AT126213B

AT126213B - Flüssigkeitspuffer, insbesondere für Eisenbahnfahrzeuge.

Info

Publication number: AT126213B
Authority: AT
Original assignee: Knorr Bremse Ag
Priority date: 1930-03-03
Filing date: 1931-02-20
Publication date: 1932-01-11

Description

Flüssigkeitspuffer, insbesondere für Eisenbahnfahrzeuge.

Die Einführung des für den Kraftverzehr so überaus günstigen Flüssigkeitspuffers in den Eisen- bahnbetrieb ist bislang an der Unvollkommenheit der bei solchen Puffern unvermeidlichen Stopfbüchse geseheitert.

Es ist eine bekannte Tatsache, dass Stopfbüchsen-wenn nicht von vornherein, so doch nach längerer oder kürzerer Betriebsdauer-undicht werden, besonders wenn sie hohen Drücken ausgesetzt sind.

Beim Flüssigkeitspuffer liegen nun die Verhältnisse so, dass die Beanspruchung der Stopfbüchse durch zwei wesentliche Umstände bestimmt wird, u. zw. 1. durch den Kolbenstangenquerschnitt, 2. durch den zur Unterbringung der Flüssigkeit verfügbaren Raum, wobei der an sich verschieden ausfallende
Pufferhub als konstant vorausgesetzt sei.

Der Kolbenstangenquerschnitt ist durch die zu verzehrende Stossenergie festgelegt.

Der zur Unterbringung der Flüssigkeit verfügbare Raum ist mit Rücksicht darauf als beschränkt anzusehen, dass bei den Bahnen gewöhnlich für die Pufferhülsen Normalmasse vorgeschrieben sind, die eingehalten werden müssen.

Bei der Verteilung des verfügbaren Raumes muss nun die Unterbringung der ziemlich kräftigen
Vorholfeder noch berücksichtigt werden, die einen nicht geringen Teil des verfügbaren Raumes für sich beansprucht.

Wenn auf den Puffer eine Stoss-oder Druckkraft ausgeübt wird, taucht die Kolbenstange in den die Flüssigkeit umschliessenden Raum ein und verdrängt eine ihrem Eintauchhub entsprechende Flüssig- keitsmenge. Die Flüssigkeitsverdrängung verursacht ein Steigen des Flüssigkeitsspiegels, das eine
Verdichtung des über der Flüssigkeit befindlichen Luftpolsters zur Folge hat, wodurch die Beanspruchung der Stopfbüchse verursacht wird. Die Kompression ist um so stärker, je dicker die Kolbenstange und je kleiner der Flüssigkeitsraum ist.

Es ist nun Zweck und Aufgabe der Erfindung, unter Beibehaltung der äusseren Pufferabmessungen eine Raumverteilung anzugeben, die gegenüber der bekannten Anordnung eine beträchtliche Vergrösserung des Luftraums bietet, so dass der beim Zusammendrücken des Puffers in diesem Raum entstehende
Kompressionsdruck geringer ausfällt als bei der bislang bekannten Anordnung, wodurch es möglich wird, die Stopfbüchse durch eine Rollmembran zu ersetzen, die den geringen Kompressionsdruck ohne weiteres aushält und unbedingt dicht ist.

Auf der Zeichnung ist in Fig. 1 die bisher bekannte Bauart eines Flüssigkeitspuffers im Längsschnitt veranschaulicht. a ist die Pufferscheibe, b die Pufferhülse, c der Pufferkolben, d die Kolbenstange, e die Vorhol- feder, t die Stopfbüchse, die den ziemlich gering bemessenen Flüssigkeits- und Luftraum g nach aussen abdichtet. Da in diesem Raum der Flüssigkeitsspiegel mindestens stets so hoch stehen muss, dass die nach hinten sich verengenden Durchströmöffnungen i, die in den ständig mit Flüssigkeit gefüllten, hinter dem Kolben befindlichen Raum führen, unter dem Flüssigkeitsspiegel liegen, so ist der über dem Flüssig- keitsspiegel befindliche Luftraum als recht klein zu bezeichnen.

Der Kompressionsdruck beim Zu- sammendrücken des Puffers fällt infolgedessen ziemlich hoch aus, so dass die Stopfbrichse i gegen diesen
Druck auf die Dauer nicht dicht zu halten ist.

In den Fig. 2-7 sind verschiedene Ausführungsformen von Flüssigkeitspuffern schematisch dargestellt, bei denen durch Vergrösserung-des Luftraumes eine Minderung des Kompressionsdruckes und damit eine Entlastung der Stopfbüchse durchgeführt ist.

Der angestrebte Zweck wird erfindungsgemäss mit den verschiedensten Mitteln erreicht.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Vorholfeder im Flüssigkeitsraum unmittelbar angeordnet. Der gesamte, vor dem Kolben c befindliche Raum dient somit als Flüssigkeits-und Luftraum.

Beim Zusammendrücken des Puffers dieser Ausführungsform ist der in die Flüssigkeit eintauchende Teil der Kolbenstange d gegenüber dem ständig in der Flüssigkeit befindlichen Kolbenstangenteil verhältnismässig gering. Infolgedessen findet nur ein geringes Steigen des Flüssigkeitsspiegels, also nur eine geringe Kompression in diesem Raum, statt. Die Stopfbüchse wird nur wenig beansprucht, sie kann daher, was auch für die hierunter beschriebenen Ausführungsformen gilt, durch eine Rollmembran ersetzt werden, die mit ihrem inneren Rand auf der Kolbenstange mit dem äusseren Rand an der vorderen Stirnwand des Flüssigkeitsraumes befestigt ist.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die erforderliche Vergrösserung des Luftraumes dadurch herbeigeführt, dass der Flüssigkeitsspiegel im grössten Teil des Flüssigkeitsraumes gesenkt ist. Es ist zu diesem Zweck unmittelbar vor dem den Kolben c beherbergenden Raum eine der Querschnittsform des Gehäuses entsprechend kreisabschnittförmige, fast bis zur Kolbenstange reichende Zwischenwand I angeordnet, hinter der die Flüssigkeit so hoch steht, dass die oberste Überströmnut i stets von ihr bedeckt ist.

Bei der Tieflage des Flüssigkeitsspiegels in dem vor der Zwischenwand l befindlichen Raum fällt der Luftraum so gross aus, dass die Anordnung der Vorholfeder e innerhalb dieses Raumes nicht unbedingt erforderlich erscheint, jedoch erhöht die Unterbringung der Feder in diesem Raum den angestrebten Vorteil erheblich.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der ein zusätzlicher Luftraum vorgesehen ist.

Bei der praktischen Ausführung dieser Bauform kann man mit Rücksicht auf die Verschiebbarkeit des Stössels innerhalb der Pufferhülse den Behälter hinter der Pufferbohle anordnen und durch Kanäle mit dem Flüssigkeitsraum verbinden, die gegebenenfalls in der Gusswand dieses Raumes verlaufen.

Bei einer weiteren Ausführungsform, die in Fig. 5 schematisch dargestellt ist, ist der Flüssigkeitsraum vom Luftraum durch eine Wand getrennt, die eine zylindrische Führung m'besitzt, in der sich ein Kolben n befindet. Der Kolben muss natürlich durchaus dicht in der Führung sitzen. Es empfiehlt sich daher, an Stelle des Kolbens eine Rollmembran vorzusehen.

In Fig. 6 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die angestrebte Vergrösserung des Luftraumes dadurch erreicht ist, dass in die Flüssigkeit einer oder mehrere elastische Hohlkörper aus Gummi, Stahl od. dgl., eingelegt sind. Wird der so ausgerüstete Puffer zusammengedrückt und steigt infolge anfänglichen Überlliessens von etwas Flüssigkeit aus dem hinter dem Kolben c befindlichen Raum und infolge des Eindringens eines Kolbenstangenteiles in die Flüssigkeit deren Spiegel und damit der Kompressionsdruck, so werden die elastischen Hohlkörper der Drucksteigerung entsprechend zusammengedrückt.

Sind sie von vornherein mit Atmosphärendruck gefüllt und herrscht bei unbelastetem Puffer im Flüssigkeitsraum gleichfalls Atmosphärendruck, so wird im Innern der Hohlkörper dieselbe Drucksteigerung erzielt wie in der sie umgebenden Flüssigkeit. Handelt es sieh hiebei um Gummibälle, so werden sie eingebeult und beulen sich selbsttätig wieder aus, wenn der Kompressionsdruck nachlässt.

Man kann den Hohlkörpern auch von vornherein einen gewissen inneren Überdruck geben ; sie sind dann bei gewöhnlichen Druckverhältnissen in der Flüssigkeit (unbelasteter Puffer) straff gefüllt.

Wird die Flüssigkeit unter Druck gesetzt, so verkleinert sich das Volumen der Hohlkörper, jedoch werden sie nicht eingebeult. Mit Rücksicht auf klimatische Verhältnisse (hohe Temperaturen) kann es sieh empfehlen, die Hohlkörper mit einem geringen inneren Unterdruck einzusetzen.

Die Anwendung einer Vielzahl von derartigen Hohlkörpern ist einem einzigen derartigen Hohlkörper deshalb vorzuziehen, weil im Falle des Schadhaftwerdens des letzteren die Einrichtung völlig versagt, während der Ausfall einzelner schadhafte Hohlkörper gegenüber einer Vielzahl brauchbarer derartiger Körper die Wirksamkeit der Vorrichtung nicht in Frage stellt.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist der die Flüssigkeit aufnehmende Behälter mit teilweise oder völlig elastischer Wandung (etwa mit gewelltem Profil) ausgeführt, so dass er jeder Druckveränderung völlig nachgibt. Der ihn umgebende Hohlraum kann dann durch besondere Bohrungen mit der Atmosphäre in Verbindung stehen.

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Flüssigkeitspuffer, insbesondere für Eisenbahnfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass unter Beibehaltung der normalen Abmessungen der Pufferteile, insbesondere der Pufferhülse, der Luftraum, in dem beim Zusammendrücken des Puffers durch das Eintauchen der Kolbenstange ein Kompressions- druck entsteht, der zu Undichtigkeitsverlusten bei der dem Kompressionsdruck ausgesetzten Stopf- büchse Veranlassung gibt, vergrössert ist, wodurch eine Verringerung des Kompressionsdruckes und eine Entlastung der Stopfbüchse erzielt wird. <Desc/Clms Page number 3>

2. Flüssigkeitspuffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfbüchse durch eine Rollmembran ersetzt ist, die dem geringeren Kompressionsdruck standhält und jede Undichtigkeit ausschliesst.

3. Flüssigkeitspuffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Vergrösserung des Luftraumes die Vorholfeder in den Flüssigkeitsraum verlegt ist.

4. Flüssigkeitspuffer nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass von der Scheitelwölbung des Luft-und Flüssigkeitsraumes her eine kreisabschnittförmige Zwischenwand so in diesen Raum hineinragt, dass der Flüssigkeitsspiegel in dem zwischen dieser Wand und dem Kolben befindlichen Raum über den Durchlassöffnungen liegt, während der Flüssigkeitsspiegel des vor der Zwischenwand befindlichen Raumes zwecks Vergrösserung des Luftraums erheblich tiefer liegt.

5. Flüssigkeitspuffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vergrösserung des Luftraumes im Innern des Puffers ein zusätzlicher Luftraum angeordnet ist.

6. Flüssigkeitspuffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ausserhalb der Pufferhülse ein zusätzlicher Luftraum angeordnet ist.

7. Flüssigkeitspuffer nach den Ansprüchen l, 6 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftraum gegen den Flüssigkeitsraum durch einen Kolben, eine Membran oder eine Rollmembran abgesperrt ist.

8. Flüssigkeitspuffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftraum im Innern der zu diesem Zweck hohl ausgeführten Kolbenstange untergebracht ist.

9. Flüssigkeitspuffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsraum mit völlig oder teilweise elastischen Wänden ausgefüllt und der Zwischenraum zwischen diesen und der Pufferhülse durch Öffnungen in letzterer mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

10. Flüssigkeitspuffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressionsraum durch einen oder mehrere elastische Hohlkörper aus Gummi, Stahl od. dgl. gebildet wird, wobei die Hohlkörper in der Flüssigkeit selbst angeordnet sind und je nach den Erfordernissen in ihrem Innern Atmosphärendruck, Überdruck oder Unterdruck besitzen.

11. Flüssigkeitspuffer nach den Ansprüchen 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Hohlkörper mit einem Überdruck gefüllt sind, der höher liegt als der in der Flüssigkeit auftretende Höchstdruck. EMI3.1