DE1530167A1 - Stossdaempfer - Google Patents

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A/p 4723

29. Juni 1966 W/We

LES ATELIERS DB UOJaSI¹UTJCTIOIi DU NOHD DE LA PRAKCE, 54, Avenue Marceau, Paris 8 eme Frankreich

Stoßdämpfer

Die Erfindung bezieht sich auf Stoßdämper, insbesondere für die Puffer von Eisenbahnfahrzeugen, vorzugsweise von der Bauart, die ein hydraulisches System in Verbindung mit einem elastischen mechanischen System aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stoßdämpfer der genannten Bauart von einfachem Aufbau und zuverlässiger Wirkungsweise zu schaffen. Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer besteht aus zwei teleskopartigen Teilen, zwischen denen zwei Dämpfereinheiten parallel arbeiten. Eine mechanische Einheit, die aus elastisch verformbaren Elementen besteht (z.B. Federn oder Gummiblöcken) und eine

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hydraulische Einheit, die aus einem Hohlzylinder und einem darin gleitend angeordneten Kolben bestent. In den Kolben ist mindestens eine Bohrung eingebracht, durch die die Druckflüssigkeit von der einen Seite des Kolbens zur anderen strömen kann.

Infolge dieses speziellen Aufbaus behält im Falle des Versagens einer der beiden Einheiten, sei es die mechanische oder die hydraulische, die andere, nicht versagende, ihre volle Wirksamkeit. Dank dieser Tatsache ist also auch bei Versagen einer der beiden Einheiten das einwandfreie Arbeiten des Stoßdämpfers gewährleistet. Durch geeignete Auslegung der einzelnen Einheiten kann also auch ein Stoßdämpfer, bei dem die eine der beiden Einheiten versagt, die in den üblichen Sicherheitsvorschriften geforderten Bedingungen noch erfüllen.

Bei einer speziellen Ausführungsform besteht die eine der beiden Einheiten aus einer Büchse, in der die andere Einheit in '"dialer Richtung gleiten kann. Die andere Einheit "ist hierbei von zylindri· ssher Form und billet den Zylinder der hydraulischen Einheit, wobei das Ende der Stange des in diesem Zylinder montierten Kolbens am Grund der Büchse befestigt ist, während das mechanische System zwischen dem Boden der Büchse und dem ringförmigen Boden des Zylinders gelegen ist.

Diese Ausführungsform weist darüoerhinaus noch zusätzliche Vor-

teile auf. Der Dichtungsflansch, welcher zwischen der Kolbenstange

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und dem ringförmigen Boden des Zylinders angeordnet ist, durch den also die Kolbenstange tritt, ist nicht dem hohen Druck der Flüssigkeit ausgesetzt, der beim Abfangen des Stoßes, der den Flüssigkeitszylinder einw^ärts treibt, auftritt, denn während der entsprechenden Verschiebung wirkt der hohe Druck lediglich auf die Kammer des Flüssigkeitszylinders, die auf der Seite zum Zylinderboden völlig geschlossen ist, das heißt also auf die Seite des Zylinders, die keine Abdichtprobleme aufgibt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Kolben mindestens eine zusätzliche öffnung zum Durchtritt der Flüssigkeit auf, die mit einem selbsttätigen Ventil versehen ist, das sich während der Rückbewegung des Stoßdämpfers schließt.

Wie sich weiter unten zeigen wird, weist ein Stoßdämpfer nach der angegebenen Bauart eine Arbeitskurve auf, deren einzelne Teile dem anzustrebenden Verlauf recht nahe kommen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen beschrieben, die ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfers zeigen.

Im Einzelnen stellen die Zeichnungen dar: Fig. 1 den Stoßdämpfer in Längsschnitt,

Fig. 2 ein statisches Diagramm der Kräfte in Abhängigkeit vom * Dämpferweg und

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Fig. 3 eine dynamische Versuciiskurve des Stoßdämpfers.

Der in Pig. 1 dargestellte Stoßdämpfer ist verzugsweise zur Anwendung in einem Puffer eines Eisenbahnfahrzeugs bestimmt. Er weist zwei teleskopartige Teile auf und zwar eine Büchse 1 und einen Tauchzylinder 2. Der eine dieser beiden Teile, vorzugsweise die Büchse 1, die das größte Stück darstellt, wird am Fahrzeugchassis befestigt, während der Zylinder 2 den beweglichen Puffer bildet.

Der Zylinder 2 bildet den Zylinder einer hydraulischen Einheit und schließt einen Kolben 3 ein, dessen Stange 4 mit ihrem ünde im Boden 5 der Büchse 1 befestigt ist, z.B. mit einer Schrauue 6, die -auf das zu diesem Zweck mit einem Gewinde versehene Ende der Stange geschraubt ist. Der ringförmige Boden ö des Zylinaers 2 isü ein in das zugehörige Ende des Zylinders eingebrachtes Rundstück und s.B. durch Verschraubung oder auch, wie in Fig. dargestellt, durch einen in einer Ringnut des Zylinders 2 angeordneten Federring 11 befestigt. Die Abdichtung zwischen der Kolbenstange 4 und der Bohrung im Ringboden 8 des Zylinders 2 ist durch Dichtungen gewährleistet, wie z.B. die bei 22 angedeuteten Ringäiclitungen, die Abdichtung zwischen dem Boden ö und dem Zylinder 2 z.B. durch eine Ringdichtung 13.

Der Kolben 3 weist eine oder mehrere durchgehende, dauernd offene Bohrungen 14 und eine oder mehrere Hilfsbohrungen, z.B. 15 auf, Die Hiifsbohrungen sind auf der Seite, die dem Ringboaen

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8 zugewandt ist, mit einem selbsttätiger: Ventil versehen, des in·der Zeichnung durch eine Kugel 16 dargestellt ist. ?er Zylinder 2 weist im. Inneren der "uorse 1 ein-³ Verlängerung 2a auf, die die Bedingungen für das Gleiten des Zylinders in der büchse verbessern seil. Zwischen dem Boden 3 der Büchse 1 und dem P.ingboden 8 des Zylinders sind elastische mechanische Glieder, wie rs. I. Federn, oder auch, wie dargestellt, G-u^n:iblocke, wie die Ringblöcke 17, welche auf Ereisscheiben 18 geklebt sind, angeordnet. Me 'Scheiben 18 sind auf der Stange 4. des Ilolbene zentriert. ^k

Der Zylinder 2 enthalt eine flüssigkeit 22, wie ? .2. Ol oder ein anderes bei solchen TIi r.r ich tunken gebräuchliches Tied ium. In Zylinder verbleibt ein Luftpolster 19 ziv Ausgleich des Yolumens denjenigen Teils der "tan^e 4, der beim Arbeiten des C-er^Htes fortschreitend in den Zylinder eintritt, oder austritt.

"Der Stoßdämpfer arbeitet f ölherd ermaßen:

It: .Ruhezustand nehmen die einzelnen Teile die in der Zeichnung ^ dargestellte La^e ein. Das Öl hat in den beiden l'.amnern 21 und 22 des Zylinders 2 den gleichen Druck. 2ei einem ^Qtoß auf den Puffer dringt der Zylinder ?. in die Büchse 1 ein. hierbei preßt er die "Rundstu^e aus Gummi zusammen und erzeugt ^leichzeitir ej.nen Überdruc¹: in der iTammer 21, so daß das Öl durch die Bohrung 14 in die Kammer 22 gedrückt wird. Die mechanische, elastische,durch die Cu'n.-riiblöcke gebildete Einheit arbeitet al?o gleichzeitig

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mit der hydraulischen, aus eiern sich über den Kolben 3 schiebenden Zylinder 2 gebildeten Einheit. Daraus folgt, daß beim Versagen der einen der beiden Einheiten der Stoßdämpfer unter der Wirkung der anderen Einheit weiterhin funktionsfähig bleibt.

Wie ohne weiteres ersichtlich ist, entsteht der größte Druck auf das öl in der Kammer 21, so daß die Dichtungen 12, 13 diesem größten Druck nicht ausgesetzt sind, was sich außerordentlich günstig auf die Konstruktion auswirkt.

In Pig. 2 ist der Kräfteverlauf in Abhängigkeit vom Pufferweg aufgetragen, der im Verlauf eines Versuches an einem Eisenbahnfahrzeug aufgenommen wurde, dessen Puffer mit Stoßdämpfern nach der Erfindung ausgestattet waren. Diese Werte sind durch Zusammendrücken des Stoßdämpfers in einer Presse bei sehr niedriger Geschwindigkeit erhalten worden. Der Hinweg oder Kompressionsweg ist durch die Kurve 01, der Rückweg durch die Kurve C2 dargestellt

Der Wert der vernichteten Energie ergibt sich durch die zwischen den beiden Kurven 01 und 02 eingeschlossene fläche.

Die Fig. 3 zeigt die Kurve für die Werte aus einem dynamischen Versuch mit einem erfindungsgemäßen Stoßdämpfer, aufgenommen im Verlauf eines Stoßversuches zwischen zwei Waggons von 80 to Gewicht bei einer Geschwindigkeit von 15 km/h, wobei der maximal mögliche Kompressionsweg des Stoßdämpfers 105 mm beträgt»

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Die einzelnen Teile dieses Diagramms sind wie folgt zu erklareni

Der Teil AB entspricht der Druckkraft der Gummifederung, deren Zusammendrücken zunächst nur infolge einer Kompression des in dem Zylinder 2 befindlichen Luftpolsters bewirkt wird. Der Teil BC entspricht der Beendigung der Phase der Kompression der Luft im Zylinder und dem Beginn der Phase des Durchtritts von Öl dürr/.: die Öffnung 14. Der Teil GD entspricht dem größeren Teil des Kompressionsweges, wobei die aufgetragenen Kräfte von der Resultierenden der vom Öl erzeugten und der von der Gummifederung erzeugten Kraft gebildet sind. Der Teil DE entspricht dem Wiederausdehnen des Luftpolsters im Zylinder 2. Der Teil EA entspricht dem Entspannen des gesamten Puffers, wobei das Öl wieder zu seinen Anfangsbedingungen zurückkehrt. Der Gesamtweg AB¹ beträgt bei diesem Beispiel etwa 90 mm. Der Teil EA verläuft praktisch auf der Abszisse, was der Wirkung des Kugelventils 15, 16 zuzuschreiben ist. Der Durchtrittsweg für das Öl ist bei geschlossener Öffnung über 10-mal kleiner als der Querschnitt im Verlauf der Kompression, also bei offenem Ventil.

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Claims (1)

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   1 R *3 Π1 R

   Patentansprüche

   Stoßdämpfer, insbesondere für Puffer von Eisenbahnfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei teleskop-artigen Teilen besteht, zwischen denen zwei Dämpfereinheiten untergebracht sind, die parallel arbeiten, wovon die eine Einheit eine mechanische, die aus elastisch verformbaren Elementen besteht (z.B. Federn oder Gummiblöeken) und die andere Einheit eine hydraulische ist, die von einem Zylinder gebildet ist, in welchem ein Kolben gleiten kann, der wenigstens eine durchgehende Bohrung aufweist, durch die die Druckflüssigkeit von einer Seite des Kolbens auf die andere strömen kann.

   Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der beiden Teile aus einer Büchse (1) besteht, in der der andere . als Zylinder (2) ausgebildete, den Zylinder der hydrai· lischen Einheit bildende Teil in axialer Richtung gleiten kann, daß das Ende der Stange (4) des in dem Zylinder (2) montierten Kolbens (3) am Boden (5) oar Büchse (1) befestigt ist, während die mechanische Einheit zwischen dem Boden (5) der Büchae (1) und dem ringförmigen Boden (8) des Zylinders (2) untergebracht ist.

   3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3) mindestens eine zusätzliche Bohrung (15) für den öldurchtritt aufweist, die mit einem selbsttätigen Ventil versehen ist, das sich über den Rückweg des Stoßdämpfers schließt.

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