DE232146C

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Publication number: DE232146C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT,

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47h. GRUPPE

GEORG DUFFING in CÖLN. Ausgleichbehälter für Flüssigkeitsbremsen.

Zusatz zum Patente 231179 vom 25. Juni 1908.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. April 1910 ab. Längste Dauer: 24. Juni 1923.

Das Hauptpatent 231179 bezieht sich auf eine geschlossene Stellhemmung, welche etwa dazu benutzt werden kann, die Bewegung eines Steuerruders bei Schiffen oder die Verstellung der Steuerungsorgane bei Kraftmaschinen usw. zu erleichtern. Das Merkmal des Hauptpatents besteht in einem Ausgleichbehälter, welcher die geschlossene Flüssigkeitsstellhemmung stets voll erhält, selbst wenn die Kolbenstange des im Zylinder sich bewegenden Sperrkolbens nur einseitig durchgeführt ist und daher bei Bewegung des Sperrkolbens die auf der einen Seite verdrängte Flüssigkeitsmenge nicht mehr mit dem auf der anderen Seite frei werdenden Raum übereinstimmt. Um den Zylinder stets voll zu erhalten, finden nach dem Hauptpatent einerseits ein Ausgleichbehälter, andererseits zwei nach den beiden Kolbenseiten führende, entgegengesetzt sich öffnende Sperrteile derart Anwendung, daß der Ausgleichbehälter mit dem die beiden Sperrteile verbindenden Raum oder Kanal ständig verbunden ist. Infolgedessen kann der Ausgleichbehälter durch diese Sperrteile mit der einen oder mit der anderen Kolbenseite in unmittelbare Verbindung treten und hierdurch beide Zylinderräume stets voll erhalten. Außer durch die Sperrteile kann der Ausgleichbehälter gegebenenfalls auch noch durch die Steuerungskanäle, welche vom Schieber der Stellhemmung geöffnet oder geschlossen werden, mit den zu beiden Seiten des Sperrkolbens liegenden Zylinderräumen Verbindung erhalten.

Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, den Ausgleichbehälter des Hauptpatents für Flüssigkeitsbremsen anwendbar zu machen, bei denen es ebenfalls sehr wichtig ist, den Bremszylinder stets voll zu erhalten, ohne daß man es zu diesem Zwecke nötig hätte, die Kolbenstange nach beiden Seiten durchzuführen. Derartige Flüssigkeitsbremsen, die beispielsweise dazu dienen, Schwingungsbewegungen von Regelvorrichtungen u. dgl. abzudämpfen, besitzen in der Regel ein oder mehrere entweder innerhalb des Bremskolbens oder außerhalb des Bremszylinders liegende Drosselstellen, welche beide Zylinderräume miteinander verbinden. Die Erfindung besteht nun darin, daß die zu beiden Seiten des Bremskolbens liegenden Räume außer, durch die Drosselstellen noch durch zwei entgegengesetzt sich öffnende Sperrteile in Verbindung stehen und ein besonderer Ausgleichbehälter, j ähnlich wie bei dem Hauptpatent, mit dem die beiden Sperrteile miteinander verbindenden Raum oder Kanal in Verbindung steht, so daß der Ausgleichbehälter entweder durch die Sperrteile allein oder durch die Sperrteile und durch die Drosselstellen mit den beiden Kolbenseiten in Verbindung treten kann. Hierdurch wird erreicht, daß die Bremse unter allen Umständen voll bleibt, ohne daß Stopfbüchsen verwendet zu werden brauchen. Ge-

gebenenfalls kann sogar der Ausgleichbehälter mit dem die Undichtheiten der Kolbenstangenführung aufnehmenden Behälter in unmittelbarer Verbindung stehen oder mit ihm einen Behälter bilden, so daß die durch die Kolbenstangenführung entstehenden Flüssigkeitsverluste sofort wieder dem Bremszylinder zugeführt werden und daher sogar die Kolbenstangenführung einer besonderen Stopfbüchse

ίο nicht bedarf.

Ein derartiger Bremszylinder ist in den Fig. ι und 2 der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar in zwei verschiedenen Stellungen. Der im Zylinder α sich bewegende Bremskolben b trägt bei der gezeichneten Ausführungsform in seinem Innern die beiden nach entgegengesetzten Seiten sich öffnenden Sperrteile c und d, welche durch Federn auf dem gemeinschaftlichen Sitzring e niedergehalten werden. Innerhalb der hohlen Kolbenstange f ist mit entsprechendem Spiel die Stange g aufwärts geführt, die im oberen Ende der Kolbenstange mit Gewinde h verschraubt ist. Das untere Ende der Stange g ist zu einem runden Gehäuse ausgebildet, welches aus den beiden kreisrunden Platten i und k sowie aus entsprechenden, diese Platten verbindenden radialen Rippen / besteht, zwischen denen sektorförmige Aussparungen frei bleiben. Die Sperrteile c und d sind auf dem hierdurch entstehenden Gehäuse achsial verschiebbar geführt. Im vorliegenden Falle bilden die Unterkanten der beiden kreisrunden Platten i und k mit den oberen Kanten der beiden Sperrteile c und d, die Drosselsteilen m und n, durch welche die zu beiden Seiten des Bremskolbens liegenden Zylinderräume in unmittelbarer Verbindung stehen. Durch Verschraubung der Stange g innerhalb der hohlen Kolbenstange f kann die Größe dieser Drosselstellen genau gleichmäßig eingestellt werden.

Am oberen Ende des Bremszylinders α ist der Ausgleichbehälter 0 angeordnet, der durch die öffnungen p der hohlen Kolbenstange, durch den Innenraum der letzteren und durch die in der Stange. g angeordneten Kanäle q mit dem zwischen den beiden Sperrteilen liegenden Raum r in unmittelbarer Verbindung steht.

Wenn nun der Bremskolben b beispielsweise aufwärts bewegt wird, so daß unterhalb des Kolbens mehr Raum frei wird, als oberhalb des Kolbens verdrängt wird, so ist die Wirkung der beschriebenen Einrichtung folgende (Fig. 2):

Die im oberen Zylinderraum befindliche Flüssigkeit wird durch die Drosselstellen m und η hindurch in den unteren Zylinderraum gedrängt. Das Hindurchströmen der Flüssig-. keit durch die engen Drosselstellen bewirkt die Bremsung. Da nun unterhalb des Kolbens mehr Raum frei wird, als oberhalb des Kolbens verdrängt wird, so strömt der Überschuß aus dem Ausgleichbehälter 0 in Richtung der eingezeichneten Pfeile durch die Öffnungen p, Hohlraum der Kolbenstange f und Kanäle q hindurch in den unteren Zylinderraum nach, indem sich der untere Sperrteil d öffnet. Durch die öffnung des letzteren wird bei der gezeichneten Ausführungsform nicht allein der Ventilsitz geöffnet, sondern gleichzeitig auch noch die Drosselstelle η vergrößert. Infolgedessen kann die Flüssigkeit aus dem Ausgleichbehälter ungehindert nachströmen, ohne daß die Drosselung beeinträchtigt würde, da ja die obere Drosselstelle m schon für sich allein die Bremsung bewirkt.

Bei Abwärtsbewegung des Bremskolbens b findet der umgekehrte Vorgang statt, indem sich der Sperrteil d schließt, der Sperrteil c dagegen öffnet. Die hierbei aus dem unteren Zylinderraum verdrängte Flüssigkeit strömt zum einen Teil durch die Drosselstellen hindurch in den oberen Zylinderraum, während der Überschuß vom Ausgleichbehälter aufgenommen wird. Gegebenenfalls könnte man das einstellbare Mittelstück i, k, I, auf welchem die beiden Sperrteile sitzen, derart ausbilden, daß die untere Drosselstelle η stets entsprechend größer ist als die obere Drosselstelle m, damit beim Niedergang des Kolbens der unter dem letzteren befindliche Flüssigkeitsüberschuß leichter entweichen kann und der Bremswiderstand beim Aufwärts- und Abwärtsgang des Kolbens gleich ausfällt.

Die durch die Undichtheiten der oberen Kolbenstangenführung s austretende Flüssigkeit gelangt unmittelbar in den Ausgleichbehälter 0 und wird aus dem letzteren dem Bremszylinder wieder zugeführt. Infolgedessen bleibt die Flüssigkeitsbremse stets voll, und eine besondere Stopfbüchse ist sogar an der Führung s unnötig.

Der Ausgleichbehälter 0 kann entweder unter Atmosphärendruck oder in besonderen Fällen auch unter einem gewissen Über- oder Unterdruck stehen.

Es wäre natürlich auch möglich, die Drosselstellen anstatt im Innern des Bremskolbens, in der bekannten Weise, wie in Fig. 1 punktiert angedeutet, in einem besonderen, die beiden Zylinderräume verbindenden Kanal t anzuordnen. Der Hahn u, welcher in diesem Falle die beiden Drosselstellen W₁ und n_x trägt, muß hierbei in seiner inneren Durchbohrung ν derart eingerichtet sein, daß die beiden Drosselstellen W₁ und n_x etwa durch eine besondere, an den Hahn angeschlossene Leitung w unmittelbare Verbindung mit dem Ausgleichbehälter 0 besitzen. Denn da die beiden Drosselstellen im Innern des Brems-

kolbens in Fortfall kommen, so muß beispielsweise beim Niedergang des Bremskolbens die unterhalb des letzteren verdrängte Flüssigkeit vollkommen durch den Kanal t entweichen und durch den. letzteren zu einem Teil an beiden Drosselstellen η_λ und Wi₁ vorbei in den oberen Zylinderraum überströmen, während der Überschuß durch die Leitung w hindurch in den Ausgleichbehälter gelangt. Das Umgekehrte findet beim Abwärtsgang des Bremskolbens statt. Auch bei dieser Anordnung könnten die beiden Drosselstellen Wi₁ und U₁ verschiedene Größe besitzen.

Natürlich muß nichtsdestoweniger der Ausgleichbehälter auch mit dem zwischen den beiden Sperrteilen liegenden Raum r in Verbindung stehen, damit bei schneller Aufwärtsoder Abwärtsbewegung des Bremskolbens die jeweils hinter dem Kolben liegende Flüssigkeit nicht abreißt, sondern nötigenfalls stets aus dem Ausgleichbehälter sich ergänzen kann, j

Sind die beiden Drosselstellen W₁ und M₁, wie in Fig. 2 punktiert angedeutet, voneinander getrennt an den Enden der beiden Zy-

.25 linderräume angeordnet, so könnten sie natürlich auch durch besondere Leitungen χ und y mit dem Ausgleichbehälter 0 in Verbindung stehen.

Im übrigen könnte man selbst beim Vorhandensein äußerer Drosselstellen auch noch im Innern des Bremskolbens geeignete Drosselstellen anordnen.

Claims

Patent-Ansprüche:

ι. Ausgleichbehälter für Flüssigkeitsbremsen, Zusatz zum Patent 231179, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beiden Seiten des Bremskolbens (b) liegenden Zylinderräume miteinander außer durch die Drosselstellen (m und n) noch durch zwei entgegengesetzt sich öffnende Sperrteile (c und d) in Verbindung stehen und ein besonderer Ausgleichbehälter (0), ahn- _! lieh wie bei dem Hauptpatent, mit dem zwischen den beiden Sperrorganen liegenden Raum (r) verbunden ist, so daß der Ausgleichbehälter entweder durch die Sperrteile allein oder durch die Sperrteile und durch die Drosselstellen mit den beiden i Zylinderräumen in Verbindung steht.
2. Eine Ausführungsform der Ausgleich-' einrichtung nach Anspruch 1, dadurch' gekennzeichnet, daß die beiden Sperrteile (c und d) innerhalb des Bremskolbens achsial beweglich auf einem mit Innenräumen (r) versehenen Mittelstück (i, k, I) angeordnet sind und an ihren Oberkanten selbst gemeinsam mit entsprechenden Kanten des Mittelstückes die Drosselstellen (m und n) bilden.
3. Eine Ausführungsform der Ausgleicheinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Drosselstelle (η), um den Überschuß an Flüssigkeit . durchzulassen, entsprechend größer als die obere Drosselstelle (m) ausgeführt ist, damit der Bremswiderstand beim Aufwärts- und Abwärtsgang des Kolbens der gleiche ist.
4. Eine Ausführungsform der Ausgleicheinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelstück (i, k, I) in einer innerhalb der hohlen Kolbenstange (f) verschraubbaren Stange (g) sitzt und durch Verschraubung des letzteren der Durchgangsquerschnitt der Drosselstellen vergrößert und verkleinert werden kann.
5. Eine Ausführungsform der Ausgleicheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichbehälter mit dem die Undichtheiten der Kolbenstangenführung (s) aufnehmenden Behälter in unmittelbarer Verbindung steht oder mit ihm einen Behälter bildet, so daß die durch die Undichtheiten entweichenden. Flüssigkeitsverluste dem Bremszylinder durch den Ausgleichbehälter stets wieder zugeführt werden und eine Stopfbüchse für die KoI-benstangenführung entbehrlich ist.
6. Eine Ausführungsform der Ausgleicheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrorgane (c und d) innerhalb des Bremskolbens, die Drosselstellen (Wi₁ und -K₁) dagegen außerhalb des Bremszylinders angeordnet sind und der Ausgleichbehälter außer mit dem zwischen den beiden Sperrteilen liegenden Raum auch noch mit den außerhalb des Brems-Zylinders liegenden Drosselstellen in unmittelbarer Verbindung steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.