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Dämpfungseinrichtung für die Federung von Fahrzeugen, insbesondere
Schienenfahrzeugen Für die Federung von Fahrzeugen für hohe Geschwindigkeiten, insbesondere
Schienenfahrzeuge, werden zur Erreichung eines möglichst stoßfreien Laufes häufig
Federn verwendet, die keinen oder nur einen geringen eigenen Reibungsanteil aufweisen.
Die von Unebenheiten der Fahrbahn bzw. des Gleises hervorgerufenen Schwingungen
werden durch Schwingungsdämpfer zum Abklingen gebracht, die meistens parallel zu
der Federung geschaltet sind. Heute werden hierzu meistens hydraulische Schwingungsdämpfer
verwendet. Bei diesen sind häufig die beiden beweglichen Teile des Dämpfers durch
eine elastische Abdeckung, beispielsweise durch einen elastischen Faltenbalg, miteinander
verbunden, der die Führung des Dämpferkolbens nach außen abdeckt und eine zu starke
Verschmutzung der Dämpferteile verhindert. Bei einer gegenseitigen Verschiebung
der beiden beweglichen Teile des Schwingungsdämpfers ändert sich der Luftraum innerhalb
des Faltenbalges. Dieser Luftraum muß daher bei bekannten Schwingungsdämpfern mit
der Außenluft verbunden sein. Hierdurch können aber immer noch durch die in den
Innenraum des Faltenbalges hinein- und aus diesem herausströmende Luft Verunreinigungen
in den Schwingungsdämpfer hineingebracht werden, so daß nach einer gewissen Betriebszeit
die Dämpfungseigenschaften in unzulässiger Weise herabgesetzt werden. Würde jedoch
eine solche Verbindung mit der Außenluft fehlen, so würden durch die Druckschwankungen
im Innenraum des Dämpfers beim Arbeiten desselben die in diesem Falle unbedingt
erforderlichen Faltenbälge hohen Belastungen ausgesetzt, die sie auf die Dauer nicht
ertragen.
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Es sind zwar hydraulische Stoßdämpfer bekannt, deren Luftraum mit
einem nach außen verschlossenen Überströmräum verbunden ist. ' Bei -einer bekannten
Ausführung steht aber der Luftraum des Stoß= dämpfers mit dem von dem Faltenbalg
umgebenen Raum in direkter Verbindung und kann - daher nicht so reichlich bemessen
werden, daß die Druckschwankungen innerhalb des Luftraumes in erträglichen Grenzen
gehalten werden.
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Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform eines hydraulischen Stoßdämpfers
ist der Innenraum zum Ausgleich der Luftdruckschwankungen mit einem zusätzlichen
Überströmraum verbunden. Der ÜberstrÖmraum dient hier aber nur zum Ausgleich für
die durch größere Veränderungen der Nutzlast des Fahrzeuges bedingten Änderungen
des Luftdruckes in der Faltenmanschette, nicht dagegen zum Ausgleich der beim Fahren
auf der im wesentlichen ebenen Fahrbahn auftretenden geringen Luftdruckschwankungen.
Der bekannte zusätzliche Überströmraum ist durch seine Unterbringung in der Kolbenstange
des Stoßdämpfers in seiner Größenbemessung stark beschränkt und durch die erforderliche
Verwendung von Überströmventilen in der Ausführung verhältnismäßig kompliziert.
Auf eine Faltmanschette kann auch bei dieser Konstruktion nicht verzichtet werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Auftreten größerer Luftdruckschwankungen
im Luftraum von hydraulischen Stoßdämpfern unter Vermeidung von Faltenbälgen zu
verhindern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der drucklos
gestaltete Überströmraum als besonderer Behältergetrennt vom Stoßdämpfer angeordnet
und mit diesem über eine Rohrleitung verbunden ist.
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Bei dieser Konstruktion kann man den Ausgleichbehälter an einer geschützten
Stelle im Fahrzeug anordnen, und für den Behälter sind keine wesentlichen Grenzen
für die Größenbemessung gesetzt. Es können normale hydraulische Stoßdämpfer ohne
Faltmanschette verwendet werden. Im Falle der Verwendung eines völlig geschlossenen
Behälters kann man diesen so groß machen, daß die in dem Gefäß und damit im Luftraum
des Dämpfers auftretenden Druckschwankungen nur noch so gering sind, daß sie keinen
schädlichen Einfluß mehr auf den Dämpfer ausüben. Es kann auch erfindungsgemäß der
Behälterinnenraum mit der Umgebung über ein Filter verbunden werden. In diesem Falle
ist die Möglichkeit, den Behälter an einer besonders staubgeschützten Stelle unterzubringen,
von großem Vorteil. Der Luftfilter ist nicht unmittelbar an den kleinvolumigen Luftraum
des Dämpfers, sondern an das mit dem Luftraum verbundene großvolumige Gefäß angeschlossen.
Infolgedessen muß wegen der druckausgleichenden Wirkung
des Behälters
nicht die gesamte beim Arbeiten des Dämpfers angesaugte bzw. verdrängte Luftmenge
pro Zeiteinheit durch das Filter strömen, sondern eine wesentlich geringere Menge.
Dadurch kann bei gleichem Druckabfall im Filter ein kleineres, robusteres Filter
verwendet werden, und die Gesamtmenge des vom Filter abzuscheidenden Staubes ist
beträchtlich geringer, so daß die Lebensdauer bzw. die Wartungsspanne des Filters
verlängert wird.
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Es sind zwar hydropneumatische Federungen bekannt, in die gleichzeitig
Einrichtungen zur Stoßdämpfung eingebaut sind. Bei diesen hydropneumatischen Federungen
sind die Flüssigkeitsräume der die Achsen abstützenden Zylinder mit einem geschlossenen
Gefäß verbunden. Der Druckraum des Zylinders, die zu dem Behälter führende Druckleitung
und der untere Teil des Behälters sind mit einer Flüssigkeit gefüllt, während sich
im oberen Teil des Gefäßes, der von dem unteren durch einen Schwimmkolben getrennt
sein kann, Luft befindet. Dieses Luftpolster übernimmt die federnde Aufnahme der
Kräfte, wobei durch entsprechende Verbindungsleitungen ein Federausgleich zwischen
mehreren Achsen durchgeführt werden kann.
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Bei einer anderen bekannten hydropneumatischen Federung sind sowohl
die Flüssigkeitsräume als auch die Lufträume der Stoßdämpfer über Rohrleitungen
mit einem besonderen Gefäß oder einem Tankbehälter verbunden, wobei in die Luftleitungen
noch ein zusätzlicher Luftkompressor eingeschaltet ist. Auch diese bekannte Einrichtung
hat den Federausgleich und die Anpassung an verschiedene Belastungsverhältnisse
des Fahrzeuges zum Ziel. Die mit dem geschlossenen Gefäß in Verbindung stehenden
Lufträume der Stoßdämpfer sind hierbei so bemessen, daß sie Druckschwankungen ermöglichen,
um auf diese Weise die Federung zu erzielen. Hierauf kommt es aber beim Gegenstand
der Erfindung nicht an, sondern vielmehr gerade auf das Gegenteil, nämlich auf die
Vermeidung von Druckerhöhungen im Stoßdämpfer.
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Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, mehrere
Stoßdämpfer gruppenweise über Rohrleitungen mit einem gemeinsamen, getrennt angeordneten
Behälter zu verbinden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Zeichnung zeigt die Seitenansicht eines zweiachsigen Drehgestells mit je drei
Schwingungsdämpfern an jeder Längsseite.
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Parallel zu der Achsfederung 1 sind hydraulische Schwingungsdämpfer
2 zwischen der Achsbuchse 3 und dem Drehgestellrahmen 4 angeordnet. Ein dritter
hydraulischer Schwingungsdämpfer 5, der schräg angeordnet ist, verbindet das Ende
des auf den Kastentragfedern 6 ruhenden Wiegebalkens 7 mit dem Drehgestellrahmen
4. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der Schwingungsdämpfer 5 sowohl die
lotrechten als auch die quergerichteten Schwingungen des den Wagenkasten tragenden
Wiegebalkens 7 dämpft.
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Am Drehgestellrahmen4 ist ein Behälter8 befestigt, mit dem die Lufträume
der Schwingungsdämpfer 2 und 5 über Rohrleitungen 9, 10 und 11 verbunden sind. Die
drei Dämpfer 2 und 5 jeweils einer Drehgestellseite sind also zu einer Gruppe zusammengefaßt
und an einen gemeinsamen Behälter angeschlossen. Der Behälter 8 ist über ein Luftfilter
mit der Außenluft verbunden.
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Selbstverständlich kann auch für sämtliche Schwingungsdämpfer eines
Drehgestells ein einziger Behälter 8 verwendet werden.
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Bei Verwendung eines vollständig geschlossenen Behälters als Überströmraum
für den oder die Dämpfer unter Wegfall des Luftfilters muß das Volumen des Behälters
8 derart dimensioniert werden, daß die in ihm und damit in den Lufträumen der daran
angeschlossenen Stoßdämpfer auftretenden Druckschwankungen einen bestimmten, noch
zulässigen Wert nicht überschreiten.
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Die Unteransprüche 2 und 3 sind echte Unteransprüche und haben nur
Gültigkeit in Verbindung mit Anspruch 1.