NL8500145A - Hydraulische tweepijpsschokdemper. - Google Patents

Description

« , =1 NO 32.915 J

i

Korte aanduiding: Hydraulische tweepijpsschokdemper.

De uitvinding heeft betrekking op een hydraulische tweepijpsschokdemper voor horizontaal gebruik, in het bijzonder voor railvoertuigen, voorzien van een cilindervormig huis, een binnen dat huis aangebrachte met vloeistof gevulde werkcilinder, een ringvormige ruimte 5 tussen huis en werkcilinder, een in de werkcilinder verplaatsbare zuiger met een door een eerste terugslagklep af te sluiten eerste verbinding tussen de ruimtes aan weerszijden van de zuiger, een door een deksel van de werkcilinder stekende zuigerstang, een zich tussen de werkcilinder en de ringvormige ruimte door genoemd deksel uitstrekkende tweede verbinding 10 die door een tweede afsluitklep afsluitbaar is, en een door een derde terugslagklep afsluitbare derde verbinding tussen de ringvormige ruimte en de werkcilinderruimte die niet de zuigerstang bevat, waarbij genoemde eerste terugslagklep hydraulische vloeistof doorlaat naar het werkcilin-dergedeelte met zuigerstang, de genoemde tweede terugslagklep hydrau-15 lische vloeistof doorlaat naar de ringvormige ruimte en genoemde derde terugslagklep hydraulische vloeistof doorlaat naar het werkcilinder-gedeelte zonder zuigerstang.

De hydraulische vloeistof kan slechts in één richting door de werkcilinder stromen namelijk vanaf de werkcilinderruimte zonder 20 zuigerstangdoorlaat naar de werkcilinderruimte met zuigerstangdoorlaat en vanaf laatstgenoemde ruimte naar de ringvormige ruimte. Met zo een rondpompende constructie wordt bereikt dat de weerstand bij beweging van de zuigerstang in de twee tegengestelde richtingen in hoofdzaak gelijk kan zijn, hetgeen bij toepassing van een horizontale demper in een rail-25 voertuig van wezenlijk belang is voor een bevredigend bochtgedrag.

De terugslagkleppen zijn door een veer in de sluit-richting belast. Dit betekent dat voordat een klep door de hydraulische vloeistof geopend kan worden, er druk moet worden opgebouwd. Als zich in de werkcilinder lucht bevindt zal de drukopbouw ongelijkmatig zijn, 30 waardoor de genoemde eerste en tweede terugslagkleppen niet steeds onder dezelfde omstandigheden open gaan en de weerstandwerking ongelijkmatig kan zijn. Lucht en eventueel schuim zullen bovendien het moment van openen van de terugslagkleppen kunnen vertragen. De lucht en het schuim verzamelen zich boven in de horizontale cilinder tegen de deksel die de 35 zuigerstang doorlaat en tegen de zuiger. Er ontstaan daardoor dode hoeken die zijn gevuld met de lucht of het schuim. Het probleem van de verstoring van de gelijkmatigheid van de werking is in het bijzonder van belang bij de genoemde tweede verbinding tussen de werkcilinder en de 8500145 -2- <· · w ringvormige ruimte en wel omdat de terugslagklep in deze tweede verbinding wordt geopend bij beweging van de zuiger in de twee tegenovergestelde richtingen en vooral de veerdruk van de tweede terugslagklep daardoor van belang is voor de demping.

5 Met de uitvinding wordt in eerste instantie beoogd dit probleem op te lossen en de lucht en het schuim die zich tegen de de zuigerstang doorlatende deksel heeft verzameld, te kunnen afvoeren uit de werkcilinder.

Volgens de uitvinding is de in de aanhef genoemde 10 schokdemper hiertoe gekenmerkt doordat in genoemde tweede verbinding ten minste één steeds in het bovengedeelte van de werkcilinder uitmondende vernauwing is opgenomen waarover bij verplaatsing van de zuiger een drukval kan ontstaan.

De eventuele lucht en schuim staan steeds in verbinding 15 met een in het bovengedeelte van de werkcilinder uitmondende vernauwing. Door de drukval ontstaat er een versnelling die ertoe bijdraagt dat de lucht en het schuim door de vernauwing met de hydraulische vloeistof worden meegesleurd en via de tweede terugslagklep naar de ringvormige ruimte worden geleid.

20 Een practische uitvoering van het uitvindingsprincipe is gekenmerkt doordat tussen genoemde deksel en de werkcilinderruimte rondom de zuigerstang een ringvormig ontluchtingskanaal is geplaatst waarop een leiding met de genoemde tweede terugslagklep uitmondt, waarbij in de naar die werkcilinderruimte gekeerde begrenzingswand van dat ring-25 vormige ontluchtingskanaal een aantal regelmatig verdeelde, als vernauwing werkende boringen is aangebracht.

Er bevinden zich altijd een of meer boringen in het bovengedeelte van de werkcilinderruimte. De tweede terugslagklep mag zich op een willekeurige plaats ten opzichte van de bovenkant bevinden 30 waardoor de montage van een deksel met behulp van schroefdraad wordt vereenvoudigd. Via de terugslagklep wordt de hydraulische vloeistof met eventueel aanwezige lucht of schuim naar de ringvormige ruimte rondom de werkcilinder gevoerd. De lucht kan zich afscheiden en zich boven in die ringvormige ruimte verzamelen.

35 Om ook lucht of schuim te verwijderen dat zich in de werkcilinderruimte zonder zuigerstangdoorvoer tegen de zuiger heeft verzameld kan tegen de zuiger een schijf met een aantal gelijkmatig verdeelde, zich in radiale richting uitstrekkende uitstulpingen zijn bevestigd welke uitstulpingen met het zuigeroppervlak nauwe radiale kanalen 40 begrenzen die met hun omtrekseinden uitmonden in de werkcilinderruimte 8500145 · Ί en met hun binneneinden in verbinding staan met kanalen in de zuiger.

Bij inwaartse beweging van de zuiger wordt de hydraulische vloeistof door de radiale kanalen geperst, waarbij de beperkte doortocht van de kanalen tot een drukval leidt die een versnelling van 5 de hydraulische vloeistof tot gevolg heeft, waardoor eventueel aanwezige lucht en schuim door de in het bovendeel van de werkcilinder uitmondende radiale kanalen worden meegesleurd. Lucht en schuim komen via de genoemde eerste terugslagklep terecht in de werkcilinderruimte met doorvoer van de zuigerstang.

10 De uitvinding zal nu aan de hand van de figuren nader worden toegelicht.

Figuur 1 toont een langsdoorsnede van een hydraulische tweepijpsschokdemper voor horizontaal gebruik volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont een aanzicht van de tegen de zuiger te 15 monteren schijf.

De weergegeven tweepijpsschokdemper is bestemd om in ongeveer horizontale stand te worden toegepast, in het bijzonder tussen de carrosserie en het draaistel van een railvoertuig. De bedoeling is kleine slingerbewegingen van de draaistellen, die ontstaan bij het met 20 hoge snelheden over rechte trajecten rijden, te dempen

De demper omvat een cilindervormig huis 1, een binnen dat huis aangebrachte werkcilinder 2, een in die cilinder verplaatsbare zuiger 3 die is bevestigd aan een zuigerstang 4, die door een in het huis bevestigde deksel 5 voert. Tussen het deksel en het huis en de zuiger-25 stang zijn pakkingen 6 en 7 aangebracht.

De zuigerstang 4 is bestemd om bij 8 te worden verbonden met de carrosserie, terwijl het huis 1 bij 9 dient te worden verbonden met een draaistel.

De werkcilinder 2 en een deel van het huis 1 zijn ge-30 vuld met hydraulische vloeistof.

Bij beweging van de carrosserie ten opzichte van het draaistel zal de zuiger in de werkcilinder worden verplaatst waarbij de demping wordt opgewekt door de weerstand die de hydraulische vloeistof bij het passeren van terugslagkleppen en vernauwingen ondervindt.

35 Een eerste terugslagklep 11 is aangebracht aan de uitlaatzijde van kanalen 12 die in de zuiger 3 zijn uitgespaard. De klep bestaat uit een door veren belaste ring en kan zich slechts openen in een richting vanaf de werkcilinderruimte zonder zuigerstangdoorvoer naar de werkcilinderruimte met zuigerstangdoorvoer. De doorstroomrichting van 40 het hydraulische medium is met pijlen aangegeven.

Een tweede terugslagklep 13 is gemonteerd in een ver- 8500145

« V

, -/(.- bindingskanaal 14 dat in de cilindrische deksel 5 is uitgespaard en de verbinding vormt tussen de werkcilinderruimte met zuigerstangdoorvoer en de ringvormige ruimte 15 tussen de mantel van de werkcilinder 2 en de mantel van het huis 1. De klep 13 laat slechts vloeistof door in de 5 richting van de ringvormige ruimte 15. Deze ruimte 15 vormt een reservoir ter compensatie van volumeverschillen als gevolg van het meer of minder in de werkcilinder dringen van de zuigerstang.

Een derde terugslagklep 16, in de vorm van een door veren belaste ring, bevindt zich voor de kanalen 17 die zijn uitgespaard 10 in de bodemdeksel 18 van de werkcilinder 2 en die via een verdieping 19 in de bodem 21 van het huis 1 in verbinding staan met de ringvormige ruimte 15. De klep 16 laat slechts vloeistof door in de richting vanaf de ringvormige ruimte 15 naar de werkcilinderruimte zonder zuigerstangdoorvoer.

15 Om het luchtvolume van het huis te vergroten is een extra luchtkamer 22 aan het huis aangebouwd. Het vloeistofniveau in het huis is met 23 aangegeven.

Het in de deksel 5 uitgespaarde kanaal 14 mondt aan de zijde van de werkcilinder 2 uit in een ringvormig kanaal 24 gevormd door 20 een U-vormige verdieping in een metalen ring 25 die rond de zuigerstang 4 is geplaatst en door de rand van de mantel van de werkcilinder 2 wordt geklemd tegen de deksel 5. In de U-vormige verdieping zijn met onderling regelmatige afstand nauwe boringen 27 aangebracht.

Tegen de zuiger 3, aan de zijde van de werkcilinder-25 ruimte zonder zuigerstangdoorvoer, is een metalen schijf 28 bevestigd. Deze schijf is voorzien van uitstulpingen 29 die zich vanaf de omtreks-rand van de schijf radiaal naar binnen uitstrekken en in de gemonteerde stand van de schijf uitmonden in een centrale dekseluitsparing 31 die in verbinding staat met de kanalen 12. Tussen de omtreksrand van de 30 schijf en de mantel van de werkcilinder 2 bestaat een toevoerspleet voor hydraulische vloeistof.

De demper werkt als volgt:

Indien de zuigerstang naar links beweegt zal de hydraulische vloeistof via de boring 27, het ringvormige kanaal 24, het kanaal 35 14, en de door druk geopende terugslagklep 13 in de ringvormige ruimte 15 worden verdrongen. Over de nauwe boringen 27 ontstaat een drukval waarbij de hydraulische vloeistof in de boringen wordt versneld. Deze versnelling leidt ertoe dat zich eventueel links boven in de werkcilinderruimte met zuigerstangdoorvoer verzamelde lucht en schuim worden meegesleurd en uit 40 de werkcilinder worden afgevoerd.

8500145 » * * -5-

Door de vergroting van de werkcilinderruimte zonder zuigerstangdoorvoer ontstaat onderdruk waardoor vloeistof uit de ringvormige ruimte 15 via de verdieping 19, de kanalen 17, de geopende terugslagklep 16 in de werkcilinder stroomt.

5 Bij een beweging naar rechts van de zuiger 3 zal vloei stof uit de werkcilinderruimte zonder zuigerstangdoorvoer via de tussen de uitstulpingen 29 en de zuiger gevormde kanalen, de centrale uitsparing 31, de kanalen 12 en terugslagklep 11 in de werkcilinderruimte met zuigerstangdoorvoer stromen en tevens zal een deel van het in die werk- 10 cilinderruimte met stangdoorvoer terecht gekomen vloeistofvolume via de bovengenoemde weg 27, 24·, 14·, 13, in de ringvormige ruimte 15 stromen; immers wordt bij verplaatsing van de zuiger meer vloeistof in of uit de werkcilinderruimte zonder stangdoorvoer dan in of uit die met stangdoorvoer verdrongen.

15 Lucht en schuim die zich boven de werkcilinderruimte zonder stangdoorvoer tegen de schijf 28 zouden hebben verzameld, zullen door de nauwe radiale kanalen van de schijf 28 worden meegesleurd doordat zich over deze radiale kanalen een drukval opbouwt en de vloeistof ! in die kanalen wordt versneld.

20 De demping wordt teweeggebracht door de weerstand die de vloeistof bij het passeren van terugslagkleppen, kanalen en vernauwingen ondervindt. De demping dient bij bewegingen van die zuiger naar rechts en naar links gelijkmatig te zijn. Deze gelijkmatigheid wordt enerzijds - in op zichzelf bekende wijze - bevorderd door het in één 25 richting rondpompen van de hydraulische vloeistof (alle kleppen openen in dezelfde stromingsrichting en de vloeistof passeert bij beide zuiger-bewegingen de terugslagklep 13) en anderzijds - volgens de uitvinding -door de lucht en het schuim als gevolg van de versnelde doortocht via vernauwde kanalen mee te sleuren.

30 Lucht en schuim zouden bij niet afvoeren een vertra gende werking hebben op het openen en sluiten van de kleppen waardoor de demping wordt tegengewerkt.

Uiteraard zijn binnen het kader van de uitvinding verscheidene wijzigingen van de weergegeven en beschreven demper mogelijk.

85 0 0 1 4 5

Claims (3)

1. Hydraulische tweepijpsschokdemper voor horizontaal gebruik, in het bijzonder voor railvoertuigen, voorzien van een cilindervormig huis, een binnen dat huis aangebrachte met vloeistof gevulde werkcilinder, een ringvormige ruimte tussen huis en werkcilinder, een 5 in de werkcilinder verplaatsbare zuiger met een door een eerste terugslagklep af te sluiten eerste verbinding tussen de ruimtes aan weerszijden van de zuiger, een door een deksel van de werkcilinder stekende zuiger-stang, een zich tussen de werkcilinder en de ringvormige ruimte door genoemde deksel uitstrekkende tweede verbinding die door een tweede afsluit-10 klep afsluitbaar is, een door een derde terugslagklep afsluitbare derde verbinding tussen de ringvormige ruimte en de werkcilinderruimte die niet de zuigerstang bevat, waarbij genoemde eerste terugslagklep hydraulische vloeistof doorlaat naar het werkcilindergedeelte met zuigerstang, genoemde tweede terugslagklep hydraulische vloeistof doorlaat naar de 15 ringvormige ruimte en genoemde derde terugslagklep hydraulische vloeistof doorlaat naar de werkcilinderruimte zonder zuigerstang, met het kenmerk, dat in de genoemde tweede verbinding (14·, 24·) ten minste één steeds in het bovengedeelte van de werkcilinder (2) uitmondende vernauwing (27) is opgenomen waarover bij verplaatsing van de zuiger (3) 20 een drukval kan ontstaan.

2. Hydraulische tweepijpsschokdemper volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat tussen genoemd deksel (5) en de werkcilinderruimte rondom de zuigerstang (4·) een ringvormig ontluchtings-kanaal (24·) is geplaatst waarop een leiding (14·) met de genoemde tweede 25 terugslagklep (13) uitmondt, en dat in de naar die werkcilinderruimte gekeerde begrenzingswand van dat ringvormige ontluchtingskanaal (24·) een aantal regelmatig verdeelde, als vernauwing werkende boringen (27) is aangebracht.

3. Hydraulische tweepijpsschokdemper volgens conclusie 30 1 of 2, met het kenmerk, dat tegen de zuiger (3) een schijf (28) met een aantal gelijkmatig verdeelde, zich in radiale richting uitstrekkende uitstulpingen (29) is bevestigd, welke uitstulpingen met het zuigeroppervlak nauwe radiale kanalen begrenzen die met hun omtrekseinden uitmonden in de werkcilinderruimte en met hun binneneinden in verbinding 35 staan met kanalen (12) in de zuiger. 8500145