DE2121775A1

DE2121775A1 - Puffer, insbesondere für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE2121775A1
Application number: DE19712121775
Authority: DE
Inventors: Guido; Fogliacco Vittorio; Turin Brambilla (Italien). P
Original assignee: RIV SKF Officine di Villar Perosa SpA
Current assignee: SKF Industrie SpA
Priority date: 1970-05-04
Filing date: 1971-05-03
Publication date: 1971-11-18
Also published as: GB1347358A; US3729101A; SE367799B; DE2121775B2; DE2121775C3; FR2091117A5; SU402192A3

Description

Patentanwalts ΙΜρί. Ing. F, WeicktnaüR,.». Dipl. Ing. H. &etckn-3nfi, Dipl. Phys, Dr. K. Fincke pi-,ί. Inn P.A. WeteKmann, Dipl.Chem,B. nuber RIY-SKP OPPICIME DI YIIiMR PERGSA S.p.Ä« H NüincheP 27, Möhistr. 22

Via Mazzini 55 ^ ., ^ j η η ς

Turin, Italien ""

Puffer,

Die vorliegende Erfindung besieht sich au;: au*; eines.-! inöahaiv'.sch-elastisehen Teil und einem hydraulischen Teil bestehende Puffer, iiisbesonaere zur Verwendung an Schienenfahrzeugen.

Die Aufgabe von Puffern besteht darin, die Stoss^uersie asx£zwi€h^r<i<m, die sich zwischen den Schienenfahrzeugen besonders i* AugeiiblioK de3 Ankt-ppelvorganges entwickelt, und in der Wiedergabe des kieiiistniöglicVisu Teiles dieser StoSenergie.

Es sind Puffer bekannt., die aus Federn aus iustallisohem oder einem elastomeren Werkstoff bestehen, die in der La^e ..a'r,:'.. di.-ssö Energie aufzunehmen, die aber die aufgespeicherte Energie nicht in genügender Weise verzehren.

Es sind auch kombinierte Puffer bekannt, die einen elastischen, und einen hydraulischen Teil aufweisen. Diese bekannten Puffer erlauben jedoch keine genaue Anpassung der Dämpfungscharakteristik in den verschiedenen Phasendes Hubes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und einen Puffer zu schaffen, der eine gute Federung und Dämpfung aufweist und die Stoßenergie in optimaler· Weise aufnirant. Insbesondere soll dia Bewegung beim Rücklauf stark gebremst werden, um eine wirkungsvolle Dämpfung zu erreichen.

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ELat-t -

Eir„a «eitere Aufgabs bastsht darin- eiiaen Puffer au schaffen, bei des die Bänpfungseharakteristik in AfohKnsigIrfit von den Betriebsbedingungen geändert werden kann.

Diese Aufgabe wird bsi einsai Puffsi" der eingangs genannten Art erfinlungsgemäS dadurch gelöst., daß der hydraulische Teil einen relativ zu einem Kolben verschiebbaren Zylinder eathältj, der ros eines:· n?it diesoc daroh Ksazäle nsit Einwegventilen "©rbundanea Ringrafan umschlossen ist_f. -.-iobsi dsr- Kolben mit eine;" sn seinem fr®!en Ende mündenden, koaxialen Eshr-iing ¥ώ^3®Ιί3β ist, in die ο in as Bsd3ii des Zylinders befestigter Stift ragt»

Welters Merlanale der- Erfindung ergebsii sich aus der folgenden Bssohreibung von Ausführungsbeispielsnj die in den Zsienrauigsri dargestellt sind. Disse seigen in:

Figur 1 einen Längsschnitt üuveh. eisen Puffer gemäß ds? Erfindung_Λ

Figur 2 sinen Längsschnitt dur-oh einen Te*il einer abgeänderten g gemäß dor !rfisdV;S"i

Figur 3 ©inen Querschnitt naoh der Linie IH-III der Figur 2 und

Figur h ein Diagramm,, das die Rückwirkungseigenschaften des

erfindungsgeraäßen Puffers in Abhängigkeit vom Hub wiedergibt.

Wie In Figur 1 dargestellt ist, umfaßt der erflndiingsmäßige Puffer einen mechanisch-elastischen Teil, der aus einem Paket von Metallscheiben 1 besteht,, zwischen denen jeweils ein elastisch nacligiebiger Ring 2, der vorzugsHeiss aus Gummi mit hoher Hysterese besteht.» unter VorspanniJng angeordnet und beispielsweise durch Kleben mit den Metallscheiben 1 verbunden ist. Die Metallscheiben 1 sind mit umlaufenden Sicken la versehen^ die zur Zentrierung In entsprechenden Aussparungen 2a in den Ringen 2 eingreifen..

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Der oben beschriebene mechanisch-elastische Teil 1st zwischen einer Endplatte J5 und einem Gehäuse 4 angeordnet, das in Bezug auf die Endplatte 3 axial verschiebbar ist.

Das Gehäuse 4, das den hydraulischen Teil des Puffers umfaßt, weist einen rohrförmigen Ansatz 5 auf, der In den durch das Federpaket gebildeten Baum ragt. Das Gehäuse 4 ist mit seinem rohrförmigen Ansatz 5 auf einem Schaft verschiebbar, der mit einem Ende in einer Ausnehmung der Endplatte 3 angeordnet ist und dessen in das Gehäuse 4 ragende Ende zu einem Kolben 7 ausgebildet ist. Der Kolben 7 1st relativ zu einem im Gehäuse 4 befindliehen Zylinder 8 verschiebbar. Der Zylinder 8 ist durch eine Deckplatte 9 abgeschlossen und von einem Ringraum Io umschlossen, der als Reserveraum für das hydraulische Mittel dient.

Der Ringraum Io steht mit dem an der freien Stirnseite des Kolbens 7 befindlichen Zylinderraum A durch zwei oder mehrere Kanäle 11, IjJ in Verbindung, die durch Einwegventile 12, l4 gesteuert werden, welche sich je nach den Druckverhältnissen im Zylinderraum A öffnen oder schließen.

Das kolbenseitige Ende des Schaftes 6 weist eine axiale Bohrung 15 auf, die mit dem Zylinderraum A über eine Düse l6 in Verbindung steht, in die ein kegelförmiger Stift 17 ragt, der koaxial zur Bohrung 15 an der Deckplatte befestigt ist. Durch seine Kegelform verändert der Stift 17 je nach dem Maß, mit dem er in die Bohrung 15 ragt, den Durchflußquerschnitt durch die Düse während eines Kolbenhubes.

Die Bohrung 15 im Schaft 6 steht mit dem hinteren Zylinderraum B über im wesentlichen radial gerichtete Kanäle l8 in Verbindung. Der Kolben hat außerdem eine oder mehrere axiale Durchlässe 19, die ebenfalls durch Einwegventile 2o gesteuert werden, welche sich nur während der Annäherung der Deckplatte 9 an den Kolben 7 öffnen.

Die Punktionsweise der Vorrichtung ist folgende: Bei Krafteinwirkung auf die Deckplatte 9 in Richtung auf das Federpaket

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werden die elastisch iia^Iigiobigea iliiäge 2 SHsriäohst sras&na&engödrüekfe imd dadurch da:? Äbsteid s^Täseaes des Kolben 7 und der Deckplatte 9 veiikupzt, wodiu'ch sieii der X&'tsels doa im Zylinderraum Ä befindlichen dies erhöht» Bas Öl fließt deshalb awe dea Sylindejprauia A durch die Öffnung zwischen der Düse und den Stift IT vsia ttecfa die Kanäle l8 in den Zylinderrauni B.

Ein Teil des Öles fließt dabei auch durch die Kanäle 19 und die Ventile 2o, welche sieh in diesem Phase öffnen, direkt hinter den Kolben. Aufgrund des "Volumens des Schaftes 6_D der in den Zylinder 8 eindringt, kann nioht das gesagte·* im ZjlinaQ'i-v&vim k befindliehe Öl in den Zylinderraum B fließen; ein Teil des Öles fllsßt dQshalb disrch die von dem Ventil I^ gesteuerten Kanäle 13 in den Eiiagraura Io» Die dSropfende Wirkung des Puffers wird durch die kosbiisier-te liii/kung der Eiawegventile 14 und 2o und der Drosselung durch den Stift 17 ©prsioht.

Bei einer KrafteiiETlÄizag ayf die Dsokplatte 9 in Richtung auf d-as Pederpaket nimmt die ßeschwindlgkait des Kolbens 7 relativ zum Gehäuse 4 linear ab» Zur Yeziisiefcsg eines pl«3tslieh©a Draekesstiöges im Zylinderraum A hat der Stift 17 eis® EGgglf©iri_a se daß dar Querschnitt der Düse 16 nur allmählish verkleinert uircU Auf dies© Weis© niaiut der Dämpfungsfaktor umgekehrt proportional satsr Kolkasgeschwindigkeit ab«

läuft des? Vorgang in derselben Weise ab^ ",-leim, ein Stoß auf die Endplatte 3 w

Der Fuffer kann dureh gegenseitige Abstiaaung des mechanischen^elastischen und des hydraulischen Teils so eingestellt werden, daß die Gegenwirkung des Puffers während des Stoßvorgacges konstant bleibt; das ist dann möglich, wenn der mechanische und dsr hjrdraulisohe Teil keinplesientäre Charakteristiken haben_a wie in Figur 4 dargestellt ist» In diesem DiagrsHSi ist auf der Abszisse X der Kolbenhub und auf der Ordinate Y die Gegenkraft bei größter Stoßgeschwindigkeit aufgetragen,. Di© Kurve 25 stellt die Charakteristik des mechanischen und die Kurve 26 diejenige des hydraulischen Teils dar» Di© Suasne der Ordinaten der Kurven 25 «Μ 2β ist dabsi konstante

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Der Stift Γ/ kann auch anders profiliert sein* verhalten seil.

u-h ;,v.^ Puffer anders

Beim Rücklauf des Gehäuse 4 aufgrund der van w^ihssrii Gegenkraft kann das öl aus dsm Zylinderraum B nur -tsr Zylinderraum A gelangen, «eil die Einwegventile 2c i;\ sen sind. Dadurch wird eine arhebüehe Breinawirkar..-; ,..; geringer Hüoklftufgesc>v.*ir.dis'kel-t

Τ*

Π. «rzsugtan

,.·■ ?>U?a 16 in den !?:;> Phase geschlos g bei

Dadurch daß sich dar Sch« ft· S wiedex» äue der. i;^:l:.r;-Uic wird durch das Einwegventil 12 ein gleichwertige ,>j^ raum A ^uiHlckgef ordert, so \a& dieser hm er £$:x;. ir.it·

*-. :i';lizi«hT._f :.· Λ:.η ZvIi-xler lt ^lile."ot.

In den Figuren 2. und 1 1st ο in abgöa.nderts& Aur-fiX '■■. "c; bei d-sm der Stift 21 rohrförmig auageMiXkt yiK- Cer.f ^: 9 befesxigt 1st, Der Stift SI weist auf exmm -rcl.. ■;·:.-Bohrtmgsn 22 auf, durah clie das Öl in die Befrans ;^;> -die Kanäle l3 fließt. Im Truiern de3 Stirk^ ?;l is- >oa achse drehbares Stellglied 23 angaordaet, '.^^ ■"■:' -v."-.¹ 24 oder dergleichen vergeht werden kenr, .;,»■;.. ;Ογ.··.'λ>.ώ;. das einen doppelpilzartigsn Querscl nitt hai, ;.'.:;i'.,. α:^; oder geöffnet werden. Die Dantpfungscharakt^rlatdk &.*& durch Drehung des Stellgliedes 23 von außen ge-mdert; v/ rungen 22, die in dem Stift 21 eingearbeitet sind, teilweise ader garn geschlossen oder geöffnet werden. Die Lanssvertellixng ä$v Bohrungen 2S auf dem Stift 21 erlaubt die Erzeugung einer Dämpfung^haraktsristik In Abhängigkeit vom Hub, während die Umfangsverteilung der Bohrungen 23- sine Einsteilung der Empfindlichkeit durch Verdrehung des Stellgliedes £,"5 von außen her gestattet.

.ciiaf^^a 6 and in ·. e:ls;. ^a seine I^ngs-3:r ü.;.;:.=;":· eii't© Mutter .v; £-'t;--r.lgliQdea 23, ;·;,:.-^' ν¹''* 2S g^xp e^. itHmi somit in, i?ilem die Boh

Die beschriebenmund dargestellteiKonstruktioneri cind selbstverstHndliiJii nur Ausführungsbeispiele der Erfindung, so daß im Rahmen des Srfia&ungsged&nkens Änderungen möglich sind.

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Claims

P fj-t 3St C, Ii. ■; ;i ^ ί: C Il

-t-, daß. do;i ^rdp-

aus s-incr: r:-3ohs·= '.^::::':,:^?.;?^£Cr"\. Teil,, dadurch ^αγώϊι»

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Eiaioii nash

r?":i;:-ieirHi~"b_;i ctaß der· Stift (17) ksgel

?^r^ii? nach ünsp^uah I₅ cicc&^ol: s^Oiivs^icßiiat, da3 de? Stift (21) roh?« fSETis ausgebildet ist isiS οJt ie i^GOäStlieli«¹^ radial verlaufsnäen Esa= vuz^m (22) ^e^cslieii let., ^'cfeDi Jr Zraera dos Stiftes (21) kc--xtlal eis mn ßs£as LäBgs&eöso di/Siits^jE StoJ.lglii^ (25) angeordnet Is'b-, das einen

fed nach eines dor fespraefes I bis 3, dadurch gekeimzeicmet-₅ daS derfeaslsefe-slestisehc Teil B^stcärl; aus einesk Paket von Metallssixslben (i) Eshen dssiea jeweils β la eiesticeh naohsiebiger Hing (2) wia öiusni i" (äsrgleleiiQjfi angeordnet ist, wcbei das Paket zwischen dem SsMuse (4) I-r-foraulisöhea Seile i3Bcl ßinsi» IMpiatte (3) angeordnet ist.

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5» Puffer nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daS der Kolben (7) Bit dem freien Ende seines Schaftes (6) an der Endplatte (3) angeordnet ist und mit Kanälen {l8) versehen 1st, die eine Verbindung zwischen der Bohrung (15) und dem sohaftseitigen Zylinderraum (B) herstellen.

6. Puffer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) «indestens einen Durchlaß (19) aufweist, der den Zylinderraura (B) Bit des Zylinderraun (A) am freien Kolbenende verbindet, wobei Jeder Durohlafl (19) mit einem.Einwegventil (2o) versehen 1st, das sich bei Überdruck ix Zylinderraum (A) öffnet.

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