DE819634C - Fluessigkeits-Stossdaempfer, insbesondere fuer Strassen- und Schienen-fahrzeuge, mit einem mit Durchlassventilen fuer die Bremsfluessigkeit versehenen Kolben und einer luftgefuellten Ausgleichkammer - Google Patents

Description

• Flüssigkeits-Stoßdämpfer, insbesondere für Straßen- und Schienenfahrzeuge, mit einem mit Durchlaßventilen für die Bremsflüssigkeit versehenen Kolben und einer luftgefüllten Ausgleichkammer Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeits-Stoßdämpfer, insbesondere für Straßen- und Schienenfahrzeuge, mit einem innerhalb eines Zylinders auf und ab beweglichen, mit Durchlaßventilen für die Bremsflüssigkeit versehenen Kolben und einer luftgefüllten Ausgleichkammer für die durch die ein-und austretende Kolbenstange bewirkte Volumenänderung.
• Es ist bekannt, daß bei Teleskop-Stoßdämpfern üblicher Bauart, deren Arbeitskolben mittels der Kolbenstange am Wagenkasten und deren Arbeitszylinder einschließlich der umgebenden Ausgleichkammer an einer Achse des Fahrzeuges befestigt ist, Störungen der beabsichtigten Arbeitsweise einerseits dadurch verursacht werden, daß die Bremsflüssigkeit den an der Wagenachse auftretenden hohen Beschleunigungen unter dem verfügbaren Druckgefälle nicht zu folgen vermag, so d.aß Füllungsstörungen auftreten, und daß andererseits der freie Spiegel der Bremsflüssigkeit in der Ausgleichkarnmer durch diese hohen Beschleunigungen zersprüht und damit eine störende Schaumbildung in der Bremsflüssigkeit verursacht wird.
• Es sind ferner Teleskop-Stoßdämpfer bekanntgeworden, bei welchen in Umkehrung der vorgenannten Ausführung der Arbeitszylinder am Wagenkasten und die nach unten aus dem Zylinder austretende Kolbenstange an einer Fahrzeugachse befestigt sind: Es wird damit zwar erreicht; daß der freie Spiegel der Bremsflüssigkeit nicht mehr unmittelbar den holen Achsbeschleunigungen ausgesetzt wird, indessen hat sich gezeigt, daß auch diese Anordnung nicht unter allen Betriebsbedingungen ausreichend wirksam ist, um ein störungsfreies Arbeiten des Apparates zu sichern.
• Nach der Erfindung werden diese Störungserscheinungen dadurch behoben, daß der Spiegel der Bremsflüssigkeit in der Ausgleichkammer mit Luft von höherem Druck als demjenigen der atmosphärischen Luft belastet wird, so daß sowohl die hohen Beschleunigungen der Bremsflüssigkeit als auch die Überwindung der Ventilwiderstände ermöglicht werden.
• Die Füllung der Luftkammer mit Luft von höherem Druck kann einmalig mit einer besonderen Luftpumpe erfolgen oder aber auch fortlaufend mittels eines im Betriebe selbsttätig sich regelnden Pumpvorganges.
• Dieser Pumpvorgang spielt sich folgendermaßen ab: Ein zu niedriger Überdruck in der Ausgleichkammer hat zur Folge, daß dieFüllung derArbeitskammer des Stoßdämpfers im Betriebe unvollständig wird und daß ein Vakuum sich bildet, welches zum Ansaugen von Außenluft in den Arbeitsraum durch ein selbsttätiges Ventil benutzt wird. Die angesaugte Luft wird im Verlauf einiger weiteren Kolbenhübe von der Strömung der Bremsflüssigkeit durch die Ventile des Arbeitskolbens nach oben in die Ausgleichkammer mitgenommen. Dieser Pumpvorgang wiederholt sich so lange, als noch ein Vakuum im Arbeitsraum auftritt, d. h. also, solange die Füllung des Arbeitsraumes infolge zu geringen Überdruckes in der Ausgleichkammer unvollständig ist. Er klingt mit zunehmendem Überdruck ab, um schließlich bei Erreichung der für die Verhinderung der Vakuumbildung ausreichenden Druckhöhe aufzuhören.
• Der Spiegel der Bremsflüssigkeit in der Ausgleichkammer wird erfindungsgemäß mit einem auf der Bremsflüssigkeit schwimmenden Kolben von dem darüber befindlichen Luftraum getrennt und damit in höherem Maße beschleunigungsfähig gemacht. Ohne die Anordnung eines solchen Kolbens würde der freie Flüssigkeitsspiegel bei höheren Beschleunigungen zersprühen und damit eine Schaumbildung einsetzen, welche erfahrungsgemäß Füllungs- und Geräuschstörungen verursacht.
• In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel eines Stoßdämpfers nach der Erfindung dargestellt. Der Zylinder i ist am oberen Ende verschlossen und mit einem Gelenkstück 2 zur Befestigung des Apparates am Wagenkasten versehen. Der Zylinder ist in die Luftkammer 3 und die mit Bremsflüssigkeit gefüllte Niederdruckkammer 5 und die Hochdruckkammer i i aufgeteilt. Luftkammer 3 und Niederdruckkammer 5 sind durch den auf der Oberfläche der Bremsflüssigkeit schwimmenden, an der Zylinderwand, lose geführten Schwimmkolben 4 getrennt. Zwischen Niederdruckkammer 5 und Hochdruckkammer i i befindet sich der Arbeitskolben 6, welcher in beiden Verdrängungsrichtungen wirksame Ventile, das Niederdruckventil7 und das Hochdruckventil 8, enthält. Der Kolben 6 erhält seinen Antrieb durch die Kolbenstange 9, die mittels eines Gelenkstückes io an einer Fahrzeugachse befestigt ist. Die Hochdruckkammer i i ist unten durch den als Kolbenstangenführung ausgebildeten Boden 12 mit der Überwurfverschraubung 13 und der Lippendichtung 14 verschlossen. Diese Lippendichtung 14 wirkt einseitig nur bei Überdruck von oben abdichtend. Zur Herstellung des Druckausgleichs und zur Ermöglichung des Luftdurchtrittes ist zwischen der Dichtung 14 und der Kammer i i ein Kanal 15 angeordnet.
• Die Arbeitsweise des Apparates ist folgende: Durch eine Abwärtsbewegung des Kolbens 6 im Zylinder i wird die Bremsflüssigkeit aus der unteren Kammer i i durch das Doppelventil 8 nach oben in die Kammer 5 und umgekehrt bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 6 nach unten durch das Ventil 7 verdrängt. Ferner wird durch das Aus- und Eintauchen der Kolbenstange 9 in die Kammer i i eine Verdrängung eines entsprechenden Bremsflüssigkeitsvolumens und in der Folge ein Fallen und Steigen der Flüssigkeitsspiegel und damit des Schwimmkolbens 4 bewirkt.
• Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 6 erzeugt dieser unmittelbar in der Kammer i i den zur Überwindung des Strömungswiderstandes im Venti18 erforderlichen Überdruck. Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 6 hingegen wird zur Überwindung des Strömungswiderstandes im Ventil ? neben dem verschw indend kleinen statischen Druck der Flüssigkeitssäule in der Kammer 5 hauptsächlich der auf dem Flüssigkeitsspiegel bzw. dem Schwimmkolben 4 lastende Luftdruck in der Kammer 3 ausgenutzt.
• Als Folge höherer Fahrgeschwindigkeit und größerer Unebenheit der Fahrbahn mögen nun so große Kolbengeschwindigkeiten auftreten, daß der Überdruck in der Luftkammer 3 nicht ausreicht, um eine entsprechende Strömungsgeschwindigkeit der Bremsflüssigkeit beim Durchfluß aus der Kammer 5 durch das Kolbenventil 7 in die Kammer i i zu erzeugen. Es wird sich dann in der Kammer i i ein Vakuum bilden, dessen absolute Druckhöhe geringer ist als diejenige der Außenluft.
• Nunmehr wird die Lippendichtung 14 unter dem von unten angreifenden Überdruck der Außenluft als Luftventil wirksam und läßt Außenluft von unten nach oben durchtreten. Diese Luft gelangt durch den Kanal 15 in die Kammer i i, die Luftblasen steigen empor und werden bei weiteren Bewegungen des Kolbens 6 durch die Bremsflüssigkeit in die Kammer 5 mitgenommen, um schließlich durch den Spalt zwischen Schwimmkolben 4 und Zylinderwand in die Luftkammer 3 einzutreten und dort den Druck des vorhandenen Luftpolsters zu erhöhen.
• Dieser Pumpvorgang wiederholt sich, sooft bei einer schnelleren Aufwärtsbewegung des Kolbens 6 ein Vakuum in der Kammer i i sich bildet. Er klingt bei steigendem Überdruck in der Luftkammer 3 ab und hört auf, wenn infolge ausreichenden Überdruckes in der Kammer 3 keine Vakuum- Bildung mehr in der Kammer i i stattfindet. Der Apparat pumpt sich also selbsttätig bis zu der Druckhöhe auf, die für den ordnungsmäßigen Verlauf der Strömungsvorgänge erforderlich ist.
• Die Anwendung der beschriebenen Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel begrenzt. Es sind vielfältige Abwandlungen in der Ausbildung und Anordnung des Luftventils wie auch die grundsätzliche gleichartige Anwendung des Aufpumpvorganges auf doppeltwirkende Dämpfer und auf Apparate mit nach oben aus dem Zylinder austretender Kolbenstange möglich.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Flüssigkeits-Stoßdämpfer, insbesondere für Straßen- und Schienenfahrzeuge, mit innerhalb eines Zylinders auf und ab beweglichem, mit Durchlaßventilen für die Bremsflüssigkeit versehenen Kolben und einem luftgefüllten Ausgleichraum für die durch die ein- und austretende Kolbenstange verursachte Volumenänderung, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammer (3) mit Luft von höherem Druck gefüllt ist als demjenigen der atmosphärischen Luft.
2. 2. Flüssigkeits-Stoßdämpfer nachAnspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckkammer (i i) mit einem selbsttätigen Ventil (i4) versehen ist, welches .bei einer Vakuumbildung in dieser Kammer in sie Außenluft eintreten läßt.
3. 3. Flüssigkeits-Stoßdämpfer nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsflüssigkeit durch einen auf derselben schwimmenden Kolben (4) von der darüber befindlichen Luftkammer(3) getrennt ist.