-
Pneumatischer Stoßdämpfer mit gedämpfter Rückbewegung Die Erfindung
bezieht sich auf einen pneumatischen Stoßdämpfer mit gedämpfter Rückbewegung für
alle gewerblichen Verwendungszwecke, z.B. Kraftfahrzeuge, Flugzeuge, Eisenbahnfahrzeuge
od. dgl.
-
Der Stoßdämpfer besteht aus einem Zylinder, der an einem Ende geschlossen
ist. In ihm befindet sich ein Kolben, an den sich eine Kolbenstange anschließt.
Der Boden des Zylinders und das Ende der Kolbenstange sind je an einem der beiden
Stützpunkte des Stoßdämpfers gelenkig angeschlossen. Erfindungsgemäß befindet sich
zwischen dem Boden des Zylinders und dem Kolben Druckluft. Unter der Wirkung eines
Stoßes findet eine plötzliche Verschiebung des Kolbens gegenüber dem Zylinder statt.
Dadurch wird die Luft höher komprimiert und tritt durch ein Ventil mit verengtem
Austrittquerschnitt durch den Kolben hindurch auf seine andere Seite in einen Raum,
der nach außen gut abgedichtet ist. Beim Aufhören des Stoßes strömt die Luft infolge
des Druckunterschiedes zwischen den beiden Seiten des Kolbens zurück und bringt
so den Stoßdämpfer in seine Ausgangsstellung. Dieser Rückfluß der Luft erfolgt langsam
zwischen der Zylinderwand und dem Kolben, vorzugsweise durch Rillen, die zu diesem
Zweck auf dem Umfang des Kolbens angebracht sind. Die Rückführung des Stoßdämpfers
in seine Ausgangsstellung wird dadurch pneumatisch gedämpft.
-
Die die Kolbenstange umschließende Dichtung ist eine hydraulische,
unter Verwendung von C51 oder flüssigem Fett beliebiger Art. Sie besteht aus einem
am Zylinder befestigten Ring und einem gegen den Zylinder beweglichen Ring, der
durch den im Zylinder auftretenden Drück gegen die zwischen den
Ringen
befindliche Fettfüllung gedrückt wird. Dadurch wird das Fett gegen die Kolbenstange
abdichtend gepreßt. Die Ränder der Ringe sind an den Gleitstellen als schabende
Kanten ausgebildet.
-
Ein Ausführungsbeispiel des Stoßdämpfers ist in der Zeichnung dargestellt;
in dieser zeigt Fig. I den Stoßdämpfer in entspannter und Fig. 2 in gespannter Stellung,
beidemal im senkrechten Schnitt.
-
Der Stoßdämpfer besteht aus einem Zylinder I, der an einem Ende durch
den Verschluß 3 geschlossen ist. An diesem ist er gelenkig mit einem der beiden
Stützpunkte verbunden. Er trägt ein Ventil 22 zur Einführung der Druckluft in den
Zylinder.
-
Unter der Wirkung eines Stoßes verschiebt sich im Zylinder I ein Kolben
2, der auf einer Seite eine Kolbenstange 4 trägt. Diese Kolbenstange wird zweckmäßig
als Rohr ausgebildet; sie kann aber auch als volle Stange hergestellt werden. Der
Hohlraum der Kolbenstange ist an der Stelle 8 an ihrem oberen Ende geschlossen und
trägt an dieser Stelle ein Verbindungsstück 9, das gelenkig an den anderen Stützpunkt
angeschlossen ist.
-
Der Kolben 2 trägt an seinem Umfang Rillen 23 und in seiner Mitte
eine Öffnung 24, auf welcher eine Ventilkugel 5 angeordnet ist, die durch eine entsprechend
eingestellte Feder gehalten wird. Diese Feder stützt sich auf einen als Widerlager
ausgebildeten Ring 7, der in der hohlen Kolben-Stange angeordnet ist. Man kann das
Kugelventil auch durch ein anderes Ventil oder eine Klappe beliebiger Art ersetzen.
Ein Durchlaß II von kleinem Querschnitt stellt eine Verbindung zwischen dem Inneren
der Kolbenstange und dem Raum 25 zwischen der Kolbenstange und dem Zylinder I her.
-
Der obere Teil des Zylinders I ist durch eine hydraulische Dichtung
geschlossen. Diese besteht aus zwei Ringen I2 und I4, die aus Metall oder anderem
geeignetem Material hergestellt sind. Sie legen sich gegen die innere Wand des Zylinders
I und gegen die äußere Wand der Kolbenstange 4. Der Ring I2 ist im Zylinder I beweglich;
seine Beweglichkeit ist nach der einen Richtung durch einen Anschlagring I3 begrenzt,
der mit dem Zylinder fest verbunden ist. Der Ring I2 ist mit zwei Schabrändern versehen,
von denen der eine sich gegen die innere Wand des Zylinders und der andere gegen
die äußere Wand der Kolbenstange legt. Der Ring I4 liegt fest in dem oberen Teil
des Zylinders I. Er besitzt nur einen Schabrand, der sich gegen die äußere Wand
der Kolbenstange anlegt.
-
Zwischen den beiden Ringen I2 und I4 ist ein Abstandrohr 2I angeordnet,
das auch durch eine Schraubenfeder ersetzt werden kann. Es dient dazu, die Verschiebung
des Ringes I2 zu begrenzen.
-
In dem Zwischenraum, der zwischen den beiden Ringen I2 und I4 im Zylinder
gebildet ist, ist ein flüssiges Fett oder ein Öl eingefüllt, und zwar durch das
Ventil I9 über die Leitung 20. Der Ring I4 wird in seiner Lage am Ende des Zylinders
I durch einen Verschluß I5 festgehalten, der aufgeschraubt oder in beliebiger anderer
Art befestigt sein kann. Dieser Verschluß, der in seiner Mitte ein Loch zum Durchtritt
der Kolbenstange 4 trägt, ist im Inneren mit einer Stopfbüchse I6, I7, I8 versehen,
die den Eintritt von Fremdstoffen in die Vorrichtung verhindern soll.
-
Der ganze Stoßdämpfer ist von einer Umkleidung Io umgeben, die auf
der Außenseite des Zylinders I gleitet und gleichzeitig die Stange 4 gegen Staub
und Schmutzteilchen schützt.
-
Um den Stoßdämpfer in Betrieb zu nehmen, führt man Drucköl durch das
Ventil I9 und den Kanal 2o in den Raum zwischen den Ringen I2 und I4 ein, so daß
dieser Raum vollständig gefüllt ist. Dadurch wird der bewegliche Ring I2 bis zu
dem Anschlagring I3 zurückgedrückt, der seine Bewegung begrenzt. Dann leitet man
Druckluft durch das Ventil 22 in den Hohlraum des Zylinder I, bis die Luft den gewünschten
Druck erreicht hat. Man erhält dann die Stellung nach Fig. I.
-
Dann wird der Stoßdämpfer zwischen zwei Stützpunkten beliebiger Art
eingebaut und an diesen gelenkig befestigt. Einer der Stützpunkte ist fest, der
andere beweglich. Dieser wird mit dem Verschlußstück 3 verbunden.
-
Wenn ein Stoß auftritt, verschiebt sich der Zylinder I gegenüber dem
Kolben 2, der unbewegt bleibt; weil er mit dem festen Stützpunkt verbunden ist.
Die Druckluft im Zylinder wird stärker komprimiert, hebt die Kugel 5 ab und tritt
durch die Kolbenstange 4 und die Öffnung II in den Raum 25 zwischen der Kolbenstange
4 und dem Zylinder I, dessen Volumen sich entsprechend der Gewalt der Stöße ändert.
In der in Fig. 2 gezeigten Stellung hat die Verschiebung zwischen Zylinder und Kolben
den Größtwert erreicht.
-
Die Druckluft im Raum 25 wirkt auf den Ring i2, der den Druck auf
das flüssige Fett zwischen den Ringen 12 und 14 überträgt, derart, daß eine absolut
dichte hydraulische Dichtung jeden Verlust von Luft aus dem Zylinder verhindert.
-
Bei sehr häufigen Stößen, z. B. bei Kraftfahrzeugen, können geringfügige
Ölverluste auftreten. Diese beeinträchtigen aber dieWirkung der hydraulischen Dichtung
nicht, weil der bewegliche Ring 12 stets den Druck der Luft auf das Öl überträgt,
bis das Abstandsrohr 21 seine Bewegung begrenzt, so daß eine Beschädigung der Schabränder
verhindert wird. Dann ist eine Ölnachfüllung erforderlich.
-
Beim Nachlassen des Stoßes kehrt der Zylinder in seine Ausgangsstellung
zurück, indem die Luft aus dem Raum 25 in den Raum 26 zurückströmt. Dazu ist der
Kolben nicht absolut dicht in den Zylinder eingepaßt. Ferner sind Rillen 23 auf
dem Umfang des Kolbens vorgesehen, die ein langsames Durchströmen der Luft ermöglichen.
Bei stoßartigen Drucksteigerungen wirken sie jedoch wie eine Labyrinthdichtung.
Durch diese Anordnung ist eine gedämpfte Rückbewegung des Zylinders herbeigeführt.
Diese
Vorrichtung, die nur als Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt ist und
in Einzelheiten Abweichungen zeigen kann, ermöglicht eine sehr wirksame Stoßdämpfung
durch die vorkomprimierte Luft, die sich unter der Wirkung von Stößen proportional
der Gewalt der Stöße höher komprimiert. Dabei findet die Rückbewegung in die Ausgangsstellung
nur allmählich statt, weil die Luftrückleitung gedrosselt ist.
-
Vorteilhaft ist ferner, daß man die Dämpfungswirkung der Vorrichtung
durch Änderung der Belastung, die man dem Kugelventil 5 gibt, leicht allen Betriebsverhältnissen
anpassen kann.