingebaut, und zwar ein Dämpfungsventil 14 zur Dämpfung der Einfederungsbewegung und ein Dämpfungsventil 15 zur Dämpfung des Ausfederns.
Die Wirkungsweise der er:findungsgemäßen Anordnung ist folgende. Wenn durch einen Radausschlag die Schwinge 2 und damit der Kolben 5 nach oben bewegt werden, schiebt die Ölsäule den Stoßdämpferkolben 11 vor sich her, ohne daß sich das Ventil 15 öffnet. Erst wenn der Kolben 11 an dem Anschlag 12 anliegt und damit dessen Weiterbewegung begrenzt ist, öffnet sich das Ventil 15, der Stoßdämpfer beginnt also zu arbeiten. Bei der Abwärtsbewegung der Schwinge 2 wird der Stoßdämpferkolben 11 durch Ausdehnung des Gasvolumens in den Raum 7 ohne stoßdämpfende Wirkung nach unten geschoben, und zwar bis zum Anliegen am Anschlag 13. Erst in diesem Augenblick beginnt die Dämpfungswirkung, kleinere Schwingungen werden also nach Maßgabe der Bewegungsfreiheit des Stoßdämpferkolbens 11 ungedämpft auf die Federung7, 8, 9 übertragen. Die Größe der Amplitude der ungedämpften Schwingungen kann durch Verstellen der Anschläge 12, 13 verändert werden. Der Kolben 11 besteht zweckmäßig aus Aluminium oder einem ähnlich leichten Werk-Stoff.
In vielen Fällen wird es sich empfehlen, die Anschläge etwa, wie in Fig. 2 dargestellt, federnd auszubilden.
Fig. 3 zeigt die Schwingungskurve bei Verwendung eines üblichen Stoßdämpfers. Die Anzahl der Schwingungen ist abhängig von der Charakteristik des Stoßdämpfers. Die Schwingungskurve bei einer Federungs-Dämpfungs-Kombination gemäß der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt. Aus der Kurve ist ersichtlich, daß der Stoßdämpfer hart eingestellt ist, wodurch die starken Ausschläge schnell gedämpft werden, während die Schwingungen mit kleiner Amplitude ungedämpft auspendeln.
Die Erfindung ist sinngemäß anwendbar für jedes Federungsdämpfungssystem.

Claims

PATENTANSPRUCH: Federung mit Stoßdämpfer. dessen Kolben zwischen Anschlägen frei beweglich ist, so daß kleine Bewegungen ungedämpft bleiben, dadurch gekennzeichnet, daß der in an sich bekannter Weise mit entgegengesetzt wirkendenDämpfungsventilen (14, 15) versehene Kolben (11) als Flugkolben ausgebildet ist und die Anschläge (12, 13) verstellbax und/oder federnd sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 701817, 946 758; französische Patentschrift Nr. 844 168.