<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
HydraulischeStossdämpfer gewinnen gegenüber Stossdämpfern, bei welchen als Stossauffangmittel Federn bzw. reibungsgedämpfte Federn verwendet werden, insbesondere im Eisenbahnfahrzeugbau in zuneh- mendem Masse an Bedeutung, da sie im allgemeinen eine wesentlich bessere Dämpfung ermöglichen als ein mit Federkraft arbeitender mechanischer Reibungsstossdämpfer. Ein solcher hydraulischer Dämpfer verbraucht einen wesentlich grossen Teil der Stossenergie, so dass diese nicht mehr in Form eines Rückstosses weiter wirkt.
Um eine optimale Dämpfercharakteristik zu erhalten ist ein rasches Ansprechen des Stossdämpfers, aber auch ein rascher Rückfluss der Flüssigkeit erforderlich, um auch in sehr kurzer Folge auftretende Stösse in befriedigender Weise dämpfen zu können.
Die Erfindung betrifft nun einen hydraulischen Stossdämpfer, insbesondere für Puffer von Eisenbahnfahrzeugen, mit einem Flüssigkeitsvorratsbehälter und einem mit diesem verbundenen Dämpfungszylinder, in welchem ein Hohlkolben geführt ist, in dessen dem Dämpfungszylinder zugewendeter Stirnwand eine Kolbenstange zentrisch geführt ist, die aussen mit sich in Einschubrichtung verflachendem Querschnitt zur Beeinflussung der Dämpfercharakteristik und im Inneren des Hohlkolbens mit einem weiteren, an der Innenwand des Hohlkolbens dichtend anliegenden Kolben versehen ist, wobei zwischen dem Hohlkolben und dem Vorratsbehälter eineRückholfeder vorgesehen ist.
Die Dämpfercharakteristik eines solchen Stossdämpfers kann somit durch die mit einem, sich in Einschubrichtung verflachendem Querschnitt ausgestattete Kolbenstange vorteilhaft beeinflusst werden. Bei den bekannten StossdämpferndieserArt ist der Aufbau jedoch relativ kompliziert, um die oben erwähnten Forderungen im genügenden Masse erfüllen zu können.
Es ist weiters ein hydraulischer Stossdämpfer mit einem ähnlich komplizierten Aufbau wie der vorgenannte bekannt, dessen hohle Kolbenstange jedoch mit im wesentlichen gleichbleibenden Abflachungen ausgebildet ist. Diese hohle Kolbenstange ist hiebei am Boden des Dämpfungszylinders befestigt und am Hohlkolben sind stirnseitig einseitig durch eine Ventilplatte abdeckbare Durchlassöffnungen vorgesehen.
Neben dem komplizierten Aufbau dieser Konstruktion, bei welcher fünf verschiedene Behälterräume einschliesslich des Vorratsbehälters und des Dämpfungszylinders bei Anordnung von acht Gewinden zur Herstellung der entsprechenden Verbindungen vorgesehen sind, weist dieser Stossdämpfer keine Rückholfeder auf, so dass die genannten Forderungen für eine optimale Dämpfung bei dieser bekannten Konstruktion ebenfalls nicht erfüllt werden können.
EMI1.2
<Desc/Clms Page number 2>
stehenden, mit seitlichen Öffnungen versehenen Bund oder auf Vorsprünge des Bodens des Vorratsbehälters abgestützt, wobei der Dämpfungszylinder kolbenartig in den Vorratsbehälter eingeschoben und in dieser Lage festgelegt ist.
DieseAusbildung ermöglicht einen einfachen Zusammenbau und eine einfache Montage, wobei darüber hinaus die Möglichkeit für eine Konstruktion geschaffen wird, bei welcher der Vorratsbehälter von dem übrigen Mechanismus entfernt angeordnet werden kann und an dem ihren Kolben abgewendeten Ende der Kolbenstange eine zu dem Vorratsbehälter führende Rohr- oder auch Schlauchverbindung anschliessbar ist.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles, wobei die Fig. l einen Längsschnitt eines Stossdämpfers nach der Erfindung in der nicht zusammengepressten Lage und die. Fig. 2 einen Längsschnitt desselben in der zusammengepressten Lage darstellen. Die Fig. 3 stellt einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. l und dieFig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 2 dar. Schliesslich zeigt die Fig. 5 eine schaubildliche Ansicht der mit sich in Einschubrichtung verflachendem Querschnitt versehenen hohlen Kolbenstange.
Der erfindungsgemässe hydraulische Stossdämpfer besteht aus einem Vorratsbehälter 2 und einem Dämpfungszylinder 4, die beide Flüssigkeit enthalten. Der Vorratsbehälter 2 umschliesst den inneren Behälter bzw. Dämpfungszylinder 4 und ist mit diesem an seinem offenen Ende durch mediumsdichte Mittel fest verbunden. Im Dämpfungszylinder 4 ist ein Hohlkolben 6 gleitend hin-und herbewegbar angeordnet. Der maximal zurückzulegendeweg des Kolbens 6 ist aus der Fig. l ersichtlich, von welcher Lage er in die zu- sammengedrückte Lage des Stossdämpfers, wie aus Fig. 2 ersichtlich, gelangt. Während dieser Bewegung findet durch den Stossdämpfer die Energieabsorption statt.
Der Behälter 2 dient als Vorratsbehälter und Überflusskammer für die Flüssigkeit im Dämpfunöszylinder 4, und weist einen Zylindermantel 8 auf, der mit einer durch eine Schraubkappe 12 verschliessbaren Öffnung 10 versehen ist, durch welche in den Vor- ratsbehälter 2 die Flüssigkeit nachgefüllt werden kann. DerVorratsbehälter 2 ist durch einen Boden 14 begrenzt, der mit nach innen gerichteten verstärkenden Vorsprüngen 16 versehen ist, die so angeordnet sind, dass sie dieStirnwand 18 des Dämpfungszylinders 4 abstützen, wobei der Dämpfungszylinder in dieser Lage zum Vorratsbehälter festgelegt ist.
Jeder nach innen gerichtete Vorsprung 16 weist eine Öffnung 20 für den Durchtritt der Flüssigkeit vom Vorratsbehälter durch die hohle Kolbenstange 22 in den Hohlkolben 6 auf, von wo er unmittelbar in den Dämpfungszylinder gelangt.
Der Dämpfungszylinder 4 ist in dem Vorratsbehälter 2 kolbenartig eingeschoben und berührt die Vor- sprünge 16 der Stirnwand 14 am vorderen Ende des Vorratsbehälters. Das andere Ende des inneren Behälters 4 wird durch den Vorratsbehälter 2 druckdicht umschlossen, wobei zwischen den beiden Teilen ein Dichtungselement 17 vorgesehen ist. Die Stirnwand 18 am vorderen Ende des Dämpfungszylinders weist im Zentrum eine Bohrung 24 auf, welche das eine Ende der hohlen Kolbenstange 22 aufnimmt. Die Kolbenstange 22 ist in der Bohrung 24 im wesentlichen flüssigkeitsdicht und durch zwei Federringe 26 gehalten. Das vorderende der Kolbenstange 22 reicht nicht bis zu dem gegenüberliegenden Boden 14, um den Durchfluss der Flüssigkeit von der Kolbenstange zu dem Vorratsbehälter 2 zu ermöglichen.
Der Hohlkolben 6, welcher zylindrisch ausgebildet ist, aber auch eine quadratische oder rechteckige Querschnittsform aufweisen kann, jedoch komplementär zum inneren Behälter sein muss, erstreckt sich in das offene Ende des Dämpfungszylinders. Er weist an seinem vorderen Ende eine Stirnwand 28 auf, die mit einer zentralen kreisförmigen Öffnung 30 zur gleitenden Aufnahme der Kolbenstange 22 vorzugsweise im Passsitz, verseben ist. In der Stirnwand 28 sind weiters Öffnungen 32 vorgesehen, um der Flüssigkeit entweder während des Kompressionshubes oder während des Expansionshubes oder während beider Hübe den Durchfluss zu ermöglichen. Die Darstellung in der Fig. l zeigt den Durchfluss durch die Öffnungen 32 während des Expansionshubes, die Darstellung in Fig. 2 während des Kompressionshubes.
Eine auf der Kolbenstange angeordneteScheibe 34 ist auf derSeite des Zylinderbodens derStirnwand 28 angeordnet, um die Öffnungen 32 während des Kompressionshubes zu schliessen, so dass beim Ausschub des Hohlkolbens durch eine Feder 46 ein rascher Rückfluss der Flüssigkeit zum Dämpfungszylinder erzielt wird. Zur Bewegungsbegrenzung der Scheibe 34 ist an einem vorderen Flansch 28a der Stirnwand 28 ein Sprengring 36 vorgesehen.
DieKolbenstange 22 ist mit einem an der Innenwand des Hohlkolbens 6 dichtend anliegenden Kolben 38 versehen, welcher mit der Stange 22 aus einem Stück hergestellt ist und eine Abschlusswand bildet sowie als Stabilisierungsglied für die Kolbenstange 22 und den Hohlkolben 6 dient.
Am Aussenumfang des Kolbens 38 ist ein Ölring 40 zur Abdichtung zwischen dem Kolben 38 und der Innenwandung des Hohlkolbens 6 angeordnet. Innerhalb des Hohlkolbens 6 ist ein Ölsumpf 42 zur Schmierung des Kolbens 38 vorgesehen, welcher sich vom Kolben 38 bis zum gegenüberliegenden Wandteil 54,
<Desc/Clms Page number 3>
der durch zwei Federringe 56 und 58 gehalten ist, erstreckt. Der Kolben 38 ist mit einem Fortsatz 38a versehen, welcher Öffnungen 44 aufweist, die mit dem Durchlass 23 der Kolbenstange 22 zusammenwirken (s. Fig. 5), so dass die im Kolben 6 vorhandene Flüssigkeit von und zum Vorratsbehälter strömen kann, wie es durch die Pfeile in den Fig. l und 2 angedeutet ist.
Das hintere Ende des Hohlkolbens 6 ist durch eine an der Kolbenwand befestigte Endwand 48 abgeschlossen, die mit seitlichen Schultern 48a zur Auflage einer Rückholfeder 46 versehen ist. Diese Feder umschliesst mit ihrem andern Ende einen Teil des Vorratsbehälters 2 und liegt gegen Schultern 2a desselben an. Die Feder speichert beim Einschub die Kraft, die den Stossdämpfer nach der Kompression in seine Ausgangslage zurückführt.
Die Fig. l lässt den Stossdämpfer in seiner nicht zusammengedrückten Stellung erkennen. Infolge der Kompression des Mechanismus auf Grund von an ihm zur Wirkung gelangenden Druckkräften, bewegt sich der Hohlkolben 6 in das Innere des Dämpfungszylinders 4, wobei die Scheibe 34 durch die Flüssigkeit im Inneren des Dämpfungszylinders 4 gegen die Oberfläche 28c der Stirnwand 28 gedrückt wird und die Öffnungen 32 abgedeckt werden, so dass die Flüssigkeit im Dämpfungszylinder durch Durchflussöffnungen ge- pressT wird, die durch zwei an der Aussenseite der Kolbenstange 22 vorgesehene, im Querschnitt verflachende Rillen oder Abflachungen 50 und der Öffnung 3J in der Stirnwand 28 gebildet werden (s. Fig. 2 und 4).
Die Rillen sind so geformt, dass sie eine Durchflussöffnung bilden, deren Querschnitt zu Beginn des Arbeits- hubes grösser ist als am Ende des Arbeitshubes. Der Ríl1enanfang auf der Stange 22 liegt im wesentlichen an einer Stelle, wo die Stirnwand 28 des Hohlkolbens gemäss Fig. l liegt, wenn der Stossdämpfer sich im auseinandergezogenen Zustand befindet. An dieser Stelle ist die Querschnittsfläche der Rille am grössten und die Durchflussöffnung somit ein Maximum. Die Rille verringert sich im Querschnitt bis zu der Stelle, an der die Stirnwand 28 liegt, wenn sich der Stossdämpfer im voll zusammengepressten Zustand befindet.
Am Rillenende ist die Querschnittsfläche der Durchflussöffnung ein Minimum. Durch diesen Wechsel der Weite der Durchflussöffnung schliesst der Stossdämpfer mit einer sich ständig verringernden Geschwindigkeit während des Kompressionshubes. Nach dem Nachlassen der Kompressionskraft wird der Stossdämpfer in seine voll auseinandergezogene Lage durch die Feder 46 rückgeführt.
Während des Rückführhubes bewegt sich die Scheibe 34 von den Öffnungen 32 weg in eine Kontaktstellung mit dem Ring 36, so dass eine rasche Flüssigkeitsbewegung von dem Hohlkolben durch die Öffnungen 32 in den Dämpfungszylinder 4 ermöglicht wird, wenn sich der Hohlkolben aus dem Dämpfungszylinder herausbewegt. Der maximale Hub des Stossdämpfers wird durch eine Auflagefläche 52 am Fortsatz 38a des Kolbens 38 begrenzt, welche mit einer hinteren Fläche 28b der Stirnwand 28 zusammenwirkt. Diese Begrenzung kann aber auch durch die Weite der Stossdämpfertasche im Eisenbahnfahrzeug festgelegt werden.
Während des Energie absorbierenden Kompressionshubes gelangt die Flüssigkeit vom Dämpfungszylinder durch die durch die Rillen 50 und die Öffnung 30 gebildeten Durchflussöffnungen in den Hohlkolben, danach durch die Öffnungen 44 in die Kolbenstange 22 und von dort in den Vorratsbehälter 2. Die aus der Fig. 2 ersichtlicheströmung ist durch eineverringerung des zur Verfügung stehenden Raumes innerhalb des Dämpfungszylinders 4 beim Zusammenpressen des Stossdämpfers bedingt. Das Volumen der verdrängten Flüssigkeit ist annähernd gleich dem Volumen des Kolbenteils, der in den Dämpfungszylinder eindringt.
Während des Rückführ- oder Rückwärtshubes bewegt sich die Flüssigkeit \om Vor- ratsbehälter 2 durch die gerillte Kolbenstange und den Hohlkolben in den Dämpfungszylinder 4, wie es durch die Pfeile aus der Fig. l ersichtlich ist. Das Aufnahmevermögen des Vorratsbehälters ist grösser gewählt als durch den Wechsel des Volumens im Dämpfungszylinder erforderlich wäre. Der zusätzliche Rauminhalt steht zur Verfügung, um verlorene Flüssigkeit zu ergänzen.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.