DE2906356A1

DE2906356A1 - Hydraulic rail vehicle shock absorber - has gas filled membrane between housing and cylinder with piston, and connecting non-return valves

Info

Publication number: DE2906356A1
Application number: DE19792906356
Authority: DE
Inventors: Rudolf Wojciech
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Boge GmbH
Priority date: 1979-02-19
Filing date: 1979-02-19
Publication date: 1980-08-21
Also published as: DE2906356C2

Abstract

The hydraulic shock absorber is partic. intended for a rail vehicle. It comprises a cylindrical housing (1) with bottom (3) and top cover (2), an oil-filled cylinder (4) in the housing, a piston (5) with non-return valve (32) between an upper (7) and a lower (8) chamber in the cylinder (4), and a piston rod (9) extending through the cover (2). The annular space (12) between the housing and cylinder is partly filled with oil and partly with gas which latter is contained between flexible membrane walls (13). The two chambers (7, 8) are connected via bores (21, 22) and a duct (23). The space (12) connects with the chamber (3) via opposite-action non-return valves (37, 42) and with the chamber (7) via a one-way non-return valve (46).

Description

Hydraulischer Zweirohrschwingungsdämpfer mit dämpfungsge-Hydraulic twin-tube vibration damper with damping

mindertem Hubbereich, insbesondere für Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Zweirohrschwingungsdämpfer mit einem dämpfungsgemindertem Hubbereich, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einem durch einen Boden und einen Deckel abgeschlossenen zylindrischen Gehäuse, einem von dem Gehäuse umgebenen ölgefüllten Arbeitszylinder , einem in dem Arbeitszylinder verschieblichen, den Arbeitszylinder in einen deckelseitigen und einen bodenseitigen Arbeitsraum unterteilenden und mit Dämpfungsventilen bestückten Arbeitskolben, mit einer aus dem Deckel herausgeführten Kolbenstange, an der der Arbeitekolben fliegend befestigt ist, und mit einem zwischen dem Gehäuse und dem Arbeitszylinder angeordneten, zum Teil mit Öl und zum Teil mit Gas gefüllten Ausgleichsraum, wobei im Bereich des Bodens Mittel für einen Volumenaustausch zwischen dem Arbeitszylinder und dem Ausgleichsraum vorgesehen sind, wobei im Mantel des Arbeitszylinders Steueröffnungen axial hintereinander angeordnet sind, die in einen Umgehungskanal münden und bei Stellungen des Arbeitskolbens zwischen den Steueröffnungen eine Kurzschlußverbindung des deckelseitigen mit dem bodenseitigen Arbeitsraum herbeiführen.reduced lifting range, especially for rail vehicles The invention refers to a hydraulic twin-tube vibration damper with a damping-reduced Lifting area, in particular for rail vehicles, with one through a floor and a cover closed cylindrical housing, one surrounded by the housing oil-filled working cylinder, one displaceable in the working cylinder, the Working cylinder dividing into a lid-side and a bottom-side working space and working piston equipped with damping valves, with one leading out of the cover Piston rod to which the working piston is attached overhung, and with an between the housing and the working cylinder arranged, partly with oil and partly with Gas-filled compensation space, with means for a volume exchange in the area of the floor are provided between the working cylinder and the compensation space, in the jacket of the working cylinder control openings are arranged axially one behind the other, which in open a bypass channel and in positions of the working piston between the control openings bring about a short-circuit connection between the working area on the cover side and the working area on the bottom side.

Derartige Dämpfer finden für Schienenfahrzeuge Verwendung, um durch die Kurzschlußverbindung einen dämpfungsgeminderten Hubbereich des Dämpfers zu schaffen. Beispielsweise wird für die Dämpfung von horizontalen Querbewegungen eines Wagenkastens gegenüber einem Drehgestell mit einem großen Wiegenspiel ein Dämpfer mit einem dämpfungsgeminderten mittleren Hubbereich benötigt, um die Dämpfungskräfte innerhalb einer festgelegten Größe des Wiegenspiels klein und in den Anschlag bereichen der es Wiege groß auslegen zu können. Oder, wird für die Dämpfung von schlingernden Drehbewegungen eines Drehgestells um die Hochachse ein Dämpfer mit dämpfungsgeminderten Endbereichen an den Enden des Hubes benötigt, um die Dämpfungskräfte im mittleren Hubbereich bei hohen Fahrgeschwindigkeiten geradeaus oder in weiten Gleisbögen im Sinne einer Drehhemmung groß und in den Endbereichen zur Verringerung der Gleisführungskräfte in engen Gleisbögen klein auslegen zu können.Such dampers are used for rail vehicles to get through the short-circuit connection to create a damping-reduced stroke range of the damper. For example, for damping horizontal transverse movements of a car body compared to a bogie with a large cradle clearance, a damper with a reduced damping medium stroke range required to keep the damping forces within a specified range size of the cradle game small and in the stop areas of the cradle large to be able to. Or, it is used to dampen the rolling movements of a bogie around the vertical axis a damper with reduced damping end areas at the ends of the stroke is required to reduce the damping forces in the middle stroke range at high travel speeds straight ahead or in wide curves in the sense of a rotation inhibition large and in the end areas to be able to design small to reduce the track management forces in tight curves.

Wenn in allen Hubbereichen ein symmetrischer Verlauf der Dämpfungskräfte in beiden Bewegungsrichtungen gefordert wird, ist dies exakt nur mit Dämpfern mit symmetrischen Arbeitsräumen auf beiden Seiten des Arbeitskolbens realisierbar, z. B.If the damping forces are symmetrical in all stroke ranges is required in both directions of movement, this is only possible with dampers symmetrical working spaces can be realized on both sides of the working piston, e.g. B.

mit Dämpfern mit einem Arbeitskolben auf einer durchgehenden Kolbenstange, die aber eine meist nicht vorhandene große Einbaulänge verlangen. Die kürzer bauenden Dämpfer mit einem fliegend an der Kolbenstange befestigten Arbeitskolben werden daher bevorzugt verwendet, obwohl bei diesen ein symmetrischer Verlauf der Dämpfungskräfte in beiden Bewegungsrichtungen wegen der Verschiedenartigkeit der Arbeitsräume auf beiden Seiten des Arbeitskolbens nur unvollkommen erreichbar ist.with dampers with a working piston on a through piston rod, but which usually require a large installation length that is not available. The shorter ones Damper with an overhung piston attached to the piston rod therefore preferably used, although with these a symmetrical course of the damping forces in both directions of movement because of the diversity of the workspaces both sides of the working piston can only be reached imperfectly.

Bei dem aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 75 29 322 bekannten Dämpfer der eingangs genannten Art mit einem dämpfungsgeminderten mittleren Hubbereich ist der Arbeitskolben mit Dämpfungsventilen für beide Strömungsrichtungen bestückt und weist der Boden Mittel für den Volumenaustausch zwischen dem Arbeitszylinder und dem Ausgleichsraum auf, die nicht offenbart sind. Wenn diese Mittel in naheliegender und bekannter Weise als ein vom bodenseitigen Arbeitsraum in den Ausgleichsraum führendes Dämpfungsventil und als ein vom Ausgleichsraum in den bodenseitigen Arbeitsraum führendes Füllventil ausgebildet werden, sind die Dämpfungskräfte in den Hubbereichen des Arbeitskolbens außerhalb der Steueröffnungen in der Zugstufe eindeutig durch die im deckelseitigen Arbeitsraum wirksame Ringfläche des Arbeitskolbens und den im deckelseitigen Arbeitsraum aufgebauten Druck bestimmt, der aus dem Strömungswiderstand des Dämpfungsventils im Arbeitskolben für die eine Strömungsrichtung resultiert. In der Druckstufe sind die Dämpfungskräfte zweideutig gleich der Summe eines Stangenanteils und eines Ringflächenanteils, wobei der Stangenanteil durch die Fläche der Kolbenstange und den im bodenseitigen Arbeitsraum aufgebauten Druck bestimmt ist, der aus dem Strömungswiderstand des Dämpfungsventils im Boden resultiert, und der Ringflächenanteil durch die Ringfläche und den im deckelseitigen Arbeitsraum gegenüber dem Druck im bodenseitigen Arbeitsraum aufgebauten Differenzdruck bestimmt ist, der aus dem Strömungswiderstand des Dämpfungsventils im Arbeitskolben für die andere Strömungsrichtung resultiert. Bei der Abstimmung der Dämpfungsventile im Arbeitskolben und im Boden auf einen geforderten Verlauf der Dämpfungskräfte kann erfahrungsgemäß der Stangenanteil - selbst bei einer im Verhältnis zum Arbeitskolben dünnen Kolbenstange mit einer Fläche von beispielsweise einem sechstel der Fläche des Arbeitskolbens - nicht kleiner als ein drittel der Summe von Stangenanteil und Ringflächenanteil, d. h. der Dämpfungskraft in der Druckstufe ausgelegt werden, um ein funktionsschädliches Vakuum im deckelseitigen Arbeitsraum bei allen Betriebszuständen zu vermeiden, wenn der genannte Differenzdruck größer als der Druck im bodenseitigen Arbeitsraum werden könnte.In the one known from the German utility model 75 29 322 Damper of the type mentioned with a damping-reduced middle stroke range the working piston is equipped with damping valves for both flow directions and the base has means for volume exchange between the working cylinder and the balance room, which are not disclosed. If this means in obvious and, as is known, as one from the floor-side working space into the compensation space leading Damping valve and as one from the compensation chamber in the floor-side working chamber leading filling valve are formed, the damping forces are in the stroke areas of the working piston outside the control openings in the rebound stage clearly through the effective annular surface of the working piston in the working space on the cover side and the The pressure built up in the working space on the cover side is determined by the flow resistance of the damping valve in the working piston for which one direction of flow results. In the compression stage, the damping forces are ambiguously equal to the sum of a rod component and an annular area portion, the rod portion being defined by the area of the piston rod and the pressure built up in the bottom-side working space is determined from the The result is flow resistance of the damping valve in the bottom, and the proportion of the annular area through the annular surface and the working space on the cover side compared to the pressure in the The differential pressure built up on the floor-side working space is determined from the flow resistance of the damping valve in the working piston for the other direction of flow results. When coordinating the damping valves in the working piston and in the base on one Experience has shown that the required course of the damping forces can be the rod portion - even with a piston rod with a flat surface that is thin in relation to the working piston for example one sixth of the area of the working piston - not smaller as a third of the sum of the rod portion and the ring area portion, d. H. the damping force in the pressure stage are designed to create a functionally damaging vacuum in the cover-side Avoid working space in all operating states if the said differential pressure greater than the pressure in the working space on the floor side could become.

Bei dem bekannten Dämpfer mit einem die angeführten Mittel für den Volumenaustausch aufweisenden Boden kann im dämpfungsgeminderten Hubbereich nur in der Zugstufe durch die Steueröffnungen im Arbeitszylinder eine Dämpfungskraft Null erreicht werden, während in der Druckstufe lediglich der Ringflächenanteil Null werden kann, der Stangenanteil jedoch in voller, oftmals nicht ausreichend klein verwirklichbarer Höhe erhalten bleibt und in nachteiliger Weise die oben erwähnten Querbewegungen eines Wagenkastens oder die Drehbewegungen eines Drehgestells behindert.In the known damper with one of the means for the Volume exchange exhibiting floor can only in the attenuation-reduced stroke range in the rebound stage through the control openings in the working cylinder one Damping force zero can be achieved, while in the pressure stage only the ring surface portion Can become zero, but the proportion of rods in full, often not sufficient small realizable height is retained and disadvantageously those mentioned above Hindered transverse movements of a car body or the rotary movements of a bogie.

Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, einen Dämpfer der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Stangenanteil der Dämpfungskraft im dämpfungsgerninderen Hubbereich möglichst gering ausgelegt werden kann. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.The invention is concerned with the object of a damper of the opening to create the type mentioned, in which the rod portion of the damping force in the damping lower Stroke range can be designed as small as possible. This task is carried out by the measures specified in the characterizing part of the claim resolved.

So werden sowohl der Stangenanteil als auch der Ringflächenanteil der Dämpfungskräfte in der Druckstufe eindeutig durch den im bodenseitigen Arbeitsraum aufgebauten Druck bestimmt, der aus dem Strömungswiderstand des Dämpfungsventils im Boden resultiert, wobei dieses in den Hubbereichen außerhalb der Steueröffnungen von der durch die Kolbenstange und die Ringfläche des Arbeitskolbens verdrängten Ölmenge und in den dämpfungsgeminderten Hubbereichen von der durch die Kolbenstange verdrängten Ölmenge durchströmt wird. Die von der Kolbenringfläche verdrängte Ölmenge strömt in den dämpfungsgeminderten Hubbereichen sowohl in der Zugstufe als auch in der Druckstufe durch die Kurzschlußverbindung, die vorzugsweise drosselfrei ausgeführt wird, so daß dann in der Zugstufe eine Dämpfungskraft Null und in der Druckstufe ein Ringflächenanteil Null realisierbar sind.So are both the rod portion and the ring area portion the damping forces in the pressure stage clearly through the work space on the floor side The built-up pressure is determined by the flow resistance of the damping valve results in the ground, this in the lifting areas outside the control openings displaced by the piston rod and the annular surface of the working piston Oil quantity and in the stroke areas with reduced damping by the piston rod displaced amount of oil is flowed through. The amount of oil displaced by the piston ring surface flows in the damping-reduced stroke areas both in the rebound stage and in the pressure stage through the short-circuit connection, which is preferably carried out without a throttle so that a damping force is zero in the rebound stage and zero in the compression stage a ring surface portion of zero can be realized.

Der in der Druckstufe vorhandene Stangenanteil kann in vorteilhafter Weise gering gegenüber der Dämpfungskraft in den Hubbereichen außerhalb der Kurzschlußverbindung gehalten werden, einmal durch eine dünne Kolbenstange, also eine kleine Fläche der Kolbenstange und außerdem durch einen kleinen Druck im bodenseitigen Arbeitsraum bei einer derartigen Ausbildung des Dämpfungsventils im Boden, daß dessen Strömungswiderstand - wie üblich - bei der der Kolbenstange entsprechenden Durchflußmenge im dämpfungsgeminderten Hubbereich erheblich geringer ist als bei der der Kolbenstange und der Ringfläche entsprechenden Durchflußmenge in den Hubbereichen außerhalb der Kurzschlußverbindung.The proportion of rods present in the pressure stage can be more advantageous Way low compared to the damping force in the stroke areas outside the short-circuit connection be held, once by a thin piston rod, i.e. a small area the Piston rod and also by a small pressure in the work space on the bottom side with such a design of the damping valve in the ground that its flow resistance - as usual - with the flow rate corresponding to the piston rod in the attenuation-reduced Stroke range is considerably smaller than that of the piston rod and the ring surface corresponding flow rate in the stroke areas outside the short-circuit connection.

Bei einem Dämpfer mit einer Fläche der Kolbenstange von einem Sechstel der Fläche des Arbeitskolbens betrage für eine bestimmte Hubgeschwindigkeit die Dämpfungskraft in der Druckstufe in den Hubbereichen außerhalb der Kurzschlußverbindung 1 500 kp. Dann kann in den dämpfungsgeminderten Hubbereichen der Stangenanteil beispielsweise 125 kp betragen, wenn der Druck im bodenseitigen Arbeitsraum infolge des geschilderten Verhaltens des Dämpfungsventils im Boden auf die Hälfte des Druckes in den Hubbereiches außerhalb der Kurzschlußverbindung sinkt. Eine Dämpfungskraft von 125 kp - Dämpfungskraft Null in der Zugstufe und Ringflächenanteil Null in der Druckstufe vorausgesetzt -ist in den dämpfungsgeminderten Hubbereichen ohne Belang und behindert nicht die oben genannten Bewegungen eines Wagenkastens oder eines Drehgestells. Demgegenüber würde ein vergleichbarer bekannter Dämpfer in den dämpfungsgeminderten Hubbereichen mindestens einen Stangenanteil von 500 kp gleich einem drittel von 1 500 kp aufweisen. Eine Dämpfungskraft von 500 kp kann die Bewegungen eines Wagenkastens oder eines Drehgestells in erheblichen Maße behindern.For a damper with a piston rod area of one sixth the area of the working piston for a certain stroke speed is the Damping force in the pressure stage in the stroke areas outside the short-circuit connection 1 500 kp. Then the rod portion can, for example, in the stroke areas with reduced damping 125 kp if the pressure in the work area on the bottom side is due to the above Behavior of the damping valve in the floor at half the pressure in the stroke area outside the short-circuit connection drops. A damping force of 125 kp - damping force Assuming zero in the rebound stage and zero in the compression stage -Is irrelevant in the attenuation-reduced stroke areas and does not hinder the above-mentioned movements of a car body or a bogie. In contrast would be a comparable known damper in the damping-reduced stroke ranges have at least a rod portion of 500 kp equal to one third of 1,500 kp. A damping force of 500 kp can control the movements of a car body or a Obstruct the bogie to a considerable extent.

Das Füllventil des Deckels bleibt in der Zugstufe stets geschlossen, also unwirksam und sorgt in der Druckstufe in den Hubbereichen außerhalb der Kurzschlußverbindung für eine Füllung des deckelseitigen Arbeitsraums aus dem Ausgleichsraum, wobei sich in diesen beiden Räumen der Druck ausgleicht und die Bildung eines Vakuums im deckelseitigen Arbeitsraum ausgeschlossen ist. In den dämpfungsgeminderten Hubbereichen bleibt das Füllventil des Deckels auch in der Druckstufe geschlossen und wird der deckelseitige Arbeitsraum über die Kurzschlußverbindung aus dem bodenseitigen Arbeitsraum gefüllt.The filling valve of the lid always remains closed in the rebound stage, so ineffective and ensures in the pressure stage in the stroke areas outside of the short-circuit connection for filling the working space on the cover side from the compensation space, whereby the pressure is balanced in these two spaces and a vacuum is created in the cover-side Work space is excluded. Remains in the attenuation-reduced stroke ranges the filling valve of the lid is also closed in the pressure stage and becomes the lid-side Working space filled via the short-circuit connection from the bottom-side working space.

Das Füllventil des Bodens bleibt in der Druckstufe stets geschlossen und sorgt in der Zugstufe in allen Hubbereichen für die Füllung des Arbeitszylinders mit der der austretenden Kolbenstange entsprechenden Ölmenge.The bottom filling valve always remains closed in the pressure stage and ensures the filling of the working cylinder in the rebound stage in all stroke ranges with the amount of oil corresponding to the exiting piston rod.

Die das Gas vom Öl trennende Membran im Ausgleichsraum bewirkt eine gasfreie Füllung des Arbeitszylinders und ein sofortiges Ansprechen der Dämpfung, das insbesondere in den Hubbereichen außerhalb der Kurzschlußverbindung angestrebt wird, wobei ein geringer, den Verlauf der Dämpfungskräfte nicht beeinflussender Gasanteil im Öl zugelassen werden kann.The membrane separating the gas from the oil in the compensation chamber causes a gas-free filling of the working cylinder and an immediate response of the damping, which is aimed in particular in the stroke areas outside the short-circuit connection is, with a lower one that does not influence the course of the damping forces Gas content in the oil can be permitted.

Weitere Einzelheiten gehen aus der Beschreibung der Zeichnung hervor, auf der Beispiele von Dämpfern nach der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen: Fig. 1 einen Dämpfer mit einem dämpfungsgeminderten mittleren Hubbereich, Fig. 2 einen Dämpfer mit dämpfungsgeminderen Endbereichen.Further details can be found in the description of the drawing, on the examples of dampers according to the invention are shown. They show: Fig. 1 a damper with a damping-reduced central stroke range, FIG. 2 a Damper with end areas with less attenuation.

Bei dem Dämpfer nach Fig. 1 umgibt ein durch einen Boden 3 und einen Deckel 2 abgeschlossenes Gehäuse 1 einen ölgefüllten Arbeitszylinder 4, in dem ein fliegend an einer Kolbenstange 9 befestigter und durch einen oder mehrere Kolbenringe 6 gedichteter Arbeitskolben 5 verschieblich geführt ist und einen durch den Deckel 2 begrenzten deckelseitigen Arbeitsraum 7 von einem bodenseitigen Arbeitsraum 8 trennt, der durch einen als Teil des Bodens 3 aufzufassenden Ventilboden 3a begrenzt ist. Der Boden 3 und der Ventilboden 3a bilden einen Hohlraum 11. Der Ventilboden 3 a, der Arbeitszylinder 4 und der Deckel 2 sind hintereinander angeordnet und zwischen dem Boden 3 und einer Bördelung 1a des zylindrischen Gehäuses 1 verspannt, wobei ein Dichtring 1b den Spalt zwischen dem Deckel 2 und dem Gehäuse 1 dichtet.In the damper according to FIG. 1, a surrounds by a base 3 and a Cover 2 closed housing 1 an oil-filled working cylinder 4 in which a cantilevered on a piston rod 9 and secured by one or more piston rings 6 sealed working piston 5 is displaceably guided and one through the cover 2, the working space 7 on the cover side is delimited by a working space 8 on the bottom separates, which is limited by a valve base 3a to be understood as part of the base 3 is. The base 3 and the valve base 3a form a cavity 11. The valve base 3 a, the working cylinder 4 and the cover 2 are arranged one behind the other and between braced the bottom 3 and a flange 1a of the cylindrical housing 1, wherein a sealing ring 1b seals the gap between the cover 2 and the housing 1.

Zwischen dem Arbeitszylinder 4 und dem Gehäuse 1 ist ein zum Teil mit Öl und zum Teil mit Gas gefüllter Ausgleichsraum 12 gebildet, wobei das Gas innerhalb einer als Membran wirksamen doppelhäutigen Gasblase 13 eingeschlossen ist. Die Enden 14 und 15 der Gasblase 13 sind dem Arbeitszylinder 4 angepaßt und auf diesem durch Spannringe 16 und 17 dicht befestigt. Die im Verhältnis zum Arbeitskolben 5 dünne Kolbenstange 9 ist aus dem Deckel 2 herausgeführt, wobei ein Führungslager 18, ein mit dem Ausgleichsraum 12 verbundener Entlastungsraum 19 und eine Kolbenstangendichtung 20 im Deckel 2 vorgesehen sind.Between the working cylinder 4 and the housing 1 is a part formed with oil and partially filled with gas compensation chamber 12, the gas enclosed within a double-skinned gas bubble 13 that acts as a membrane is. The ends 14 and 15 of the gas bubble 13 are adapted to the working cylinder 4 and on this tightly fastened by clamping rings 16 and 17. The one in relation to the working piston 5 thin piston rod 9 is led out of the cover 2, with a guide bearing 18, a relief chamber 19 connected to the compensation chamber 12 and a piston rod seal 20 are provided in the cover 2.

Im Mantel des Arbeitszylinders 4 sind in dessen mittlerem Bereich Steueröffnungen 21 und 22 axial hintereinander angeordnet und münden in einen Umgehungskanal 23, der durch eine den Arbeitszylinder 4 mit Abstand umgebende Rohrmanschette 24 mit dicht am Arbeitszylinder 4 anliegenden Enden 28 und 29 gebildet ist.In the jacket of the working cylinder 4 are in its central area Control openings 21 and 22 arranged axially one behind the other and open into a bypass channel 23, by a pipe sleeve 24 surrounding the working cylinder 4 at a distance is formed with ends 28 and 29 resting close to the working cylinder 4.

Der axiale Abstand der Steueröffnungen 21 und 22 ist größer, als es der axialen Länge des Arbeitskolbens 5 entspricht.The axial distance between the control openings 21 and 22 is greater than it corresponds to the axial length of the working piston 5.

Die Steueröffnungen 21 und 22 und der Umgehungskanal 23 bilden eine Kurzschlußverbindung der Arbeitsräume 7 und 8. Zwischen der Gasblase 13 und dem Gehäuse 1 sind Längskanäle 25 gebildet, die einen deckelseitigen Teil 26 und einen bodenseitigen Teil 27 des Ausgleichsraums 12 außerhalb der Enden 14 und 15 der Gasblase 13 verbinden, wobei durch geeignete Mittel, z. B. durch Stege und Rippen oder auch durch eine längsgeteilte Ausbildung der Gasblase 13 für ein Offenbleiben der Längskanäle 25 gesorgt ist. The control ports 21 and 22 and the bypass passage 23 form one Short-circuit connection of the working spaces 7 and 8. Between the gas bubble 13 and the Housing 1 are formed longitudinal channels 25 which have a cover-side part 26 and a bottom part 27 of the compensation space 12 outside the ends 14 and 15 of the gas bubble 13 connect, by suitable means, e.g. B. by webs and ribs or by a longitudinally divided design of the gas bubble 13 to keep the longitudinal channels open 25 is taken care of.

Der Arbeitskolben 5 weist Durchbrechungen 30 auf, die aus dem deckelseitigen Arbeitsraum 7 in den bodenseitigen Arbeitsraum 8 führen und zusammen mit einem Federplattenpaket 31, wahlweise mit einem nicht dargestellten Schraubenfederventil, das die Durchbrechungen 30 bodenseitig abdeckt, ein Dämpfungsventil bilden. The working piston 5 has openings 30 which emerge from the cover-side Work space 7 lead into the work space 8 on the bottom and together with a spring plate package 31, optionally with a helical spring valve, not shown, that has the openings 30 covers the bottom, form a damping valve.

Der Ventilboden 3a weist Durchbrechungen 33 auf, die aus dem bodenseitigen Arbeitsraum8 über den Hohlraum 11 und Schlitze 38 des Ventilbodens 3a in den Ausgleichsraum 12 führen und zusammen mit einem Ventilkörper 34, der die Durchbrechungen 33 auf der Seite des Hohlraums 11 abdeckt, einem im Ventilboden 3a verschieblich geführten Ventilbolzen 36 und einer sich auf der Gegenseite an dem Ventilboden 3a abstützenden Ventilfeder 35 ein Dämpfungsventil 37 bilden. Der Ventilboden 3a weist am äußeren Umfang Durchbrechungen 39 auf, die in umgekehrter Richtung aus dem Ausgleichsraum 12 in den bodenseitigen Arbeitsraum 8 führen und zusammen mit einer Rückschlagplatte 40, die die Durchbrechungen 39 auf der Seite des Arbeitsraums 8 abdeckt, und einer sich am Arbeitszylinder 4 abstützenden Kegelfeder 41 ein Füllventil 42 bilden. The valve bottom 3a has openings 33, which come from the bottom Working space 8 through the cavity 11 and slots 38 of the valve base 3a into the compensation space 12 lead and together with a valve body 34, the openings 33 on the side of the cavity 11 covers, one guided displaceably in the valve base 3a Valve pin 36 and one supported on the opposite side on the valve base 3a Valve spring 35 form a damping valve 37. The valve base 3a has on the outer Perimeter perforations 39, which in the opposite direction from the compensation space 12 lead into the work space 8 at the bottom and together with a non-return plate 40, which covers the openings 39 on the side of the working space 8, and one Conical spring 41 supported on working cylinder 4 form a filling valve 42.

Der Deckel 2 weist Durchbrechungen 43, auf, die aus dem Ausgleichsraum 12 in den deckelseitigen Arbeitsraum 7 führen und zusammen mit einer Rückschlagplatte 44,die die Durchbrechungen 43 auf der Seite des Arbeitsraums 7 abdeckt, und einer sich am Arbeitszylinder 4 abstützenden Kegelfeder 45 ein Füllventil 46 bilden.The cover 2 has openings 43, which come from the compensation space 12 lead into the working space 7 on the cover side and together with a non-return plate 44, which covers the openings 43 on the side of the working space 7, and one Conical spring 45 supported on working cylinder 4 form a filling valve 46.

Der Dämpfer nach Fig. 1 hat einen dämpfungsgeminderten mittleren Hubbereich, so lange sich der Arbeitskolben 5 aus der gezeichneten Mittelstellung heraus zwischen den Steueröffnungen 21 und 22 bewegt und dabei die beschriebene Kurzschlußverbindung besteht.The damper according to Fig. 1 has a damping-reduced middle stroke range, as long as the working piston 5 moves out of the center position shown between the control openings 21 and 22 moved and thereby the short-circuit connection described consists.

In diesem Bereich sind die Dämpfungskraft in der Zugstufe und der Ringflächenanteil in der Druckstufe durch den Drosselwiderstand der Steueröffnungen 21 und 22 sowie des Umgehungskanals 25 bestimmt und klein, bzw. nahezu Null, da die Steueröffnungen 21 und 22 und der Umgehungskanal 23 ausreichend groß und drosselfrei ausgeführt sind. In der Druckstufe wird die von der Kolbenstange 9 verdrängte verhältnismäßig geringe Ölmenge aus dem Arbeitszylinder 4 durch das Dämpfungsventil 37 in den Ausgleichsraum 12 geschoben. Dabei tritt der durch den geringen Strömungswiderstand des Dämpfungsventils 37 bestimmte Stangenanteil als Dämpfungskraft in Erscheinung. Diese Dämpfungskraft ist klein ausführbar, da die Fläche der Kolbenstange klein ist und der der geringen Durchflußmenge des Dämpfungsventils 37 entsprechende Druck im bodenseitigen Arbeitsraum 8 ebenfalls klein ist, was auch durch eine Anordnung von konstanten Durchlassen im Ventilboden 3a unterstützt werden kann, die den Ringflächenanteil in den Hubbereichen außerhalb der Kurzschlußverbindung nur geringfügig beeinflussen.In this area are the damping force in the rebound and the Annular area proportion in the pressure stage due to the throttle resistance of the control openings 21 and 22 and the bypass channel 25 determined and small, or almost zero, there the control openings 21 and 22 and the bypass channel 23 are sufficiently large and free of throttles are executed. In the pressure stage, the one displaced by the piston rod 9 is proportionate small amount of oil from the working cylinder 4 through the damping valve 37 into the compensation chamber 12 pushed. This occurs due to the low flow resistance of the damping valve 37 certain rod portion appears as a damping force. This damping force can be made small, since the area of the piston rod is small and that of the small The flow rate of the damping valve 37 corresponds to the pressure in the working space on the bottom 8 is also small, which is also due to an arrangement of constant passages can be supported in the valve bottom 3a, which the ring surface portion in the stroke areas affect only slightly outside of the short-circuit connection.

In den Hubbereichen außerhalb der Kurzschlußverbindung, in denen sich der Arbeitskolben 5 außerhalb der Steueröffnungen 21 und 22 befindet, sind diese unwirksam. In der Zugstufe strömt das von der Ringfläche des Arbeitskolbens 5 verdrängte Öl bei geschlossenem Füllventil 46 aus dem deckelseitigen Arbeitsraum 7 durch das Dämpfungsventil 32 des Arbeitskolbens 5 in den bodenseitigen Arbeitsraum 8, der gleichzeitig durch das Füllventil 42 des Bodens 3 aus dem Ausgleichsraum 12 mit der dem austretenden Kolbenstangenvolumen entsprechenden Ölmenge gefüllt wird. Der durch den Strömungswiderstand des Dämpfungsventils 32 bestimmte Verlauf der Dämpfungskräfte kann je nach Bedarf durch entsprechende Vorspannung und Ausbildung des Dämpfungsventils 32 und durch bekannte Maßnahmen wie konstante Durchlässe o. a. in Abhängigkeit von der Hubgeschwindigkeit beliebig, z. B. progressiv oder gedressiv, und bis zu hohen Werten ausgelegt werden, wie die Druckfestigkeit der Bauteile oder die Wärmebelastbarkeit des Dämpfers zulassen. In der Druckstufe strömen das von der Ringfläche des Arbeitskolbens 5 verdrängte Öl und das von der Kolbenstange 9 verdrängte Öl beide zusammen aus dem bodenseitigen Arbeitsraum 8 durch das Dämpfungsventil 37 des Bodens 3 in den Ausgleichsraum 12, während gleichzeitig der deckeldeitige Arbeitsraum 7 durch das Füllventil 46 des Deckels 2 aus dem Ausgleichsraum 12 mit Öl gefüllt wird. Der durch den Strömungswiderstand des Dämpfungsventils 37 bestimmte Verlauf der Dämpfung kräfte kann analog den für die Zugstufe gemachten Angaben beliebig ausgelegt werden, wobei der Verlauf in einfacher Weise symmetrisch dem Verlauf der Dämpfungskräfte in der Zugstufe angepasst werden kann.In the hub areas outside the short-circuit connection in which the working piston 5 is located outside the control openings 21 and 22, these are ineffective. In the rebound stage it flows from the ring surface of the working piston 5 displaced oil from the working space on the cover side when the filling valve 46 is closed 7 through the damping valve 32 of the working piston 5 into the bottom-side working space 8, which at the same time through the filling valve 42 of the bottom 3 from the compensation chamber 12 filled with the oil quantity corresponding to the volume of the piston rod exiting will. The course determined by the flow resistance of the damping valve 32 the damping forces can be adjusted as required by appropriate preload and training of the damping valve 32 and by known measures such as constant passages or the like. a. Any depending on the lifting speed, e.g. B. progressive or depressed, and can be designed up to high values, such as the compressive strength of the components or allow the thermal load capacity of the damper. In the pressure stage they flow from the annular surface of the working piston 5 and the oil displaced by the piston rod 9 displaced oil both together from the bottom-side working space 8 through the damping valve 37 of the bottom 3 in the compensation space 12, while at the same time the cover-side Working chamber 7 through the filling valve 46 of the cover 2 from the compensation chamber 12 with Oil is filled. The determined by the flow resistance of the damping valve 37 The course of the damping forces can be arbitrary analogous to the information given for the rebound stage are designed, the course in a simple manner symmetrically to the course of the Damping forces in the rebound can be adjusted.

Der Dämpfer nach Fig. 2 stimmt in den Einzelheiten bis auf die nachfolgend beschriebenen Abweichungen mit dem Dämpfer nach Fig. 1 überein. Im Mantel eines Arbeitszylinders 4 sind im deckelseitigen Endbereich Steuerbohrungen 21 und 22 und im bodenseitigen Endbereich Steuerbohrungen 21a und 22a axial hintereinander angeordnet, die in einen durch eine Rohrmanschette 24 gebildeten Umgehungskanal 23 bzw. in einen durch eine Rohrmanschette 24a gebildeten Umgehungskanal 23a münden und Kurzschlußverbindungen herbeiführen. So hat der Dämpfer an den Enden seines Hubes je einen dämpfungsgeminderten Endbereich.The damper according to Fig. 2 is correct in the details except for the following The deviations described correspond to the damper according to FIG. 1. In the coat of one Working cylinder 4 are control bores 21 and 22 and in the end region on the cover side in the bottom end area control bores 21a and 22a axially behind each other arranged in a bypass channel formed by a pipe sleeve 24 23 or open into a bypass channel 23a formed by a pipe sleeve 24a and bring about short-circuit connections. So the damper has his on the ends Stroke each has an end area with reduced attenuation.

Der Verlauf der Dämpfungkräfte läßt sich in diesen Bereichen und in den Bereichen außerhalb der Kurzschlußverbindungen analog den zu Fig. 1 gemachten Angaben gestalten.The course of the damping forces can be determined in these areas and in the areas outside the short-circuit connections analogous to those made in FIG Design information.

In einem Ausgleichsraum 12 ist das Gas in einem Gasraum 51 eingeschlossen, der innen durch den Arbeitszylinder 4 und die Rohrmanschetten 24 und 24a und außen durch eine schlauchartige Membran 50 begrenzt ist. Die Enden 14 und 15 der Membran 50 sind den Rohrmanschetten 24 und 24a angepaßt und durch Spannringe 16 und 17 dicht befestigt. Zwischen der Membran 50 und dem Gehäuse 1 sind Längskanäle 25 vorgesehen. Die Membran 50 weist einen mit ihr vernieteten Einfüllstutzen 52 auf, der das Gehäuse 1 nach außen durchdringt und durch einen Stopfen 53 verschlossen ist. Durch den Einfüllstutzen 52 kann der Dämpfer mit Gas von höherem als atmosphärischem Druck gefüllt werden.In a compensation space 12, the gas is enclosed in a gas space 51, the inside through the working cylinder 4 and the pipe collars 24 and 24a and outside is limited by a hose-like membrane 50. The ends 14 and 15 of the membrane 50 are adapted to the pipe collars 24 and 24a and are tight by means of clamping rings 16 and 17 attached. Longitudinal channels 25 are provided between the membrane 50 and the housing 1. The membrane 50 has a filler neck 52 riveted to it, which the housing 1 penetrates to the outside and is closed by a plug 53. Through the The filler neck 52 can fill the damper with gas of higher than atmospheric pressure be filled.

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Claims

Claim Hydraulic twin-tube vibration damper with a damping-reduced one Lifting area, in particular for rail vehicles, with one through a floor and a cover closed cylindrical housing, one surrounded by the housing oil-filled working cylinder, one displaceable in the working cylinder, the working cylinder dividing into a lid-side and a bottom-side work space and with Working piston fitted with damping valves, with one leading out of the cover Piston rod to which the working piston is attached and with one between the Housing and the working cylinder arranged, partly with oil and partly with gas filled equalization space, with means for a volume exchange in the area of the floor are provided between the working cylinder and the compensation space, in the jacket of the working cylinder control openings are arranged axially one behind the other, which in open a bypass channel and in positions of the working piston between the control openings bring about a short-circuit connection between the working area on the lid and the floor, characterized by the combination of the following features.

a) In the working piston (5) there is only one from the cover side Work space (7) in the bottom work space (8) opening in the other direction blocking damping valve (32) is provided, b) in the bottom (3) is a from the bottom The working space (8) opens into the compensation space (12) and blocks in the other direction Damping valve (37) and one from the compensation chamber (12) into the working chamber on the bottom (8) opening filling valve (42) blocking in the other direction is provided, c) in the cover there is a working chamber (7) from the compensation chamber (12) to the cover-side opening filling valve (46) blocking in the other direction is provided, d) in the Compensation chamber (12) is a one-part or multi-part longitudinal channel that separates the gas from the oil (25) with the housing (1) or the working cylinder forming a hose-like membrane (50, gas bubble 13) is provided.