DE19523467A1 - Hydraulikkapsel, insbesondere für Eisenbahnpuffer - Google Patents
Hydraulikkapsel, insbesondere für EisenbahnpufferInfo
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Description
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 Multiplika
torventil angeordnet ist, das bei quasistatischen Beanspru
chungen der Hydraulikkapsel die Widerstandskraft der Gasfe
der 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 quasistatisch 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 Multiplikator
ventil um einen konstruktiv vorgegebenen Faktor gesteigert
wird. Bei Stoßvorgängen mit höheren Geschwindigkeiten
verhält sich die Hydraulikkapsel aufgrund des dann zusätz
lich wirksamen hydraulischen Dämpfers dynamisch. Das zugehö
rige Federdiagramm entsteht durch Addition der Kräfte der
Gasfeder mit den Kräften des hydraulischen Dämpfers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulik
kapsel der gattungsgemäßen Art auf einfache Weise so aus zu
bilden, daß einerseits die bei quasistatischen Beanspru
chungen gewünschte hohe Federsteifigkeit erhalten bleibt,
andererseits bei dynamischen Beanspruchungen die Puffer
kräfte 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 Ausführungsbei
spielen 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 Kombi
nation 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 unter schied
liche Puffergehäuse entsprechend modifiziert werden.
Der Zylinder 5 enthält in seinem mit Öl gefüllten Raum 5c
einen zentrisch angeordneten Drosseldorn 7, der bei Hub
bewegungen 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 Beanspru
chungen 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 Wider
standskraft der Gasfeder 2 dadurch, daß die gasseitigen
Ventilschließflächen um beispielsweise den Faktor 5 größer
sind als die ölseitigen Ventilöffnungsflächen. 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 Über
druckventil 4 ist die Funktion des Multiplikatorventils 3
aufgehoben; das Öl gelangt durch einen innerhalb des Kopfes
6b 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 Multiplika
torventils 3 und des Überdruckventils 4. Bei diesen Gestal
tungen 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. Insbe
sondere 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 Federdia
gramm nach Fig. 4 die gegenüber der Kennlinie SK 1 flachere
statische Kennlinie SK 2 der Hydraulikkapsel. Die hinzutre
tende dynamische Kennlinie DK des hydraulischen Dämpfers 1
trifft erst nach einem längeren Hubweg der Kapsel auf die
statische Kennlinie SK 2, so daß vorteilhaft die Puffer
kräfte 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.
Bezugszeichenliste
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
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 (1)
- 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) ange ordnet ist, das bei quasistatischen Beanspruchungen der Hydraulikkapsel die Widerstandskraft der Gasfeder (2) erhöht, gekennzeichnet durch ein parallel zum Multiplika torventil (3) geschaltetes Überdruckventil (4), das bei quasistatischen Beanspruchungen geschlossen bleibt und bei dynamischen Beanspruchungen derart öffnet, daß die Funktion des Multiplikatorventils (3) aufgehoben ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995123467 DE19523467C2 (de) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | Hydraulikkapsel, insbesondere für Eisenbahnpuffer |
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DE1995123467 DE19523467C2 (de) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | Hydraulikkapsel, insbesondere für Eisenbahnpuffer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE19523467C2 DE19523467C2 (de) | 1999-12-09 |
Family
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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DE (1) | DE19523467C2 (de) |
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- 1995-06-28 DE DE1995123467 patent/DE19523467C2/de not_active Expired - Fee Related
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