DE2004908B2

DE2004908B2 - Kolbenschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE2004908B2
Application number: DE2004908A
Authority: DE
Inventors: Wladimir Michailowitsch Garbusow; Wladimir Andreewitsch Koschelew; Georgy Michailowitsch Lewit; Albert Alexandrowitsch Maltsew; Wladimir Fedorowitsch Kalinin Myachew; Iwan Iwanowitsch Schelnokow
Original assignee: Kalininsky Wagonostroitelny Sawod, Kalinin; Leningradsky Institut Inschenerow Schelesnodoroschnowo Transporta Imeni Akademika W.N. Obrastsowa, Leningrad
Priority date: 1969-02-07
Filing date: 1970-02-04
Publication date: 1974-11-14
Also published as: GB1294523A; US3701402A; DE2004908C3; FR2034037A5; DE2004908A1; CA937458A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen einseitig wirkenden hydraulischen Kolbenschwingungsdämpfer mit horizontaler Betriebslage für Transportmittel, dessen Zylinderarbeitsraum am unteren Teil der Stirnseite über ein, den Eintritt der Flüssigkeit gestattendes Überströmventil und am oberen Teil der Stirnseite über einen Drosselkanal mit einem Flüssigkeitsbehälter Verbindung hat.

Ein Schwingungsdämpfer dieser Art ist aus der französischen Patentschrift 1 123417, Fig. 5, bekannt. Bei dieser Ausbildung ist der Zylinderraum zu beiden Seiten des Kolbens mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt. Der Kolben weist eine durch eine Stopfbuchsendichtung nach außen geführte Kolbenstange auf. Der Flüssigkeitsbehälter hat die Form eines den Zylinder konzentrisch umgebenden Ringraums, der bis über die Hälfte mit Flüssigkeit gefüllt ist.

Diese bekannte Ausbildung hat den Nachteil, daß Leckverluste durch die Stopfbuchsendichtung der Kolbenstange auftreten, wodurch die ohne Wartung mögliche Betriebsdauer begrenzt ist.

Es sind aus der französischen Patentschrift 1 234 277 zwar Dämpferanordnungen bekannt, bei denen lediglieh auf der der Kolbenstangendichtung abgewandten Kolbenseite Dämpfungsflüssigkeit vorhanden ist, jedoch betrifft dieser bekannte Dämpfer eine andere Ausbildung, die auch von der Aufgabenstellung her vorliegend nicht in Betracht kommt. Im übrigen verhin dert eine solche Ausbildung auch nicht das Lecken, da der Flüssigkeitsstand im Vorratsbehälter sich oberhalb der Kolbenstangendichtung befindet und von dort her ein Austreten möglich ist.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, unter Vermeidung der erwähnten Nachteile einen Schwingungsdämpfer für horizontale mechanische Schwingungen zu schaffen, bei dem ein Herausfließen der Arbeitsflüssigkeit aus dem Zylinder über die Stopfbuchse zuverlässig verhindert ist, so diß der notwendige Vorrat an Arbeitsflüssigkeit verringert und die ohne Wartung mögliche Betriebsdauer verlängert werden kann. Der Aufbau und die Montage bzw. Demontage des Schwingungsdämpfers soll dabei einfach sein.

Ausgehend von einer Ausbildung der eingangs beschriebenen Art wird zur Lösung dieser Aufgaben erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Arbeitsflüssigkeitsbehälter unterhalb des Zylinders angeordnet ist und das Überströmventil in einem Überströmkanal in Gestalt eines an der Stirnseite des Zylinders nach unten in die im Behälter befindliche Arbeitsflüssigkeit ragenden Stutzens sitzt und daß am Ausgang des Drosselkanals ein als hydraulischer Verschluß dienender Raum vorgesehen ist

Eine konstruktiv zweckmäßige Ausbildung ist es, wenn der Überströmkanal, der Drosselkanal und der als hydraulischer Verschluß dienende Raum in einem an der Stirnseite des Zylinders montierten, senkrechten, abnehmbaren Teil ausgebildet sind.

Dieses Teil kann dabei vorteilhafterweise in einen Zylinderkopf eingeschraubt sein, mit dem die Stirnseite des Zylinders verschlossen ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert.

Der hier gezeigte Schwingungsdämpfer, z. B. für Schienenfahrzeuge, besteht aus einem waagerecht liegenden Zylinder 1 mit einem Kolben 2, dessen Stange 3 durch eine Stopfbuchse 4 nach außen tritt. An den Enden von Zylinder 1 und Kolbenstange 3 sind Augen 10 ausgebildet, die zum Anschluß an die Teile dienen, deren Bewegung gegeneinander zu dämpfen ist.

Der Zylinder 1 ist umgeben von einem zylindrischen Gehäuse 16, so daß zwischen beiden ein ringförmiger Zwischenraum 17 verbleibt. Zwischen dem ringförmigen Zwischenraum 17 und dem kolbenstangenseitigen Raum 18 des Zylinders 1 besteht eine Verbindung über Öffnungen 19, wodurch der Raum 18 entlüftet ist.

Am Gehäuse 16 unterhalb des Zylinderarbeitsraums 5 ist der Vorratsbehälter 6 für die Arbeitsflüssigkeit vorgesehen, wobei der Flüssigkeitsspiegel in demselben sich unterhalb der Stopfbuchse 4 befindet.

Im Gehäuse 16 ist eine Bohrung 20 vorgesehen, die den ringförmigen Zwischenraum 17 mit dem Flüssigkeitsbehälter 6 verbindet.

Das StirnepHo des Zylinders 1 ist mittels eines Zylinderkopfs .. ... schlossen, in den senkrecht ein patronenförrr >'<?v » - 13 eingeschraubt ist. Dieses einschraubb·.:- · ' ■ ' * ragt mit seinem unteren Ende vom Zylinderkopi 7 ■ such unten in die im Behälter 6 befindliche Flüssigkeit. In diesem unteren Abschnitt ist der Überströmkanal 8 mit dem Überströmventil 11 ausgebildet. Der Überströmkanal 8 hat durch Querbohrungen mit dem Arbeitsraum 5 des Zylinders Verbindung. Das Überströmventil hat die Wirkung eines Rückschlagventils, das das Einströmen der Flüssigkeit aus dem Behälter 6 in den Kanal 8 und von dort in den Arbeitsraum 5 gestattet.

Im Teil 13 ist weiterhin ein Drosselkanal 7 ausgeführt, der am oberen Teil der Stirnfläche in den Arbeitsraum 5 mündet. Das untere Ei¹He des Drosselkanals 7 mündet in einen als hydraulischer Verschluß wirkenden Innenraum 9. In diesen ist von oben her eine hohle Einstellschraube 15 eingeschraubt, gegen deren unteres Ende sich eine Feder stützt, die ein Sicherheitsventil 12 belastet. Der Innenraum 9 hat über den Innen-

kanal der Einstellschraube 15 mit dem ringförmigen Zwischenraum 17 Verbindung.

Zur Montage und Demontage des einschraubbaren Teils 13 ist im Gehäuse 16 oberhaib desselben eine öffnung vorgesehen, die mit einem Stopfen 14 verschließbar ist

Der Betrieb des beschriebenen Dämpfers verläuft in folgender Weise:

Nach einer längeren Betriebspause befindet sich die gesamte Arbeitsflüssigkeit im Behälter 6, z. B. weil sie seit der letzten Betriebszeit dorthin gesickert ist. Wenn nun der Schwingungsdämpfer wieder in Tätigkeit gesetzt wird, so wird der erste Ausziehhub zu einem Unterdruck in dem Arbeitsraum 5 führen, unter dessen Wirkung das als Rückschlagventil mit großem Durchlaßquerschnitt ausgebildete Überströmventil 11 öffnet und Arbeitsflüssigkeit in den Arbeitsraum 5 unter teilweiser Füllung desselben einströmt.

Bei einem nun folgenden Zusammendrückbub schließt das Überströmventil 11 und der Druck in dem Arbeitsraum 5 steigt. Ein Teil der oberhalb der Flüssigkeit im Arbeitsraum befindlichen Luft wird durch den Drosselkanal 7 verdrängt. Er entweicht über den Innenraum 9 und die Bohrung der Einstellschraube 15 in den ringförmigen Zwischenraum 17.

Bei weiteren Hin- und Hergängen des Kolbens 2 wird allmählich die gesamte Luft aus dem Arbeitsraum 5 verdrängt, bis dieser vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist. Damit ist der volle Betriebszustand erreicht, in dem bei jedem Zusammendrückhub nur noch Flüssigkeit durch den Drosselkanal 7 verdrängt wird, durch den Innenraum 9 strömt, seine Richtung umkehrt und in der Bohrung der Einstellschraube 15 wieder hoch steigt, aus dem Kopf dieser Einstellschraube ausströmt und zu beiden Seiten durch den ringförmigen Zwischerraum 17 und die Bohrung 20 in den Behälter 6 zurückfliegt.

In diesem vollen Betriebszustand führen die Bewegungen des Kolbens zu einer Zirkulation der Arbeitsflüssigkeit: beim praktisch ungedämpft erfolgenden Ausziehhub wird durch den Überströmkanal 8 Arbeitsflüssigkeit aus dem Behälter 6 angesaugt (eine Dämpfung dieses Hubs wäre durch entsprechende Dimensionierung des Durchlaßquersjhnitts des Überströmventils 11 oder durch Anordnung eines besonderen Drosselquerschnitts auf diesem Strömungsweg zu erreichen) und beim darauffolgenden Zusammendrückhub wird die Flüssigkeit durch den Drosseikanal 7 auf dem oben beschriebenen anderen Strömungsweg verdrängt und gelangt in den Behälter zurück. Die Dämpfung des Zusammendriickhubs hängt von der Viskosität der Flüssigkeit und von dem Drosselquerschnitt des Drosselkanals7ab.

In diesem vollen Betriebszustand wirkt die Flüssigkeit im Innenraum 9 als hydraulischer Verschluß: beim Ausziehhub, wählend dessen ein Unterdruck im Arbeitsraum entsteht, kann durch den Drosselkanal 7 nur eine geringe Menge Flüssigkeit nachgesaugt werden, jedoch bei weitem nicht so viel, als daß die aus dem ringförmigen Zwischenraum 17 nachkommende Luft — in der Bohrung der Einstellschraube 15 absteigend und dann im Innenraum 9 wieder aufsteigend, bis zum Drosselkanal gelangen könnte. Es wird lediglich der Flüssigkeitsstand in der Bohrung der Eins'.ellschraube 15 nach Maßgabe des Nachsaugens von Flüssigkeit durch den Drosselkanal 7 etwas absinken, ohne daß jedoch die Luft bis in den Innenraum 9 gelangen kann.

Wird der Betrieb für längere Zeit unterbrochen, so sickert die Flüssigen wieder in den Behälter 6.

Übersteigt der Flüssigkeitsdruck im Arbeitsraum 5 des Zylinders 1 einen Sollwert, so spricht das Sicherheitsventil 12 an, so daß die Flüssigkeit unter Umgehung des Drosselkanals 7 in den Innenraum 9 und von dort in den Zwischenraum 17 abströmen kann.

Bei einer Undichtigkeit des Kolbens 2 im Zylinder 1 und einem Überfließen der Arbeitsflüssigkeit aus dem kolbenseitigen Arbeitsraum 5 in den stangenseitigen Raum 18 fließt diese über die Bohrung 19 in den Zwischenraum 17 und von hier aus in den Flüssigkeitsbehälter 6 ab. Auf diese Weise kann es nicht zu einem Herausfließen der Arbeitsflüssigkeit durch die Stopfbuchse 4 kommen und es sind keine Flüssigkeitsverluste aus dem Schwingungsdämpfer möglich.

Das Überströmventil 11 ist am Boden des Flüssigkeitsbehälters 6 angeordnet und dadurch ist es sogar bei geringer Flüssigkeitsmenge in diesem betriebsfähig.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einseitig wirkender hydraulischer Kolbenschwingungsdämpfer mit horizontaler Betriebslage für Transportmittel, dessen Zylinderarbeitsraum am unteren Teil der Stirnseite über ein den Eintritt der Flüssigkeit gestattendes Überströmventil und am oberen Teil der Stirnseite über einen Drosselkanal mit einem Flüssigkeitsbehälter Verbindung hat, ι ο dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsflüssigkeitsbehälter (6) unterhalb des Zylinders (1) angeordnet ist und das Überströmventil (11) in einem Überströmkanal (8) in Gestalt eines an der Stirnseite des Zylinders nach unten in die im Behälter (6) befindliche Arbeitsflüsiigkcit ragenden Stutzens sitzt und daß am Ausgang des Drosselkanals (7) ein als hydraulischer Verschluß dienender Raum (9) vorgesehen ist.

2. Kolbenschwingungsdämpfer nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Überströmkanal (8), der Drosselkanal (7) und der Raum (9) in einem an der Stirnseite des Zylinders (1) montierten, senkrechten, abnehmbaren Teil (13) ausgebildet sind.

3. Kolbenschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Zylinderende ein dessen Stirnseite verschließender Kopf (21) befestigt ist, in den das Teil (13) eingeschraubt ist.