DE29510469U1

DE29510469U1 - Hydraulikkapsel, insbesondere für Eisenbahnpuffer

Info

Publication number: DE29510469U1
Application number: DE29510469U
Authority: DE
Original assignee: Ringfeder GmbH
Current assignee: "kg" Ringfeder Bahntechnik De GmbH
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1996-10-31
Anticipated expiration: 2005-06-29

Description

RINGFEDER GMBH M. 0358

Hydraulikkapsel, insbesondere für Eisenbahnpuffer

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikkapsel, insbesondere für Eisenbahnpuffer, bestehend aus der Kombination eines hydraulischen Dämpfers und einer Gasfeder, wobei zwischen dem hydraulischen Dämpfer und der Gasfeder ein Multiplikatorventil angeordnet ist, das bei guas!statischen Beanspruchungen der Hydraulikkapsel die Widerstandskraft der Gasfeder erhöht.

Bei europäischen Bahnen sind Puffer mit Hydraulikkapseln der vorgenannten Art in größeren Stückzahlen im Einsatz. Ferner sind solche Kapseln durch entsprechende Kataloge der Firma OLEO Pneumatics ("Typ 5 SC Hochleistungs-Hydraulik-Kapsel") und Ringfeder GmbH (Katalog R 62 "Puffer für besseren Ladungsschutz") bekannt. Im Zugbetrieb, beispielsweise beim Durchfahren von Gleisbögen, wird die Hydraulikkapsel relativ langsam zusammengedrückt, also guasistatisch beansprucht. Bei dieser Beanspruchungsart ist das Kraft-Weg-Diagramm der Hydraulikkapsel im wesentlichen durch die Eigenschaften der Gasfeder bestimmt, wobei deren Widerstandskraft im Hinblick auf mehr Federarbeit und Dämpfung durch das Multiplikatorventil um einen konstruktiv vorgegebenen Faktor gesteigert wird. Bei Stoßvorgängen mit höheren Geschwindigkeiten verhält sich die Hydraulikkapsel aufgrund des dann zusätzlich wirksamen hydraulischen Dämpfers dynamisch. Das zugehörige Federdiagramm entsteht durch Addition der Kräfte der Gasfeder mit den Kräften des hydraulischen Dämpfers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikkapsel der gattungsgemäßen Art auf einfache Weise so auszu-

bilden, daß einerseits die bei quasistatischen Beanspruchungen gewünschte hohe Federsteifigkeit erhalten bleibt, andererseits bei dynamischen Beanspruchungen die Pufferkräfte über den gesamten Hub der Kapsel möglichst klein gehalten werden, um die Beschleunigungen besonders niedrig zu halten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein parallel zum Multiplikatorventil geschaltetes überdruckventil, das bei quasistatischen Beanspruchungen geschlossen bleibt und bei dynamischen Beanspruchungen derart öffnet, daß die Funktion des Multiplikatorventils aufgehoben ist.

Im weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die in der Zeichnung prinzipartig dargestellt sind. Es zeigen

Fig. 1 eine Hydraulikkapsel im Längsschnitt,

Fig. 2 die Einzelheit A der Kapsel nach Fig. 1 im vergrößerten Maßstab,

Fig. 3 eine alternative Gestaltung der Hydraulikkapsel, in einer der Einzelheit A ähnlichen Darstellung,

Fig. 4 das Federdiagramm einer Hydraulikkapsel nach der Erfindung.

Die Hydraulikkapsel besteht im wesentlichen aus der Kombination eines hydraulischen Dämpfers 1 und einer Gasfeder 2, die sich innerhalb eines Zylinders 5 bzw. innerhalb eines Plungers 6 befinden. Der Plunger 6 ist im Zylinder 5 geführt und gegenüber diesem abgedichtet. An den äußeren Enden des Zylinders 5 angeordnete Distanzringe 5a bzw. 5b können im Hinblick auf den Einbau der Hydraulikkapsel in unterschiedliche Puffergehäuse entsprechend modifiziert werden.

Der Zylinder 5 enthalt in seinem mit öl gefüllten Raum 5c einen zentrisch angeordneten Drosseldorn 7, der bei Hubbewegungen der Kapsel in eine Drosselbohrung 6a in einem zylinderseitigen Kopf 6b des Plungers 6 eintaucht. Die Gasfeder 2 ist durch einen Trennkolben 8 komprimierbar, der innerhalb des Plungers 6 frei beweglich gelagert ist.

Bei einem langsamen Zusammendrücken wird die Hydraulikkapsel quasistatisch beansprucht. Das öl strömt allmählich durch die Drosselbohrung 6a und ein Multiplikatorventil 3 in ein Reservoir 9 und verschiebt den Trennkolben 8, so daß die Gasfeder 2 komprimiert wird. Bei quasistatischen Beanspruchungen bestimmen hauptsächlich die Eigenschaften der Gasfeder die Charakteristik des Kraft-Weg-Diagrammes. Das vorerwähnte Multiplikatorventil 3, das exzentrisch im Kopf 6b des Plungers 6 untergebracht ist, erhöht die Widerstandskraft der Gasfeder 2 dadurch, daß die gasseitigen Ventilschließflächen um beispielsweise den Faktor 5 größer sind als die ölseitigen Ventilöffnungsflachen. Auf diese Weise werden bei quasistatischen Beanspruchungen mehr Federarbeit und mehr Dämpfung erreicht. Die zugehörige Kennlinie ist in Fig. 4 mit SK 1 bezeichnet. Im übrigen bewirkt das Druckpotential der Gasfeder 2 den Rückhub der Hydraulikkapsel, bei dem das Öl im Reservoir 9 durch ein Kugelrückschlagventil 11 in den Raum 5c zurückströmt.

Bei dynamischen Beanspruchungen (Pufferstoß) wird der Plunger 6 rasch in den Zylinder 1 gepreßt, wobei das Öl unter hohem Druck durch die Drosselbohrung 6a strömt. In diesem Fall öffnet sich ein parallel zum Multiplikatorventil 3 geschaltetes Überdruckventil 4, das bei quasistatischen Beanspruchungen geschlossen bleibt. Bei geöffnetem Überdruckventil 4 ist die Funktion des Multiplikatorventils 3 aufgehoben; das Öl gelangt durch einen innerhalb des Kopfes Sb des Plungers verlaufenden Kanal 10 in das Reservoir 9.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, können das Multiplikatorventil 3 und das überdruckventil 4 separat im zylinderseitigen Kopf 6b des Plungers 6 angeordnet werden. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 zeigt alternative Gestaltungen des Multiplikatorventils 3 und des Überdruckventils 4. Bei diesen Gestaltungen ist der jeweilige Sitz der vorgenannten Ventile dem Reservoir 9 zugewandt, so saß das Öl - unter Wegfall des Kanals 10 - direkt in das Reservoir 9 strömen kann. Insbesondere bei einer Auslegung der Hydraulikkapsel für hohe Drücke sind dadurch vorteilhaft kompakte Abmessungen für den Kopf 6b des Plungers 6 erreichbar.

Da bei dynamischen Beanspruchungen der nicht multiplizierte Druck der Gasfeder 2 wirksam ist, ergibt sich im Federdiagramm nach Fig. 4 die gegenüber der Kennlinie SK 1 flachere statische Kennlinie SK 2 der Hydraulikkapsel. Die hinzutretende dynamische Kennline DK des hydraulischen Dämpfers 1 trifft erst nach einem längeren Hubweg der Kapsel auf die statische Kennlinie SK 2, so daß vorteilhaft die Pufferkräfte und die Beschleunigungen besonders niedrig sind. Ohne das Überdruckventil 4 würde die in Fig. 4 strichpunktiert gezeigte dynamische Kennlinie (DK) bereits nach wesentlich kürzerem Hubweg und bei dann relativ hohem Kraftniveau und entsprechend größeren Beschleunigungen auf die statische Kennlinie SK 1 auflaufen.

RINGFEDER GMBH M. 0358

Hydraulikkapsel, insbesondere für Eisenbahnpuffer

Liste der Bezugszeichen

1 hydraulischer Dämpfer

2 Gasfeder

3 Multiplikatorventil

4 Überdruckventil

5 Zylinder

5a Distanzring

5b Distanzring

5c mit öl gefüllter Raum

6 Plunger

6a Drosselbohrung

6b zylinderseitiger Kopf

7 Drosseldorn

8 Trennkolben

9 Reservoir

10 Kanal

11 Kugelrückschlagventil

SK 1 statische Kennlinie mit Multiplikation

SK 2 statische Kennlinie ohne Multiplikation

DK dynamische Kennlinie mit Überdruckventil

(DK) dynamische Kennlinie ohne Überdruckventil

Claims

RINGFEDER GMBH M. 0358

Hydraulikkapsel, insbesondere für Eisenbahnpuffer

Schutzanspruch

Hydraulikkapsel, insbesondere für Eisenbahnpuffer, bestehend aus der Kombination eines hydraulischen Dämpfers (1) und einer Gasfeder (2), wobei zwischen dem hydraulischen Dämpfer (1) und der Gasfeder (2) ein Multiplikatorventil (3) angeordnet ist, das bei guasistatischen Beanspruchungen der Hydraulikkapsel die Widerstandskraft der Gasfeder (2) erhöht, gekennzeichnet durch ein parallel zum Multiplikatorventil (3) geschaltetes Überdruckventil (4), das bei guasistatischen Beanspruchungen geschlossen bleibt und bei dynamischen Beanspruchungen derart öffnet, daß die Funktion des Multiplikatorventils (3) aufgehoben ist.