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Dämpferanordnung für die Schwingungsdämpfung insbesondere von Fahrzeugfederungen
Die Erfindung betrifft eine Dämpferanordnung für die Schwingungsdämpfung insbesondere
von Fahrzeugfederungen mit gefederter und urgefederter Masse. Unter der gefederten
Masse wird dabei der Wagenrahmen mit dem zugehörigen Wagenaufbau und unter ,der
urgefederten Masse die gesamte Radanordnung verstanden. Zwischen gefederter und
urgefederter Masse ist ein geeignet ausgewähltes Federungsmittel angeordnet.
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Infolge ihres verhältnismäßig großen Gesamtgewichtes hat die gefederte
Masse eine relativ niedrige Eigenfrequenz von etwa einer Schwingung pro Sekunde.
Ganz entsprechend weist die urgefederte Masse infolge ihres geringeren Gesamtgewichtes
eine höhere Eigenfrequenz von etwa zehn Schwingung°n pro Sekunde auf. Bei jeder
Erregung der gefederten bzw. der ungefe.derten Masse treten Schwingungen mit Frequenzen
der genannten Größenordnungen auf.
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Derartige Schwingungen sind sowohl hinsichtlich der sicheren Straßenlage
des Fahrzeuges als auch hinsichtlich des Fahrkomforts von außerordentlichem Nachteil.
Zur Dämpfung dieser Schwingungen ist es bekannt, zwischen der gefederten und der
urgefederten Masse parallel zu dem Federungsmittel ein Dämpfungsglied, einen sogenannten
Stoßdämpfer, anzuordnen. Ein bekannter Stoßdämpfer besteht aus einer Kolbenzylinderanordnung,
deren Zylindergehäuse fest mit der urgefederten Masse verbunden ist. Die durch den
Kolben getrennten Zylinderräume sind an den einander entgegengesetzten Enden durch
Kanäle, die zum Teil über eine vertikal gerichtete Ventilbohrung verlaufen, miteinander
verbunden. Innerhalb der vertikal gerichteten Ventilbohrung ist ein schwingungsfähiger
Ventilkörper angeordnet, dessen Eigenfrequenz derjenigen der gefederten Masse möglichst
nahekommt. Solange die gefederte Masse und damit das Zylindergehäuse und der in
ihm schwingungsfähig gelagerte Ventilkörper des Stoßdämpfers in Ruhe sind, besteht
freie Verbindung zwischen den durch den Kolben .getrennten Zylinderräumen, so daß
bei Bewegungen des Kolbens das in den Hohlräumen enthaltene Strömungsmittel frei
strömen kann. Bei Bewegungen der gefederten Masse gerät dagegen auch der Ventilkörper
ins Schwingen und versperrt die Verbindungsleitung zwischen den Zylinderräumen.
Dadurch wird erreicht, daß Eigenschwingungen der gefederten Masse stark gedämpft
werden, während bei Schwingungen der urgefederten Masse, insbesondere kurzzeitigen
Stößen, so gut wie keine Dämpfungswirkung ausgeübt wird.
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Ein anderer bekannter ähnlicher Stoßdämpfer enthält innerhalb des
mit der gefederten Masse verbundenen Kolbens, der in einem mit der urgefederten
Masse verbundenen Zylinder hin- und herverschieblieh gelagert ist, ein Ventil, das
von einer auf einer Feder in dem Kolben gelagerten trägen Masse gesteuert wird.
Die Wirkung dieser Stoßdämpferanordnung ist ganz ähnlich wie die der bereits angegebenen
Die Schwingungen der gefederten Masse allein werden wirksam gedämpft, während bei
Schwingungen der urgefederten Masse die Dämpfungswirkung stark reduziert wird und
insbesondere kurzzeitige Stöße der urgefederten Masse infolge der dann reduzierten
Dämpfungswirkung nicht in die gefederte Masse gelangen.
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Stoßdämpfer dieser Art weisen jedoch für einen sicheren Betrieb des
Fahrzeuges insbesondere auf schlechten Straßen noch beträchtliche Nachteile auf.
Einmal sind sie nicht in der Lage, Schwingungen der urigefederten Masse, d. h. also
das Abheben und Springen der Räder, wirksam zu unterbinden, wodurch der für eine
sichere Fahrt erforderliche Kontakt mit der Fahrbahn nicht gewährleistet ist. Darüber
hinaus können die bekannten Stoßdämpfer nicht bei Schwingungen sowohl der gefederten
wie der urgefederten Masse Rückwirkungen der für den Fahrkomfort besonders ungünstigen
Schwingungen der urgefederten Masse bei deren Eigenfrequenz von etwa zehn Schwingungen
pro Sekunde auf die gefederte Masse verhindern.
Weiterhin ist es
bekannt, bei Jampteranoranungen für Fahrzeuge zur Dämpfung von Schwingungen der
ungefederten Masse sogenannte dynamische Stoßdämpfer oder Schwingungstilger zu verwenden.
Diese Schwingungstilger sind nur mit der ungefederten Masse verbunden und umfassen
ein aus einem schwingungsfähig auf der ungefederten Masse gelagerten Körper bestehendes
System geeigneter Eigenfrequenz.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, sowohl die Schwingungen
der gefederten Masse als auch die Schwingungen der ungefederten Masse wirksam zu
dämpfen, so daß stets der Kontakt der Räder mit der Fahrbahn gewährleistet ist und
daß dabei nicht die für den Fahrkomfort besonders ungünstigen Eigenschwingungen
der ungefederten Masse auf die gefederte Masse Rückwirkungen ausüben.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch die Kombination
eines ersten, zwischen der gefederten und der ungefederten Fahrzeugmasse angeordneten
Dämpfungsmittels, das allein auf die Geschwindigkeitsänderung in der Federungsrichtung
der gefederten Fahrzeugmasse ansprechende Mittel enthält, welche die Dämpfung der
Geschwindigkeitsänderung der gefederten Fahrzeugmasse in der Federungsrichtung derart
anpassen, daß die geringste Dämpfungswirkung bei gänzlich oder nahezu unbewegter
gefederter Fahrzeugmasse vorhanden ist, während mit wachsender Geschwindigkeitsänderung
der gefederten Fahrzeugmasse in der Federungsrichtung eine erhöhte Dämpfungswirkung
einsetzt, mit zweiten, nur mit der ungefederten Masse verbundenen und deren Bewegung
dämpfenden Dämpfungsmitteln.
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Dadurch wird einmal erreicht, daß bei Schwingungen der ungefederten
Masse allein der zwischen gefederter und ungefederter Masse angeordnete Stoßdämpfer
nahezu wirkungslos bleibt, so daß die Eigenschwingungen der ungefederben Masse nicht
auf die gefederte Masse übertragen werden, daß aber dabei gleichzeitig die Schwingungen
der ungefederten Masse durch die Schwingungstilger wirkungsvoll gedämpft und damit
das Springen der Räder verhindert wird. Bei Schwingungen der .gefederten Masse allein
wird dagegen der Stoßdämpfer entsprechend der Geschwindigkeitsänderung der gefederten
Masse in Federungsrichtung zunehmend wirksam und sorgt so für rasche Dämpfung. Bei
Schwingungen sowohl der gefederten wie der ungefederten Masse, wie sie bei schlechten
Straßen auftreten, wird durch die Zusammenarbeit der Schwingungstilger mit dem Stoßdämpfer
die Rückwirkung von Schwingungen der ungefederten blasse auf die gefederte Masse
unterbunden, und gleichzeitig werden die Räder in ständigem Kontakt mit der Straße
gehalten.
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Der Umfang der Erfindung ergibt sich aus den Patentansprüchen. Darüber
hinausgehende Teile dienen lediglich der Erläuterung, ohne Gegenstand der Erfindung
zu sein. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Innenseite
des linken Vorderrades eines Kraftfahrzeuges, gesehen von der Vorderseite des Fahrzeuges,
zur Darstellung der Dämpferanordnung in einer Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Dämpferanordnung gemäß Fig. 1, Fig.3 Kennlinien
zur Darstellung der Kraft über der Geschwindigkeit für den Stoßdämpfer, der in Fig.
1 gezeigt ist, Fig.4 einen Schnitt durch den Stoßdämpfer in Fig. 1 im wesentlichen
längs der Linie 4-4, Fig.5 einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie 5-5 in
Fig. 4, Fig.6 einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie 6-6 in Fig. 5, Fig.7
einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie 7-7 durch den Schwingungstilger in
Fig. 1.
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In Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeugrahmen 10, der zusammen mit seinem
zugeordneten Aufbau im folgenden als gefederte Masse des Kraftfahrzeuges bezeichnet
wird, mit einem Schwingrahmen 12 verbunden, der wiederum an einer Radanordnung befestigt
ist, die allgemein mit 14 bezeichnet ist. Die Radanordnung 14 wird zusammen mit
ihrem zugeordneten Aufbau einschließlich des Schwingrahmens 12 im folgenden als
die ungefederte Masse des Fahrzeuges bezeichnet. Die ungefederte Masse ist mit der
gefederten Masse in üblicher Weise durch einen federnden Teil wie eine Schraubenfeder
18 verbunden. Ein Stoßdämpfer 20 ist mit dem Rahmen 10 und über einen Arm 21 und
eine Stange 22 mit dem Schwingrahmen 12 verbunden. Die Stange 22 ist an dein Arm
21 schwenkbar befestigt. Der Stoßdämpfer 20 trägt ein auf seine Geschwindigkeitsänderung
in Federungsrichtung ansprechendes Element 23, das im folgenden ausführlich beschrieben
wird. Zwei Schwingungseilger 24 und 25 sind an der Radanordnung 14 abgestützt. Obgleich
es möglich wäre, nur einen Schwingungstilger zu verwenden, werden in der dargestellten
Ausführungsform zwei benutzt, um das Gewicht in gleicher Weise auf die Radanordnung
zu verteilen. Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der oben beschriebenen Dämpferanordnung.
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Der Stoßdämpfer 20, der mit einem hydraulischen Strömungsmittel, wie
Öl, gefüllt ist, ist in Einzelheiten in Fig. 4, 5 und 6 dargestellt. Das Gehäuse
26 umgrenzt ein Paar zylindrischer Kolbenkammern 27 und 28. Der Boden des Gehäuses
26 ist mit einer Platte 29 abgedeckt. An entgegengesetzten Seiten des Gehäuses 26
ist eine Welle 30 gelagert, die bündig einen Nocken 31 mit zwei Armen 32 und 33
hält. Die Welle 30 ist mit dem Arm 21 (Fig. l) verbunden, der auf Grund einer Relativbewegung
zwischen dem Schwingrahmen 12 und dem Rahmen 10 eine Drehbewegung der Welle 30 und
eine entsprechende Bewegung des Nockens 31 veranlaßt. Wenn sich beispielsweise die
gefederte und die ungefederte Masse auseinanderbewegen, bewegt sich der Arm 21 nach
unten, und infolgedessen drehen sich die Welle 30 und der Nocken 31 in einer Richtung
entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 4. Wenn sich die gefederte und die ungefederte
Masse aufeinander zu bewegen, bewegt sich der Arm 21 nach oben, und infolgedessen
drehen sich die Welle 30 und der Nocken 31 im Uhrzeigersinn.
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In den Kammern 27 und 28 ist je ein Kolben 34 bzw. 36 angeordnet.
Der Kolben 36 ist mit einer zylindrischen Bohrung 38 an seinem oberen Ende und einem
Schlitz 40 an seinem unteren Ende versehen. Der Kolben 36 ist auch mit einer zylindrischen
Kammer 42 mit kleinerem Durchmesser als die Bohrung 38 ausgestattet, die über eine
Öffnung 44 mit dem Schlitz 40 -in Verbindung steht. Ein Teil des Kolbens ist wie
bei 46 ausgeschnitten, um einen Raum zur Bewegung des Nockens 31 in dem Gehäuse
26 zu schaffen. Eine Öffnung 48 verbindet die Kammer 42 mit der Kammer 50, die im
unteren Teil des Gehäuses 26 angeordnet ist.
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In die Öffnung 44 ist ein Stöpsel 52 eingepaßt, der von dem Arm 32
des Nockens 31 berührt wird. Ein zylindrisches Gehäuse 54 stützt sich auf dem Kolben
36
auf dem Grund der Bohrung 38 ab. Das Gehäuse 54 ist mit mehreren Öffnungen 56 um
seinen unteren Teil versehen und weist auch eine Öffnung 58 an seinem oberen Ende
auf. In dem Gehäuse 54 ist ein Teil 60 verschiebungsfähig gehalten, der mit
dem Gehäuse 54 über eine Schraubenfeder 62 in Verbindung steht. Die Schraubenfeder
62 hält den Teil 60 an dem Boden der Bohrung 38 und sperrt so die Kammer 42 ab und
verhindert dadurch ihre Verbindung mit der Kammer 64, die von dem Gehäuse 54 und
dem Teil 60 begrenzt ist. Der Stöpsel 52 wird infolge des durch eine Schraubenfeder
66 auf den Kolben 36 ausgeübten Druckes in Berührung mit dem Arm 32 des Nockens
31 gehalten. Die Schraubenfeder 66 ist zwischen dem unteren Teil des Gehäuses 54
und dem obren Gehäuse 68 des Stoßdämpfers angeordnet. Der Kolben 34 und die anderen
in der Kammer 27 vorgesehenen Teile sind mit dem Kolben 36 und den anderen in der
Kammer 28 enthaltenen Teilen, wie oben beschrieben, identisch.
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Das Gehäuse 68, das als Deckel des Gehäuses 26 dient, ist mit einer
kreisförmigen Bohrung 70 (Fig. 5) und einem Paar ringförmiger Nuten 72 und 74 in
dieser Bohrung versehen, die mit der Kolbenkammer 28 in Verbindung stehen. In die
Bohrung 70 ist eine Lagerhülse 76 bündig eingesetzt, die mehrere öffnungen 80 aufweist,
welche mit -der Nut 72 verbunden sind, und mehrere Öffnungen 82 aufweist, die mit
der Nut 74 in Verbindung stehen. Die Hülse 76 eist auch mit mehreren Öffnungen 84
versehen, die mit einer Nut 86 in Verbindung stehen, die sich in dem Gehäuse 68
in Längsrichtung erstreckt. Ein mit einem Flansch versehener Teil 78, dessen den
Flansch aufweisendes Stück sich an dem Gehäuse 68 abstützt, ist in ein Ende der
Bohrung eingesetzt.
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Ein Rohr 88 ist drehbar in der Hülse 76 gehalten. Mehrere Öffnungen
90 in dem Rohr 88 münden immer voll ,in die Öffnungen 80 in der Hülse 76, und mehrere
Öffnungen 92 münden immer voll in die Öffnungen 82. In dem Rohr 88 sind auch mehrere
Öffnungen 94 vorgesehen, die voll mit den Öffnungen 84 in der Hülse 76 in Verbindung
stehen, wenn sich das Rohr in seiner normalen Stellung in Bezug zu der Hülse befindet.
Ein Ende einer Welle 96 .ist dicht in das Rohr 88 eingepaßt, und das entgegengesetzte
Ende der Welle ist mit einer Kugel 98 versehen, die sich auf einer Lagerfläche einer
Buchse 100 dreht, welche eine Öffnung der Bohrung 70 versperrt. Kugellager 102 und
104 sind zwischen der Welle 96 und der Hülse 76 vorgesehen, um eine freie Drehung
des Rohres 88 gegenüber der Hülse zu ermöglichen. Ein Ende einer Welle 106 ist bündig
in das Rohr 88 eingepaßt, und sein anderes Ende ist sicher an einer verhältnismäßig
schweren Masse oder einem Block 108 befestigt, der bei einer Bewegung eine Drehung
der Welle 106 und des Rohres 88 veranlaßt. Ein Kugellager 110 ist zwischen der Welle
106 und der Hülse 76 angeordnet, und eine Schraubenfeder 112 ist zwischen dem Block
108 und dem mit einem Flansch versehenen Teil 78 eingesetzt.
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Eine Öffnung 114 zwischen der Hülse 76 und dem Teil 78 steht mit einer
Aushöhlung 116 in dem Gehäuse 68 über eine Leitung 118 in Verbindung. In ähnlicher
'\Veise steht die Kammer 120, die von der Buchse 100 und der Welle 96 begrenzt wird,
über eine Leitung 124 mit einer Aushöhlung 122 in dem Gehäuse 68 in Verbindung.
Die Aushöhlungen 116 bzw.122 stehen über Leitungen 130 bzw. 132 (Fig. 6) mit den
:Tuten 126 bzw. 128 in dem Gehäuse 68 in Verbindung. Leitungen 134 bzw. 136 sind
in Bolzen 138 bzw. 140 vorgesehen und verbinden die Nuten 126 bzw. 128 mit den Kammern
142 bzw. 144 unter den Bolzen. Die Kammern 142 und 144 stehen mit der Kammer 50
über Leitungen 146 bzw. 148 in Verbindung, die in dem Gehäuse 26 vorgesehen sind.
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Eine Leitung 150 in dem Gehäuse 68 verbindet die Nut 72 mit einer
Bohrung 152 in dem Gehäuse. Um die Bohrung 152 ist eine ringförmige Nut 154 eingedreht,
die mit der Kolbenkammer 27 in Verbindung steht. In der Bohrung 152 ist eine allgemein
mit 156 bezeichnete Spindel verschiebbar angeordnet und mit Bunden 158 und 160 versehen.
Eine Feder 161, die an den Bund 160 und eine Buchse 162 in -der Bohrung 152 angeschlossen
ist, bewirkt, daß die Spindel 156 in einer Stellung gehalten wird, so daß der Bund
160 normalerweise eine Verbindung zwischen der Nut 154 und der Nut 86 sperrt. Eine
Leitung 164 verbindet die Aushöhlung 116 mit der Kammer 166, die von dem Bund 160
und der Buchse 162 begrenzt wird.
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Der oben erläuterte Block 108 ist mit einem Paar Schenkeln 168 und
170 versehen. Der Block 108 ist aus permanentmagnetisiertem Werkstoff hergestellt,
so daß sich in dem Luftspalt zwischen den Schenkeln 168 und 170 ein magnetisches
Feld befindet. Die gekrümmte Platte 172, die an dem Gehäuse 26 befestigt ist, ragt
durch den Luftspalt zwischen den Schenkeln 168 und 170. Anschläge 174 und 176 an
der Platte 172 begrenzen die Bewegung des Blockes 108 gegenüber der Platte.
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Im wesentlichen enthalten die dynamischen Stoßdämpfer oder Schwingungstilger
24 und 25 einen direkt wirkenden teleskopartigen Stoßdämpfer, eine an die Plungerstange
jedes Stoßdämpfers angeschlossene und mit dieser bewegliche Masse und eine Schraubenfeder,
die die Masse mit dem Außengehäuse jedes Stoßdämpfers verbindet. Da die Schwingungstilger
24 und 25 identisch sind, wird nur der Schwingungstilger 24 in Verbindung mit Fig.
7 beschrieben.
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Eine direkt wirkende Stoßdämpfertype ist allgemein mit 200 bezeichnet,
die unter anderen Bauteilen ein Gehäuse 202 und eine Plungerstange 204 enthält.
Da solche Stoßdämpfer handelsüblich sind und ihre Arbeitsweise Fachleuten bekannt
ist, erübrigt es sich, sie ausführlich zu beschreiben.
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Das Gehäuse 202 ist an seinem oberen Ende an einem Träger 206 befestigt,
der an der Radführung des Fahrzeuges (Fig.l) befestigt ist. An dem Gehäuse 202 ist
verschieblich ein Körper 208 geführt, der mit einem Paar ringförmiger Lager 210
und 212 in Berührung mit der Außenseite des Gehäuses geführt ist. Ein anderer Körper
214 wird durch einen Stift 216 in fester Verbindung mit dem Körper 208 gehalten,
so daß sich beide Körper als eine Einheit bewegen. Die Körper 208 und 214 können
irgendeine geeignete Form haben, so daß der Schwingungstilger 24 richtig hineinpaßt,
wenn er an dem Rad angeordnet wird. An dem Boden des Körpers 214 ist eine Platte
218 befestigt, an welcher wiederum die Stange 204 befestigt ist. Eine Schraubenfeder
220 ist zwischen dem Träger 206 und dem Körper 208 eingesetzt.
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Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Dämpferanordnung wird im folgenden
beschrieben.
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Während der Fahrt eines Fahrzeuges verursachen verschiedene Straßenzustände
Relativbewegungen zwischen der gefederten und ungefederten Masse des Fahrzeuges.
Bei bestimmten Straßenzuständen, z. B. auf waschbrettartigen Straßen, wird die Relativbewegung
zwischen der gefederten und ungefederten Masse vorherrschend durch Bewegungen der
ungefederten Masse veranlaßt. Wie oben erwähnt, wird die
ungefederte
Masse infolge ihrer verhältnismäßig leichten Masse mit einer relativ hohen Frequenz,
wie zehn Schwingungen pro Sekunde, schwingen. Unter anderen Straßenbedingungen,
z. B. auf dem Gipfel oder in .dem Tal an Hügeln, wird die Relativbewegung vorherrschend
durch Bewegungen der gefederten Masse veranlaßt. Infolge ihrer verhältnismäßig schweren
hasse wird die gefederte Masse mit einer relativ niedrigen Frequenz, wie eine Schwingung
pro Sekunde, schwingen. Natürlich gibt es auch Straßenzustände, .die zur gleichen
Zeit Schwingungen sowohl der gefederten als auch der ungefederten Masse veranlassen.
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Wenn der Schwingrahmen nach unten verschwenkt, wird der Arm 21 durch
die Stange 22 nach unten bewegt, und infolgedessen drehen sich die Welle 30 und
der Nocken 31 in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 4. Dieses veranlaßt
den Arm 32, den Kolben 36 in der Kolbenkammer 28 aufwärts zu schieben. Der sich
ergebende Druckanstieg in der Kammer 28 wird durch die Nut 72 und die Leitung 150
zu der Bohrung 152 übertragen, so daß dieser Druck auf den Bund 158 ausgeübt wird.
Wenn der Druck hoch genug wird, wie 7 kg/cm2, überwindet die Kraft an dem Bund 158
die Kraft an der Feder 161, und die Spindel 156 wird zu der Buchse 162 hin verschoben.
Die entsprechende Verschiebung des Bundes 160 führt zu einer direkten Verbindung
zwischen der Nut 86 und der Nut 154.
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Der Zweck der Ventilwirkung der Spindel 156 liegt darin, in dem Stoßdämpfer
20 eine Kraft von besonderer Stärke auch bei der Geschwindigkeit Null aufrechtzuerhalten,
um kleine Schwingungen in dem Stoßdämpfer zu verhüten. Der »feste Mittelpunkt«,
der in dem Stoßdämpfer durch eine solche Ventilwirkung erzeugt wird, ist in Fig.
3 dargestellt.
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Wenn die Nut 86 mit der Nut 154 in Verbindung steht, fließt das in
der Kolbenkammer 28 verdrängte Strömungsmittel zu der Kolbenkammer 27 durch einen
ersten Kreis mit der Nut 72, den Öffnungen 80 in dem Lager der Lagerhülse 76, den
Öffnungen 90 in dem Rohr 88, dem Rohr 88, den Öffnungen 94 in dem Rohr 88, den Öffnungen
84 in der Hülse 76, der Nut 86 und der Nut 154 und durch einen zweiten Kreis mit
der Nut 74, den Öffnungen 82, den Öffnungen 92, dem Rohr 88, den Öffnungen 94, den
Öffnungen 84, der Nut 86 und der Nut 154. Das Strömungsmittel, das in die Kammer
27 fließt, nimmt den vergrößerten Rauminhalt der Kammer ein, der durch die Abwärtsverschiebung
des Kolbens 34 an dem Nockenarm 33 veranlaßt wird, der infolge der Drehung des Nockens
31 entgegen dem Uhrzeigersinn nach unten bewegt wird.
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Der Strömungsmittelfluß ist entgegengesetzt zu dem oben beschriebenen,
wenn der Schwingrahmen gegenüber dem Rahmen 10 nach oben schwenkt, um eine Drehung
der Welle 30 und des Nockens 31 im Uhrzeigersinn zu veranlassen. Die sich ergebende
Aufwärtsbewegung des Kolbens 34 baut in der Kammer 27 und der Nut 154 einen Druck
auf. Dieser Druck wirkt gegen den Bund 160, um die Spindel 156 zu verschieben und
eine direkte Verbindung zwischen den Nuten 154 und 86 zu schaffen. Das Strömungsmittel
kann dann in entgegengesetzter Richtung durch die oben beschriebenen Wege frei zu
der Kolbenkamm,er 28 fließen.
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Wenn sich der Kolben 36 um einen entsprechenden Betrag nach unten
bewegt, besteht eine Möglichkeit, daß Lufteinschlüsse in der Kammer 28 erzeugt werden,
insbesondere wenn sich der Kolben mit hoher Geschwindigkeit bewegt. Um diese Lufteinschlüsse
zu beseitigen, wird Strömungsmittel aus der Kammer 50 in die Kammer 28 eingeführt.
Auf jede Abwärtsbewegung des Kolbens 36 hin wird der Teil 60 von dem Boden der Bohrung
38 bei einem verhältnismäßig kleinen Rückdruck, wie 0,15 kg/cm2, verdrängt, um eine
direkte Verbindung zwischen den Kammern 42 und 64 zu bewirken. Das Strömungsmittel
kann dann aus der Kammer 50 in die Kammer 28 fließen, um irgendwelche Lufteinschlüsse
über einen Kreis auszufüllen, der die Öffnung 48, die Kammer 42, die Kammer 64 und
die Öffnungen 56 enthält. Wenn sich der Kolben 36 nach oben bewegt, veranlaßt der
gegen den Teil 60 ausgeübte Druck, daß dieser als Rückschlagventil wirkt,
um jede Verbindung zwischen den Kammern 42 und 64 zu sperren.
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Jeder Abfluß des Strömungsmittels in die Kammer 120 wird durch die
Leitung 124, die Aushöhlung 122, die Leitung 132, die Kammer 128, die Leitung 136,
die Kammer 144 und die Leitung 148 zu der Kammer 50 zurückgeführt. In gleicher Weise
wird ein Strömungsmittelabfluß in die Kammer 190 durch die Öffnung 114, die Leitung
118, die Aushöhlung 116, die Leitung 130, die Kammer 126, die Leitung 134, die Kammer
142 und die Leitung 146 in die Kammer 50 zurückgeführt. Der Abfluß in die Kammer
166 zwischen dem Bund 160 und der Buchse 162 folgt dem gleichen Weg von der Aushöhlung
116, nachdem er durch die Leitung 164 geflossen ist.
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Die Arbeitsweise der Anordnung wird zuerst für den Fall beschrieben,
daß Relativbewegung durch Erregung der ungefederten Masse veranlaßt wird. Während
.der Bewegungen nur der ungefederten Masse bewegt sich der Block 108 nicht, sondern
bleibt, wie in Fig.l gezeigt, in seiner neutralen horizontalen Stellung. In dieser
Stellung wird das IZohr88 so gehalten, daß seineÖffnungen94 direkt mit den Öffnungen
84 in der Lagerhülse 76 fluchten. Daher bleibt der Strömungsmittelfluß durch die
Öffnungen 84 uneingeschränkt, und -der Stoßdämpfer 20 entwickelt einen Kleinstwert
an Dämpfungskraft, wie durch die Kurve A in Fig. 3 dargestellt ist. Weil die Dämpfungswirkung
des Stoßdämpfers einKleinstwert ist, liegen die Reaktionskräfte, die durch den Stoßdämpfer
erzeugt und so zu der .gefederten Masse übertragen werden, bei einem Kleinstwert.
Dies beseitigt im wesentlichen jedes Unbehagen, das üblicherweise in einem Fahrzeug
verursacht würde, wenn Bewegungen der ungefederten Masse durch den Stoßdämpfer völlig
gedämpft werden.
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An Stelle der Herbeiführung der notwendigen Dämpfungswirkung durch
den Stoßdämpfer dämpfen die Schwingungstilger 24 und 25 die ungefederte Masse, um
den Reifen 16 in Berührung mit der Straße zu halten. Die Schwingungstilger 24 und
25 dämpfen die ungefederte Masse wirksam, ohne Rück-Wirkungskräfte auf die gefederte
Masse zu übertragen, da sie von der gefederten Masse unabhängig sind.
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Während Bewegungen nur der gefederten Masse wird der mit dem Gehäuse
68 über den Flansch 78 durch die Feder 112 verbundene Block 108 erregt und führt
gegenüber der Platte 172 um die Achse der mit ihm verbundenen Welle 106 Drehschwingungen
aus. Infolge der Trägheit des Blocks 108 bleibt seine Bewegung in der Phase gegenüber
der Bewegung der gefederten Masse zurück. Wenn der Block 108 sich relativ zu der
Platte 172 bewegt, veranlaßt er eine Drehung des Rohres 88 gegenüber der Hülse 76,
so daß sich die Öffnungen 94 aus der Ausrichtung mit
den Öffnungen
84 in der Hülse bewegen. Die sich ergebende Beschränkung der Öffnungen steigert
den Widerstand gegenüber dem Strömungsmittelfluß in den Stoßdämpfer 20 und vergrößert
die Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers.
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Kurve Bin Fig. 3 zeigt die durch den Stoßdämpfer 20 erzeugte Kraft,
wenn die öffnungen 84 und 94 um ein größtes Ausmaß beschränkt sind. Dies ist der
Fall, wenn der Block 108 einen der Anschläge 174 und 176 an der Platte 172 erreicht.
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Infolge des magnetischen Feldes in dem Luftspalt zwischen den Schenkeln
168 und 170,des Blockes 108 werden bei Bewegungen des Blockes gegenüber der Platte
Wirbelströme in der Platte 172 erzeugt. Die Zusammenwirkung des Feldes -in dem Luftspalt
mit dem durch die Wirbelströme erzeugten Magnetfeldes veranlaßt eine magnetische
oder Wirbelstromdämpfung,der Bewegung des Blockes 108, so daß er nicht weiterschwingt,
nachdem die gefederte Masse in tihre Ruhestellung zurückgekehrt ist.
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Tatsächlich wirkt der Block 108 als ein Sensor oder empfindliches
Element, um Geschwindigkeitsänderungen der gefederten Masse in Federungsrichtung
festzustellen, und steuert in Übereinstimmung mit solchen Änderungen durch Änderung
der Stellung des Rohres 88 die Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers 20. In dieser Weise
dämpft der Stoßdämpfer 20 wirksam Schwingungen der gefederten Masse. Da sich die
gefederte Masse mit einer verhältnismäßig niedrigen Frequenz bewegt, wie eine Schwingung
pro Sekunde, werden die durch den Stoßdämpfer erzeugten Rückwirkungskräfte auf die
gefederte Masse mit dieser Frequenz übertragen, wodurch das Behagen der Personen
in dem Fahrzeug nicht nennenswert beeinträchtigt wird.
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Während einer Fahrt über schlechte Straßen können sowohl die gefederte
als auch die urigefederte Masse stark erregt werden, und die sich ergebende Verlagerung
des Blockes 108 veranlaßt eine Steigerung der Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers.
Wenn dies geschieht, wird die gefederte Masse durch den Stoßdämpfer 20 gedämpft,
wie oben beschrieben worden ist, und die urigefederte Masse wird sowohl durch den
Stoßdämpfer als auch durch die Schwingungstilger gedämpft. Somit ist die urigefederte
Masse besser gedämpft als in vorhandenen Anordnungen, und die Reifen werden in Kontakt
mit der Straße gehalten, wodurch dem Fahrer eine besondere Kontrolle über das Fahrzeug
zu einer Zeit gegeben wird, wenn es besonders wichtig ist, eine solche Kontrolle
zu haben. Die größere Dämpfung der urigefederten Masse beseitigt auch :im wesentlichen
die Möglichkeit der gefederten Masse, gegen die urigefederte Masse anzuschlagen
oder »durchzuschlagen«, was mitunter bei vorliegenden Aufhängungssystemen geschieht,
und so sehr große Rückwirkungs- oder Gegenkräfte und beträchtliches Unbehagen erzeugt.
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Die Dämpferanordnung, die vorstehend beschrieben ist, hat bestimmte
Vorteile gegenüber gegenwärtig verwendeten Dämpferanordnungen. Sie schafft erstens
einen erhöhten Fahrkomfort durch Verminderung der Übertragung von Rückwirkungskräften
und durch Verhütung des »Durchschlageis« des Systems, zweitens wirksame Dämpfung
sowohl der gefederten als auch urigefederten Masse und drittens eine verbesserte
Kontrolle des Fahrers über das Fahrzeug, wenn es wichtig ist, eine derartige Kontrolle
zu haben.
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Obgleich die Erfindung iin der Anwendung an einem hydraulischen Strömungsmittelsystem
dargestellt worden ist, sind die enthaltenen Merkmale in gleicher Weise auf pneumatische
Strömungsmittelsysteme anwendbar. Darüber hinaus ist es für Fachleute ersichtlich,
daß die erläuterte Aufhängung leicht zur Verwendung an Hinterrädern von Kraftfahrzeugen
eingerichtet und die Schraubenfeder 18 durch irgendein geeignetes Federglied, wie
einen Torsionsstab, ersetzt werden kann, wie er in einigen Fahrzeugen verwendet
wird.
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Anspruch 1 schützt lediglich die Gesamtkombination aller seiner Merkmale.
Anspruch 2 ist ein reiner Unteranspruch und gilt nur in Verbindung mit Anspruch
1.