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Die Erfindung betrifft eine hydropneumatische
Puffervorrichtung zur Verwendung in einer Energie-Absorptionsvorrichtung,
wie z. B. einen am Ende des Fahrzeugs angebrachten Puffer eines
Eisenbahn-Fahrzeuges, wobei die Puffervorrichtung strukturbildend
folgende Bestandteile umfasst: eine Zylinderkammer mit zwei Enden,
von denen eines geschlossen ist, und die mit Hydraulikflüssigkeit
gefüllt
ist, wenn sich die Vorrichtung in Betrieb befindet, einen Vorratsbehälter für die hydraulische
Flüssigkeit,
Dosiereinrichtungen, die eine dosierte Verbindung zwischen der Zylinderkammer
und dem Vorratsbehälter
schaffen, einen Kolben, der einen Kolbenkopf aufweist, der in der
Bohrung der Zylinderkammer verschiebbar ist, und eine Kolbenstange,
die in einer Struktur verschiebbar ist, die das andere Ende der
Zylinderkammer bildet, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass
eine Bewegung des Kolbens von einer Stelle in der Zylinderkammer
weg, die der Kolben einnimmt, wenn die Vorrichtung nicht unter Last
steht, hydraulische Flüssigkeit
aus der Zylinderkammer durch die Dosiereinrichtung zum Vorratsbehälter verdrängt, wobei
ein Einweg-Ventil so betreibbar ist, dass es eine Strömung der
hydraulischen Flüssigkeit
vom Vorratsbehälter
zur Zylinderkammer ermöglicht
und einen Hohlraum, der mit Gas gefüllt ist, wenn sich die Vorrichtung
in Betrieb befindet, und der so ausgebildet ist, dass das Gas durch
die hydraulische Flüssigkeit
so wirkt, dass es den Kolben zu besagter Stelle hin drückt, wenn
die Vorrichtung nicht unter Last steht. Eine solche Vorrichtung
wird in der weiteren Beschreibung als „hydropneumatische Puffervorrichtung
der hier in Rede stehenden Art" bezeichnet.
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Die US-Patente 3,589,528 (Stephenson), 3,791,534
(Stephenson) und 3,854,596 (Stephenson et al.) beschreiben jeweils
eine am Ende des Wagens angebrachte Kupplung für ein Eisenbahn-Fahrzeug, die
eine hydropneumatische Puffervorrichtung der oben beschriebenen
Art umfasst. Im US-Patent 3,854,596 wird darauf hingewiesen, dass
eine solche Puffervorrichtung inhärent den Nachteil aufweist, selbst
bei kleinen Lasten festzulaufen, wenn diese über einen beträchtlichen
Zeitraum hinweg aufgebracht werden. Bei der Erfindung, die den Gegenstand
des US-Patentes 3,854,596 bildet, ist ein elastomeres Polster zwischen
der Struktur der Kupplung, in der der Kupplungsstift montiert ist
(wobei es sich um den Stift handelt, an dem die Kupplungsstange angelenkt
ist), und dem geschlossenen Ende des Zylinders der Puffervorrichtung
vorgesehen, die in dieser Struktur untergebracht ist. Das elastomere
Polster ist vorgesehen, um diesen Nachteil zu vermeiden, doch findet
in diesem Fall keinerlei Energieabsorption in der Zugrichtung statt.
Dies hat, wie in beiden US-Patenten 3,589,528 und 3,791,534 angegeben wird,
seine Ursache darin, dass die vorbestimmte neutrale Position die
Position ist, in der der Kolbenkopf mit dem Zugende des Zylinderraumes
in Eingriff steht, d. h. mit der Struktur, die das andere Ende der Zylinderkammer
bildet. Auch ist die axiale Dicke des elastomeren Polsters klein,
so dass bei seinem Zusammendrücken
nur wenig Energie absorbiert wird.
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Es sind externe Schraubenfedern als
Rückholmechanismus
vorgesehen. Dies ist nicht zufriedenstellend, weil sie keine ausreichende
Kraft besitzen, sehr hoch belastet werden, die Tendenz besitzen,
zu brechen, und umständlich
und schwierig zu montieren sind.
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Die US-Patentschrift 3,411,635 schlägt eine hydropneumatische
Puffervorrichtung ähnlich
der oben beschriebenen Art vor, bei der jedoch die Einweg-Ventileinrichtungen
weggelassen sind, die betreibbar sind, um es der Hydraulikflüssigkeit
zu ermöglichen,
vom Behälter
zur Zylinderkammer zu strömen.
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Ein Nachteil dieser Anordnung besteht
darin, dass diese Vorrichtung nicht in der Lage ist, eine merkliche
Energiemenge in Zugrichtung zu absorbieren.
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Gemäß einem ersten Gesichtspunkt
der Erfindung wird eine hydropneumatische Puffervorrichtung zur
Verwendung in einer energieabsorbierenden Vorrichtung, wie z. B.
einer am Ende des Wagens angebrachten Kupplung für ein Eisenbahn-Fahrzeug vorgesehen,
wobei die Puffervorrichtung strukturbildend folgende Bestandteile
umfasst: eine Zylinderkammer, die zwei Enden aufweist, von denen
das eine geschlossen ist, und die mit hydraulischer Flüssigkeit
gefüllt
ist, wenn sich die Vorrichtung in Betrieb befindet, einen Vorratsbehälter für die hydraulische Flüssigkeit,
Dosiereinrichtungen, die eine dosierte Verbindung zwischen der Zylinderkammer
und dem Vorratsbehälter
schaffen, einen Kolben, der einen Kolbenkopf aufweist, der in der
Bohrung der Zylinderkammer verschiebbar ist, und eine Kolbenstange,
die in einer Struktur verschiebbar ist, die das andere Ende der
Zylinderkammer bildet, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass
eine Bewegung des Kolbens von einer Stelle in der Zylinderkammer
weg, die der Kolben einnimmt, wenn die Vorrichtung nicht unter Last
steht, hydraulische Flüssigkeit
aus der Zylinderkammer durch die Dosiereinrichtung zum Vorratsbehälter verdrängt, wobei
ein Hohlraum vorhanden ist, der mit Gas gefüllt ist, wenn sich die Vorrichtung in
Betrieb befindet, und der so ausgebildet ist, dass das Gas durch
die hydraulische Flüssigkeit
so wirkt, dass es den Kolben zu besagter Stelle hin drückt, wenn
die Vorrichtung nicht unter Last steht, und ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung eine Einweg-Ventilvorrichtung umfasst, die
so betreibbar ist, dass sie ein Strömen der hydraulischen Flüssigkeit
vom Vorratsbehälter
zur Zylinderkammer ermöglicht,
und dass elastisch vorgespannte Anschlagseinrichtungen in der Zylinderkammer
zwischen dem Kolbenkopf und der Struktur vorgesehen sind, die das andere
Ende der Zylinderkammer bildet, wobei die Anschlagseinrichtungen
so betreibbar sind, dass an sie der Zylinderkopf anschlägt, wenn
er sich zu dem anderen Ende hin bewegt, wodurch besagte Stelle als
vorbestimmte neutrale Position des Kolbenkopfes definiert wird,
die von der Struktur im Abstand angeordnet ist, die das andere Ende
der Zylinderkammer bildet, und dass sie gegen die elastische Vorspannung
durch die Bewegung des Kolbenkopfes in Zugrichtung verschoben wird,
wodurch die Vorrichtung Energie in Zugrichtung absorbieren kann.
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Ein Vorteil dieser Anordnung besteht
darin, dass die Energieabsorptionseigenschaften einer hydropneumatischen
Puffervorrichtung der hier beschriebenen Art in der Zugrichtung
verbessert werden.
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Vorzugsweise umfasst die hydropneumatische
Puffervorrichtung Mittel, die betreibbar sind, um die Geschwindigkeit
des Kolbens zu vermindern, wenn er sich der vorbestimmten neutralen
Position nähert,
wobei diese Mittel günstigerweise
Leitungseinrichtungen umfassen, die von der besagten Struktur gebildet
werden, so dass eine Verbindung mit der Zylinderkammer besteht,
sowie Mittel, die betreibbar sind, um die Verbindung zwischen diesen
Leitungseinrichtungen und der Zylinderkammer zu vermindern bzw.
zu verengen, wenn sich der Kolben der vorbestimmten neutralen Position
nähert,
wobei diese Verbindung im wesentlichen nicht verengt ist, wenn der
Kolben beträchtlich
gegen die vorbestimmte neutrale Stellung verschoben ist.
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Vozugsweise umfassen die Anschlagseinrichtungen
einen schwimmenden Tauchkolben, der in einem in der Struktur, die
das andere Ende bildet, ausgebildeten Hohlraum verschiebbar ist
und der durch die elastische Vorspannung zum Kolbenkopf hin gedrückt wird.
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Wenn die besagte elastische Vorspannung komprimiertes
Gas umfasst, das in dem Hohlraum durch den schwimmenden Tauchkolben
eingeschlossen ist, muß dieser
Hohlraum getrennt mit unter hohem Druck stehendem Gas gefüllt werden.
Auch ist es erforderlich, den schwimmenden Tauchkolben mit dynamischen
Dichtungen zu versehen, die geeignet sind, das unter hohem Druck
stehende Gas auf der einen Seite des Tauchkolbens daran zu hindern,
sich mit der hydraulischen Flüssigkeit
auf der anderen Seite des Tauchkolbens zu vermischen, die während bestimmter
Betriebsphasen der Vorrichtung unter Last steht, wobei dies ein
schwierig zu erreichendes Ziel ist. Der schwimmende Tauchkolben
kann rohrförmig
und der Hohlraum kann ringförmig
sein.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist der rohrförmige,
schwimmende Tauchkolben auf der Kolbenstange verschiebbar.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung trägt
der rohrförmige
Tauchkolben einen ringförmigen
Kolben, der in einem weiteren Zylinderraum gleitet, der einen Teil
des Hohlraumes bildet und von der Zylinderkammer durch die Struktur getrennt
ist, die das andere Ende bildet.
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Wenn besagter gasgefüllter Hohlraum
Teil des Vorratsbehälters
ist, so dass dort ein direkter Grenzbereich zwischen dem Gas und
der hydraulischen Flüssigkeit
vorhanden ist, besteht die Tendenz, dass hydraulische Flüssigkeit
verlorengeht. Somit ist bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung eine zumindest teilweise verschiebbare Wand als Begrenzung
des Raumes vorgesehen, wodurch dieser Raum von der hydraulischen
Flüssigkeit in
dem Vorratsbehälter
getrennt ist. Vorzugsweise ist dieser Raum eine weitere Zylinderkammer,
die in dem geschlossenen Ende der zuerst erwähnten Zylinder kammer ausgebildet
ist, und umfasst die zumindest teilweise verschiebbare Wand einen
schwimmenden Kolben, der in der anderen Zylinderkammer verschiebbar
ist.
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Vorzugsweise sind Leitungseinrichtungen vorgesehen,
durch die der weitere Zylinderraum auf der Seite des ringförmigen Kolbens,
die von der Zylinderkammer entfernt liegt, mit der Seite der zumindest
teilweise verschiebbaren Wand in Verbindung steht, die von dem Raum
entfernt liegt.
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Bei einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist der Vorratsbehälter
eine ringförmige
Kammer, die die Zylinderkammer koaxial umgibt, und umfasst die Dosiereinrichtung
Dosieröffnungen
in der zylindrischen Wand der Zylinderkammer, die voneinander im
Abstand in einer Richtung angeordnet sind, die parallel zur Achse
der Zylinderkammer verläuft, wobei
Leitungseinrichtungen in der Struktur, die das geschlossene Ende
der Zylinderkammer bildet, ausgebildet sind, wodurch die ringförmige Kammer
mit der Seite der wenigstens teilweise verschiebbaren Wand in Verbindung
steht, die von besgtem Raum entfernt liegt.
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Vorzugsweise bringen Leitungseinrichtungen,
die mit dem Zylinderraum in Verbindung stehen, den Zylinderraum
und die koaxial umgebende ringförmige
Kammer miteinander in Verbindung, wenn der Kolben beträchtlich
aus der vorbestimmten neutralen Stellung heraus verschoben ist.
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Günstigerweise
ist ein Ventil in jede Dosieröffnung
eingesetzt, wobei jedes Ventil betätigbar ist, um das Hindurchtreten
von hydraulischer Flüssigkeit durch
die betreffende Dosieröffnung
zu hemmen, wenn eine Kraft, die kleiner ist, als eine vorbestimmte Schwellenkraft,
angelegt wird, um den Kolben in der Zylinderkammer in axialer Richtung
zu drücken,
und sich zu öffnen,
um eine Verdrängung
von hydraulischer Flüssigkeit
zwischen der Zylinderkammer und dem Vorratsbehälter zu ermöglichen, wenn eine Kraft, die
größer ist
als die vorbestimmte Schwellenkraft, angelegt wird, um den Kolben
in die Zylinderkammer zu drücken.
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Die US-Patentschrift Nr. 5,487,480
beschreibt eine hydropneumatische Puffervorrichtung der hier in
Rede stehenden Art, bei der der Vorratsbehälter eine ringförmige Kammer
umfasst, die koaxial die Zylinderkammer umgibt, und bei der die
Dosiereinrichtung Dosieröffnungen
in der zylindrischen Wand der Zylinderkammer umfasst, die voneinander im
Abstand in einer Richtung angeordnet sind, die parallel zur Achse
der Zylinderkammer verläuft,
wobei in jede Dosieröffnung
ein Ventil eingesetzt ist und jedes Ventil betätigbar ist, um das Hindurchtreten
von hydraulischer Flüssigkeit
durch die betreffende Dosieröffnung
zu hemmen, wenn eine Kraft, die kleiner ist als eine vorbestimmte
Schwellenkraft, angelegt wird, um den Kolben in axialer Richtung
in der Zylinderkammer zu drücken,
und sich zu öffnen,
um eine Verdrängung
von hydraulischer Flüssigkeit
zwischen der Zylinderkammer und dem Vorratsbehälter zu ermöglichen, wenn eine Kraft, die
größer ist
als die vorbestimmte Schwellenkraft, angelegt wird, um den Kolben
in die Zylinderkammer zu drücken.
Jedes Ventil umfasst vorzugsweise ein Verschlußelement, bei dem es sich um einen
Differentialflächenkolben handelt,
dessen größerer Oberflächenbereich
dem Inneren des Vorratsbehälters
ausgesetzt ist und dessen Endteil mit kleinerem Durchmesser so ausgebildet
ist, dass er auf dem Umfang der betreffenden Dosieröffnung aufsitzt,
wenn das Ventil diese Dosieröffnung
verschließt.
Dies vermeidet den Nachteil, dass die Kupplung selbst dann festläuft, wenn
kleine Lasten an den Kolben über
einen beträchtlichen
Zeitraum hinweg angelegt werden, wenn diese Lasten an die Kupplung
in Pufferrichtung angelegt werden. In Zugrichtung haben sie jedoch
keine Wirkung, da die neutrale Position des Kolbens in Anlage mit
der Struktur steht, die das andere Ende der Zylinderkammer bildet.
Andererseits ist die Verwendung solcher Ventile in einer hydropneumatischen
Puffervorrichtung der hier beschriebenen Art, bei der die Erfindung realisiert
wird, insofern vorteilhaft, als sie die Gefahr vermindert, dass
die Kupplungsvorrichtung in Zugrichtung festläuft, vorausgesetzt, dass Dosieröffnungen,
in denen solche Ventile befestigt sind, zwischen der neutralen Stellung
des Kolbens und dem anderen Ende vorhanden sind. Darüber hinaus
trägt jede
Dosieröffnung
mit einem solchen in sie eingesetzten Ventil zur Energieabsorption
in Zugrichtung bei.
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Bei einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist ein Teil des Vorratsbehälters zwischen der Zylinderkammer
und dem Raum ausgebildet, von dem sie durch die zumindest teilweise
verschiebbare Wand getrennt ist, und die Dosiereinrichtung umfasst wenigstens
ein Ventil, das betätigbar
ist, um ein Hindurchströmen
von hydraulischer Flüssigkeit
durch eine entsprechende Öffnung
zu verhindern, wenn eine Kraft, die kleiner ist als eine vorbestimmte Schwellenkraft,
angelegt wird, um den Kolben axial in der Zylinderkammer zu drücken, und
sich zu öffnen, um
eine Verdrängung
von hydraulischer Flüssigkeit zwischen
der Zylinderkammer und dem Vorratsbehälter durch diese Öffnung zu
ermöglichen,
wenn eine Kraft, die größer ist
als die vorbestimmte Schwellenkraft, angelegt wird, um den Kolben
in die Zylinderkammer hinein zu drücken, wobei die Öffnung in
der Struktur ausgebildet ist, die den Vorratsbehälter von der Zylinderkammer
trennt.
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Günstigerweise
umfasst das oder jedes Ventil ein Verschlußelement, bei dem es sich um
einen Differentialflächenkolben
handelt, dessen größerer Oberflächenbereich
dem Inneren des Vorratsbehälters
ausgesetzt ist und dessen Endteil mit dem kleineren Durchmesser
so ausgebildet ist, dass er auf dem Umfang des betreffenden Loches
oder der betreffenden Öffnung
aufsitzt, wenn das Ventil dieses Loch oder diese Öffnung verschließt.
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Vorzugsweise umfasst die Dosiereinrichtung weiterhin
einen Dosierstift, der in der Struktur montiert ist, die den Vorratsbehälter von
der Zylinderkammer trennt, und der koaxial in eine zylindrische
Kammer mit geschlossenem Ende vorsteht, die in dem Kolben ausgebildet
ist, wobei der Dosierstift mit der Mündung der zylindrischen Kammer
mit geschlossenem Ende zusammenwirkt, um eine geschwindigkeitsabhängige Steuerung
der Strömung
der Flüssigkeit
in die zylindrische Kammer mit geschlossenem Ende durchzuführen.
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Der Dosierstift kann das äußere Ende
von zwei Rohren umfassen, wobei das innere Rohr sich innerhalb des äußeren Rohres
erstreckt und der ringförmige
Raum zwischen den beiden Rohren mit dem Vorratsbehälter über das
eine Ventil in Verbindung steht, um da durch einen Strömungspfad
für eine
dosierte Strömung
von Flüssigkeit
zu schaffen, die aus der Zylinderkammer verdrängt wird, wenn die Vorrichtung
im Pufferbetrieb arbeitet, und bei der die Bohrung des inneren Rohres
mit dem Vorratsbehälter über das
andere Ventil in Verbindung steht, wobei zusammen mit Öffnungen
mit strömungssteuernden Abmessungen,
die die Strömung
in die zylindrische Kammer mit geschlossenem Ende aus den Zylinderräumen auf
der der besagten Zylinderkammer gegenüberliegenden Seite des Kolbenkopfes
des Kolbens steuern, um einen Strömungsweg für eine dosierte Strömung von
Flüssigkeit
zu schaffen, die aus den Zylinderräumen auf der dem Vorratsbehälter gegenüberliegenden
Seite des Kolbenkopfes verdrängt wird,
wenn die Vorrichtung im Zugbetrieb arbeitet, wobei Einweg-Ventileinrichtungen
vorgesehen sind, um eine Strömung
aus dem Vorratsbehälter
zu den jeweiligen Zylinderräumen
auf beiden Seiten des Kolbenkopfes zu ermöglichen.
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Die Leitungseinrichtungen, die von
der besagten Struktur gebildet werden, um mit der Zylinderkammer
in Verbindung zu stehen, bilden günstigerweise einen eingeschränkten Strömungsweg
zwischen dem ringförmigen
Zylinderraum auf der gegenüberliegenden
Seite des Kolbenkopfes und dem Zylinderraum, der an den Ventilen
vorbeiführt,
wenn er offen ist. Die Leitungseinrichtungen können die zylindrische Kammer
mit geschlossenem Ende in eine eingeschränkte Verbindung mit dem ringförmigen Zylinderraum
auf der der Zylinderkammer gegenüberliegenden
Seite des Kolbenkopfes setzen. Die Leitungseinrichtungen können durch
Kolbeneinrichtungen geschlossen werden, die von dem Dosierstift
getragen werden und in der Zylinderkammer mit geschlossenem Ende
verschiebbar sind.
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Eine bevorzugte Form einer hydropneumatischen
Puffereinrichtung, bei der diese Erfindung realisiert wird, hat
den Vorteil, dass sie in das vorhandene Ende einer Wagen-Kupplungsstruktur
eines Eisenbahn-Fahrzeuges eingesetzt werden kann, wobei nur geringfügige Modifikationen
erforderlich sind. Auch ist der Hub des schwimmenden Tauchkolbens ausreichend,
um eine nützliche
Menge von Energieabsorption im Zugbetrieb zu liefern.
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Zwei Formen einer Puffervorrichtung,
bei denen die vorliegende Erfindung realisiert wird, und die dazu
dienen, in eine am Ende des Wagens angebrachte Kupplung für ein Eisenbahnfahrzeug
eingesetzt zu werden, und eine Abwandlungsform von einer dieser
Ausführungsformen
werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung als nicht einschränkend zu
verstehende Ausführungsbeispiele
beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
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1 einen
Querschnitt durch eine der Puffervorrichtungen, wobei der Kolben
in seiner neutralen Stellung wiedergegeben ist,
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2 die
Vorrichtung aus 1 teilweise geschnitten,
teilweise im Aufriß und
teilweise weggebrochen, wobei die Vorrichtung in eine am Ende eines
Wagens angebrachte Kupplung eingesetzt und im Puffer- bzw. Stoßbetrieb
vollständig
zusammengeschoben ist,
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3 eine
der 2 ähnliche
Darstellung, die die Vorrichtung vollständig auseinandergezogen im
Zugbetrieb wiedergibt,
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4 einen
Querschnitt der anderen Ausführungsform
der Puffervorrichtung,
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5 einen
Schnitt längs
der Linie V-V in 4,
und
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6 eine
der 4 ähnliche
Darstellung einer modifizierten Form der in 4 gezeigten Puffervorrichtung.
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1 zeigt,
dass die Puffervorrichtung einen Kolben 10 umfasst, der
einen Kolbenkopf 11 und eine Kolbenstange 12 besitzt.
Der Kolbenkopf 11 gleitet in einem Zylinder 13,
der an einem Ende 14 geschlossen ist. Die Kolbenstange 12 erstreckt
sich durch eine zentrale Öffnung 15,
die von einer ringförmigen Endplatte 16 am
anderen Ende des Zylinders 13 gebildet wird.
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Der Zylinder 13 wird von
einem Rohr 17 gebildet. Das geschlossene Ende 14 des
Zylinders 13 wird von einer Endplatte 18 gebildet,
die in die Bohrung des Rohres 17 an einer Stelle eingepasst
ist, die in axialer Richtung einen Abstand von dem Ende des Rohres 17 aufweist,
das von der ringförmigen
Endplatte 16 entfernt liegt. Ein einseitiger Zylinder 19 ist in
das Ende des Rohres 17 so eingeschraubt, dass er an seinem
offenen Ende an der Endplatte 18 anstößt. Ein O-Ring 22 in
einer in Umfangsrichtung verlaufenden Rille, die in der Bohrung
des Rohres 17 ausgebildet ist, sitzt auf einem Teil der äußeren zylindrischen Oberfläche des
einseitigen Zylinders 19 zwischen dessen Außengewinde
und der Endplatte 18, um auf diese Weise gegen ein Übertreten
von Flüssigkeit zwischen
dem einseitigen Zylinder 19 und dem Rohr 17 abzudichten.
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Radiale Rillen 23, die in
der Stirnfläche
des einseitigen Zylinders 19 ausgebildet sind, sorgen für eine Leitungsverbindung
zwischen dem Inneren des einseitigen Zylinders 19 und radialen
Durchgängen 24,
die sich durch das Rohr 17 erstrecken. Ein schwimmender
Kolben 25 gleitet im Zylinder 19, der an seiner
Basis mit einem Gas-Einblasventil 26 versehen ist.
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Der Teil des Rohres 17,
der den Zylinder 13 bildet, ist mit Öffnungen versehen. Ein äußeres Rohr 27 umgibt
den mit Öffnungen
versehenen Teil des Rohres 17 koaxial. Die ringförmige Endplatte 16 ist
in ein Ende des äußeren Rohres 27 eingeschraubt
und eine weitere ringförmige
Endplatte 28 ist in das äußere Rohr 27 am anderen
Ende eingepasst und dort verschweißt. Die andere ringförmige Endplatte 28 ist in
flüssigkeitsdichter
Weise auf die äußere Oberfläche des
Rohres 17 an einer Stelle aufgepasst, die von der ringförmigen Endplatte 17 mit
einem axialen Abstand angeordnet ist, der von der ringförmigen Endplatte 16 etwas
weiter entfernt liegt, als die radialen Durchgänge 24. Somit umgibt
die andere ringförmige
Endplatte 28 koaxial einen Teil des zylindrischen Inneren
des einseitigen Zylinders 19, das sich zwischen dem mit
einem Gewinde versehenen Teil der Bohrung des Rohres 17 und
der Endplatte 18 befindet.
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Ein ringförmiger Hohlraum 29 ist
zwischen dem mit Öffnungen
versehenen Teil des Rohres 17 und dem äußeren Rohr 27 ausgebildet
und stellt einen Niederdruck-Vorratsbehäl ter für hydraulische Flüssigkeiten
dar, der an beiden Enden durch die ringförmigen Endplatten 16 und 28 verschlossen
ist. Der ringförmige
Vorratsbehälter 29 steht
vermittels der radialen Rillen 23 und radialen Durchgänge 24 in Leitungsverbindung
mit dem Zylinderraum, der in dem einseitigen Zylinder 19 zwischen
der Endplatte 18 und dem schwimmenden Kolben 25 ausgebildet ist.
Das Ende des Rohres 17, das von dem einseitigen Zylinder 19 entfernt
liegt, ist in eine ringförmige Rille 31 eingezapft,
die in der inneren radialen Fläche der
ringförmigen
Endplatte 16 gebildet ist. Eine radiale Rille 32 ist
im Endteil des Rohres 17 ausgebildet, der in der ringförmigen Rille 31 sitzt.
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Der Endteil des Rohres 17,
der den einseitigen Zylinder 19 umgibt, ist mit einem Außengewinde 33 versehen,
das für
eine Verbindung mit dem Hakenteil der Kupplung dient.
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Jede Öffnung 34A–34C des
mit Öffnungen versehenen
Teils des Rohres 17 bildet ein Dosierloch. Sie hat einen
inneren Endbohrungsteil 35, der eine Öffnung bildet, und einen mit
einem Gewinde versehenen Bohrungsteil 36 mit mittlerem
Durchmesser. Ein ringförmiger
Ventilkörper 37,
der eine gestufte äußere Oberfläche besitzt,
ist in den Bohrungsteil 36 mit mittlerem Durchmesser eingeschraubt.
Die Bohrung des ringförmigen
Ventilkörpers 37 ist
gestuft. Die gestufte Bohrung hat einen mittleren Teil 38, der
sich zwischen zwei Endbohrungsteilen mit größerem Durchmesser befindet.
Der radial äußere, einen größeren Durchmesser
besitzende Endbohrungsteil ist mit dem Bezugszeichen 39 versehen.
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Ein fester, gestufter Kolben 41 befindet
sich in einem Gleitsitz in den Bohrungsteilen 38 und 39 des
ringförmigen
Ventilkörpers 37 und
sein kleineres Ende 42 ist so ausgebildet, dass es in der Öffnung 35 sitzt,
um als Verschlußelement
zu dienen. Das Ende 43 mit größerem Durchmesser des gestuften
Kolbens 41 gleitet in dem Endbohrungsteil 39 mit
größerem Durchmesser
und besitzt eine Querschnittsfläche,
die siebenmal größer ist,
als die Querschnittsfläche
der Öffnung 35.
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Durch den ringförmigen Ventilkörper 37 sind Durchgänge 44 für eine Strömung zwischen
einer ringförmigen
Kammer 45 und dem Vorratsbehälter 29 ausgebildet,
wobei die ringförmige
Kammer 45 von dem radial inneren der beiden Endbohrungsteile
mit größerem Durchmesser
der gestuften Bohrung des ringförmigen
Ventilkörpers 37 gebildet
wird und durch die Schulter 46 begrenzt ist, die zwischen
der Öffnung 35 und
dem Bohrungsteil 36 mit mittlerem Durchmesser des Dosierloches 34A–34C gebildet ist.
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Einwegventile (nicht dargestellt)
in dem mit Öffnungen
versehenen Teil des Rohres 17 ermöglichen einen in einer Richtung
erfolgenden Flüssigkeitsstrom
aus dem Vorratsbehälter 29 in
die Zylinderkammer 13 auf beiden Seiten des Kolbenkopfes 11.
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Ein rohrförmiger Tauchkolben 47 befindet sich
in Gleitpassung in der Bohrung der ringförmigen Endplatte 16 und
in der zentralen Öffnung
eines Ringes 48, der in den Zylinder 13 zwischen
dem Kolbenkopf 11 und der ringförmigen Endplatte 16 eingepasst ist.
Eine ringförmige
Dichtung 64 ist in einer ringförmigen Rille montiert, die
in der zentralen Öffnung
des Ringes 48 näher
an dessen Ende montiert ist, das sich näher beim Kolbenkopf
11 befindet.
Die ringförmige
Dichtung 64 wirkt mit der äußeren Oberfläche des
rohrförmigen
Tauchkolbens 47 zusammen, um gegen das Hindurchtreten von
hydraulischer Flüssigkeit
zwischen ihnen abzudichten. Die Kolbenstange 12 befindet
sich in einem Gleitsitz in der Bohrung des rohrförmigen Tauchkolbens 47 und
steht aus ihm über
die Endplatte 16 hinaus vor, mit der sie durch die übliche flexible
Haube (nicht dargestellt) verbunden sein kann.
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Die radial äußere Oberfläche des rohrförmigen Tauchkolbens 47 ist
gestuft, um einen radial nach außen vorstehenden ringförmigen Steg 49 zwischen
dem Ring 48 und der ringförmigen Endplatte 16 zu
bilden.
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Ein ringförmiger Kolben 51,
der eine gestufte Bohrung besitzt, ist auf die äußere Oberfläche des rohrförmigen Tauchkolbens 47 so
aufgepasst, dass der Steg 49 in enger Passung in dem Teil
des ringförmigen
Kolbens 51 mit größerem Durchmesser
sitzt, und der benachbarte Teil des rohrförmigen Tauchkolbens 47,
der sich zu der ringförmigen
Endplatte 16 erstreckt, sitzt in einem Paßsitz in
dem Bohrungsteil des ringförmigen
Kolbens 51 mit kleinerem Durchmesser. Das Ende des ringförmigen Kolbens 51 in Nachbarschaft
des Ringes 48 ist gefalzt, um einen radial inneren ringförmigen Flansch 52 zu
bilden. Ein Stopring 53 ist in eine Umfangsrille 54 eingepasst und
steht in Anlage mit dem radial äußeren Teil
des Ringes 48. Zusätzlich
zu einer Hauptfunktion des Lokalisierens des rohrförmigen Tauchkolbens 47 und somit
des Kolbenkopfes 11 in einer vorbestimmten, neutralen Position,
wenn sich die Puffervorrichtung in einem unbelasteten Zustand befindet,
wie dies unten beschrieben wird, dient der Stopring 53 dazu,
den ringförmigen
Kolben 51 vom Ring 48 auf Abstand zu halten, wobei
der so gebildete Raum in Verbindung mit einem radialen Durchgang 55 steht,
der sich durch den rohrförmigen
Tauchkolben 47 erstreckt.
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Ein radialer Durchgang 56 erstreckt
sich durch den Ring 48 und steht an seinem radial inneren Ende,
das sich zwischen der ringförmigen
Dichtung 64 und einer ringförmigen Lippendichtung 63 befindet,
mit der gleitenden Grenzfläche
zwischen dem rohrförmigen
Tauchkolben 47 und dem Ring 48 und an seinem radial äußeren Ende,
das sich zwischen der ringförmigen
Dichtung 64 und der ringförmigen Lippendichtung 63 befindet,
mit einem weiteren radialen Durchgang 57 in Verbindung,
der sich durch das Rohr 17 erstreckt und sich an seinem
anderen Ende in den ringförmigen
Vorratsbehälter 29 öffnet.
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Die wirksame Fläche des ringförmigen Kolbens 51,
die dem Flüssigkeitsdruck
in dem ringförmigen
Zylinderraum 58 ausgesetzt ist, der sowohl zwischen dem
rohrförmigen
Tauchkolben 47 und dem Rohr 17 als auch zwischen
dem ringförmigen
Kolben 51 und der ringförmigen
Endplatte 16 ausgebildet ist, ist größer als die Fläche, die
von dem Teil des rohrförmigen
Tauchkolbens 47 umschlossen ist, der die radial innere
Begrenzung dieses Zylinderraumes 58 bildet.
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Der ringförmige Raum zwischen dem Ring 48 und
dem ringförmigen
Kolben 51 ist über
den radialen Durchgang 55 und die gleitende Grenzfläche zwischen
der Bohrung des rohrförmigen
Tauchkolbens 47 und der Kolbenstange 12 mit der
Atmosphäre
verbunden. Eine solche Belüftung
zur Atmosphäre könnte durch
ein Ventil (nicht dargestellt) beschränkt oder gesteuert sein.
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Ein weiterer radialer Durchgang 59 ist
durch den mit Öffnungen
versehenen Teil des Rohres 17 zwischen den Öffnungen 34B und 34C ausgebildet. Die
zuletzt genannte Öffnung 34C steht
mit dem ringförmigen
Zylinderraum 61 in Verbindung, der um den rohrförmigen Tauchkolben 47 zwischen
dem Kolbenkopf 11 und dem Ring 48 ausgebildet
ist.
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Der Kolbenkopf 11 weist
drei axial im Abstand angeordnete metallische Kolbenringe auf, die nicht
beschädigt
werden, wenn sie über
die Öffnungen 34A–C laufen.
Die beiden äußeren Kolbenringe sind
Spaltringe, die eine eingeschränkte
Strömung an
ihnen vorbei zum mittleren Kolbenring hin ermöglichen, der in Umfangsrichtung
kontinuierlich ist und gegen eine Flüssigkeitsströmung an
ihm vorbei abdichtet.
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Im Betrieb enthält der Zylinderraum 62,
der zwischen dem schwimmenden Kolben 25 und dem geschlossenen
Ende des einseitigen Zylinders 19 ausgebildet ist, komprimiertes
Gas.
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Die Zylinderkammer 13, die
von dem mit Öffnungen
versehenen Teil des Rohres 17 gebildet wird und die ringförmigen Zylinderräume 58 und 61 umfasst,
ist ebenso wie der ringförmige
Vorratsbehälter 29,
der mit dem ringförmigen
Zylinderraum 58 über die
radiale Rille 32 in Verbindung steht, und der Zylinderraum,
der zwischen dem schwimmenden Kolben 25 und der Endplatte 18 ausgebildet
ist und mit dem Vorratsbehälter 29 über die
radialen Rillen 23 und die radialen Durchgänge 24 in
Verbindung steht, mit hydraulischer Flüssigkeit gefüllt.
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Im unbelasteten Zustand der Puffervorrichtung
drückt
das komprimierte Gas im Zylinderraum 62 den schwimmenden
Kolben 25 zur Endwand 18 hin und setzt dadurch
die hydraulische Flüssigkeit
im Vorratsbehälter 29,
die hydraulische Flüssigkeit
in der radialen Rille 32 und im Zylinderraum 58 so
unter Druck, dass der ringförmige
Kolben 51 gegen den Stopring 53 und dadurch der
rohrförmige
Tauchkolben 47 gegen den Kolbenkopf 11 gedrückt werden, wodurch
der Kolbenkopf 11 in der vorbestimmten neutralen Stellung
des Kolbens 10 im Zylinder 13 positioniert wird.
In dieser Stellung deckt der in Umfangsrichtung kontinuierliche
zentrale Kolbenring des Kolbenkopfes 11 den radialen Durchgang 59 ab,
wie in 1 gezeigt. Die
abgestuften Kolben 41 werden durch die Wirkung der hydraulischen
Flüssigkeit
in dem ringförmigen
Vorratsbehälter 29 gegen
ihre Sitze gedrückt,
so dass die Öffnungen 35 geschlossen sind.
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Wenn eine Kraft, entweder im Puffer-
bzw. Stoß-
oder im Zugbetrieb, auf die Kupplung ausgeübt wird, wird der Kolbenkopf 11 durch
diese Kraft aus der vorbestimmten neutralen Stellung weggedrückt. Die
Ventile 34A–34C bleiben
jedoch solange geschlossen, als diese Kraft unter einem vorgegebenen Schwellenwert
liegt, so dass sich der Kolbenkopf 11 nicht bewegt. Dies
hat seine Ursache darin, dass hydraulische Flüssigkeit in dem ringförmigen Zylinderraum 61 eingeschlossen
ist. Die Ventile 34A–34C werden
geöffnet,
wenn die Kraft an der Kupplung das vorbestimmte Niveau erreicht,
so dass dann hydraulische Flüssigkeit
durch die Öffnung 35,
die ringförmigen
Kammern 45 und die Durchgänge 44 in die ringförmige Kammer 29 gedrückt wird
und dabei Energie vernichtet. Diese Flüssigkeitsströmung in
die Kammer 29 verdrängt
Flüssigkeit
aus der Kammer 29 durch die radialen Durchgänge 24 und
die radialen Rillen 23 in den Zylinderraum zwischen dem
schwimmenden Kolben 25 und der Endwand 18, so
dass das Gas im Zylinderraum 62 weiter zusammengedrückt wird,
wodurch eine Rückstellkraft
erzeugt wird, um die hydraulische Flüssigkeit durch die radialen
Rillen 23, die radialen Durchgänge 24, die ringförmige Kammer 29 und
die radiale Rille 32 in den Zylinderraum 58 zurückzudrücken, wenn
die auf die Kupplung ausgeübte
Kraft vermindert wird.
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Eine gewisse Menge der hydraulischen
Flüssigkeit,
die im Druckbetrieb aus dem Zylinder 13 verdrängt wird,
tritt in den ringförmigen
Zylinderraum 61 durch das entsprechende Einwegventil und
den Durchgang 59 ein, sobald dessen radial inneres Ende
durch den zentralen Kolbenring des Kolbenkopfes 11 freigegeben
wird, wobei der Rest durch die radialen Durchgänge 24 und die radialen
Rillen 23 in den Zylinderraum zwischen dem schwimmenden Kolben 25 und
der Endwand 18 eintritt.
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Die Dosieröffnungen 34A–34C sind
in dem mit Öffnungen
versehenen Teil des Rohres 17 so angeordnet, dass die Scheitel-Kupplungskraft
bezüglich
des Eisenbahnwagens, an dem die Kupplung montiert ist, bei niederer
Geschwindigkeit eine gewisse Maximalkraft nicht übersteigt. Die Konstruktion
zur Bildung dieser Umhüllung
für eine
spezielle Form einer am Ende eines Wagens angebrachten Kupplung, die
eine Puffervorrichtung umfasst, bei der die Erfindung realisiert
wird, ist so, dass bei Geschwindigkeiten bis zu 12,9 km/h die Kupplungs-Scheitelkraft nicht
unter 6.900 N fällt.
Dies wird durch die Wirkung des Ventils erreicht, das in jedes der
Dosierlöcher 34A–34C eingepasst
ist, wobei 6.900 N die Kraft sind, die erforderlich ist, um die
gestuften Differentialflächenkolben 41 aus
ihren Sitzen zu drücken.
In diesem Fall ist die Anordnung der Dosierlöcher 34A–34C so
gewählt,
dass die maximale Scheitel-Kupplungskraft bezüglich des Eisenbahnwagens auf
20.700 N für
Geschwindigkeiten unter 6,4 km/h und auf ein fortschreitend anwachsendes
Maximum begrenzt ist, das von 20.700 N bei 12,9 km/h ansteigt.
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Wenn der Kolben 10 zurückbewegt
wird, nachdem er im Schubbetrieb verschoben worden ist, wird ein
bestimmtes Volumen hydraulischer Flüssigkeit aus dem ringförmigen Zylinderraum 61 durch
den Durchgang 59 in die Kammer 29 verdrängt. Dieses bestimmte
Volumen ist jedoch kleiner als das Volumen von hydraulischer Flüssigkeit,
das in den Zylinderraum 13 hinter dem Kolbenkopf 11 durch
das entsprechende Einwegventil eintritt, wobei der Rest des Volumens
von hydraulischer Flüssigkeit,
die so in den Zylinderraum 13 von der Kammer 29 eintritt,
von dem Volumen der hydraulischen Flüssigkeit gebildet wird, die
aus dem Zylinderraum zwischen dem schwimmenden Kolben 25 und
der Endwand 18 durch Expansion des komprimierten Gases
im Zylinderraum 62 verdrängt wird, die die Verminderung
der Kraft begleitet, die auf die Kupplung im Schubbetrieb ausgeübt worden
war. Diese Rückkehrbewegung
des Kolbens 10 setzt sich fort, bis der Kolben 10 in
der vorbestimmten neutralen Stellung durch den rohrförmigen Tauchkolben 47 angehalten
wird, der während der
Endphase der Rückkehrbewegung
in Anschlag gebracht wurde, wobei der rohrförmige Tauchkolben 47 in
diese Stellung durch die Wirkung des komprimierten Gases in dem
Zylinderraum 62 gedrückt wird,
das über
die hydraulische Flüssigkeit
in dem ringförmigen
Raum 29 und dem Zylinderraum 58 wirkt. Der rohrförmige Tauchkolben 47 dient
dabei als elastisch vorgespannter Anschlag für den Kolben 10.
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Wenn der Kolben 10 aus der
vorbestimmten neutralen Stellung in Zugrichtung verschoben wird, was
auftritt, sobald der gestufte Kolben 41 des Ventils 34C dadurch
von seinem Sitz abgehoben wird, dass die Last an der Kupplung in
Zugrichtung das vorbestimmte Niveau erreicht, wird hydraulische
Flüssigkeit
in dem ringförmigen
Zylinderraum 58 durch die radiale Rille 32 in
den ringförmigen
Raum 29 und von dort zum Raum zwischen dem schwimmenden
Kolben 25 und der Endplatte 18 über die
radialen Durchgänge 24 und
die radialen Rillen 23 verdrängt, wodurch das Gas im Zylinderraum 62 weiter
zusammengedrückt
wird. Es wird auch Flüssigkeit
aus dem ringförmigen
Zylinderraum 61 zur ringförmigen Kammer 29 verdrängt und
es tritt Flüssigkeit
in den Zylinderraum 13 hinter dem Kolbenkopf 11 aus
der ringförmigen
Kammer 29 durch das entsprechende Einwegventil ein. Wenn
die äußere Kraft
weggenommen wird, dehnt sich das komprimierte Gas in der Zylinderkammer 62 aus
und wirkt über
die hydraulische Flüssigkeit
zwischen dem schwimmenden Kolben 25 und der Endplatte 18 und
in dem ringförmigen
Raum 29 so, dass hydraulische Flüssigkeit in den ringförmigen Zylinderraum 58 über die
radiale Rille 32 zurückgebracht
wird, und drückt
den rohrförmigen
Tauchkolben 47 und den Kolbenkopf 11 zurück zur vorbestimmten
neutralen Stellung. Die Durchgänge 56 und 57 durch
den Ring 48 und der mit Öffnungen versehene Teil des
Rohres 17 liefern einen Ausweichdurchgang für das Hochdrucköl, das an
der ringförmigen
Dichtung 64 vorbeiströmen
kann, die zwischen dem Ring 48 und der Kammer 61 wirkt.
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Der radiale Durchgang 59 verbindet
das Innere des Zylinders 13 mit dem ringförmigen Raum 29,
wenn er vom Kolbenkopf 11 freigegeben wird. Er wird durch
die Rückkehr-Endbewegung
des Kolbenkopfes 11 in die neutrale Stellung unter der
Rückstellkraft
abgedeckt und puffert dadurch die in eine Berührung mit dem rohrförmigen Tauchkolben 47 zurückführende Endbewegung
des Kolbenkopfes 11 weiter ab. Die Abmessungen des Durchganges 59 sind
so gewählt,
dass die Geschwindigkeit des Kolbens 10 durch die Strömung der
hydraulischen Flüssigkeit
durch den Durchgang 59 gesteuert wird, wenn sich der Kolben 10 der
vorbestimmten neutralen Stellung in jeder der beiden Richtungen
nähert,
wobei der Kolben 10 abbremst, wenn er sich der vorbestimmten neutralen
Stellung nähert,
in welcher der Kolben 10 zur Ruhe kommt. Das Abbremsen
des Kolbens 10 beruht auf der Einengung der Strömung der
hydraulischen Flüssigkeit
auf den radialen Durchgang 59. Diese Strömung wird
zunächst
durch die vorauslaufende Kante des Kolbenkopfes 11 eingeschränkt, wenn
dieser das innere Ende des radialen Durchganges 59 überquert,
und dann, wenn der vorauslaufende der äußeren geteilten Ringe das innere
Ende des radialen Durchganges 59 überquert, und dies so fange
bis der Durchgang 59 durch den in Umfangsrichtung kontinuierlichen
mittleren Kolbenring blockiert wird, wobei diese Strömung durch
den besagten vorauslaufenden geteilten Kolbenring eingeschränkt wird.
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4 zeigt
eine andere Form einer hydropneumatischen Puffervorrichtung, bei
der ein Kolben 10A, der in einem Zylinder 13A gleitet,
in einer vorbestimmten neutralen Stellung durch einen elastisch vorgespannten,
rohrförmigen
Tauchkolben 47A positioniert wird, der in einem Ring 48A gleitet,
der in einem Rohr 17A montiert ist, das den Zylinder 13A bildet.
Der rohrförmige
Tauchkolben 47A gleitet auch auf der Kolbenstange 12A,
mit der er sich durch eine zentrale Öffnung 15A einer ringförmigen Endplatte 16A an
einem Ende des Rohres 17A erstreckt. Der rohrförmige Tauchkolben 47A trägt einen
ringförmigen
Kolben 51A zwischen dem Ring 48A und der ringförmigen Endplatte 16A.
Der Raum 58A zwischen dem ringförmigen Kolben 51A und
der ringförmigen
Endplatte 16A steht unter bestimmten Arbeitsbedingungen
mit einem Zylinderraum 69 in Verbindung, der sich auf der
vom der Endwand 18A entfernten Seite befindet und von einem
gasgefüllten
Zylinderraum 62A durch einen schwimmenden Kolben 25A getrennt
ist, wodurch die elastische Vorspannung für den rohrförmigen Tauchkolben 47A geschaffen
wird. Teile der in 4 dargestellten
Puffervorrichtung, die zu entsprechenden Teilen der Puffervorrichtung
in 1 ähnlich,
sind, werden durch die gleichen Bezugszeichen, jedoch unter Hinzufügung eines
A, gekennzeichnet.
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Das Rohr 17A, das den Zylinder 13A bildet, dient
auch als Hauptteil des äußeren Gehäuses der Puffervorrichtung.
Als solches kann es einen Teil des Körpers der Kupplung bilden,
so dass es eine strukturelle Rolle ausübt, die zuvor von getrennten
Strukturen der Kupplung übernommen
wurden. Da es einen Teil der Struktur einer herkömmlichen Kupplung ersetzt,
führt es
zu einer Verminderung des Gesamtgewichtes der Kupplung und somit
der Kosten. Weiterhin könnte
im Fall eines Entgleisens ein Schienenfahrzeug, an dem die Kupplung
befestigt ist, dadurch auf die Schienen zurückgehoben werden, dass das Anheben
am Körper
der Puffervorrichtung erfolgt. Gewinde, von denen eines am äußeren Ende
der Kolbenstange 12A und ein anderes 33A am gegenüberliegenden
Ende 21A des Rohres 17A ausgebildet ist, sind
vorgesehen, um die Kupplungsvorrichtung mit den gegenüberliegenden
Enden einer am Ende eines Wagens vorgesehenen Kupplung (nicht dargestellt)
zu verbinden.
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Die Bohrung des Rohres 17A ist
gestuft. Der Zylinder 13A wird von dem Teil der Bohrung
mit dem kleinsten Durchmesser gebildet, der sich in der Mitte befindet.
Letzterer trennt einen Bohrungsteil mit mittlerem Durchmesser, der
den einseitigen Zylinder 19A aufnimmt, von einem Bohrungsteil
mit größerem Durchmesser,
der den Ring 48A und die ringförmige Endplatte 16A aufnimmt.
Der ringförmige
Kolben 51A, der an dem rohrförmigen Tauchkolben 47A montiert
ist, gleitet in dem Teil der Bohrung des Rohres 17A mit
dem größeren Durchmesser.
Der Ring 48A schlägt
an der Schulter an, die zwischen den Teilen dieser Bohrung mit dem
kleinsten und dem größten Durchmesser
gebildet ist.
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Ein Loch 71 durch den rohrförmigen Tauchkolben 47A verbindet
den Zylinderraum 58A zwischen der ringförmigen Endplatte 16A und
dem ringförmigen
Kolben 51A mit einem ringförmigen Raum 72, der
zwischen dem rohrförmigen
Tauchkolben 47A und der Kolbenstange 12A durch
einen gefalzten Teil der letzteren gebildet ist. Ein radialer Schlitz 73,
der am Ende des rohrförmigen
Tauchkolbens 47A, der am Kolbenkopf 11A anliegt,
ausgebildet ist, verbindet den ringförmigen Raum 72 mit
dem ringförmigen
Zylinderraum 61A, wenn der Kolbenkopf 11 an dem
rohrförmigen
Tauchkolben 47A anliegt, wie in 4 gezeigt.
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Das innere Ende der Kolbenstange 12A ist hohl.
Es bildet eine einseitige, sich axial erstreckende Bohrung 74.
Radiale Löcher 75 stehen
mit der Bohrung 74 in der Nähe des geschlossenen Endes
dieser Bohrung 74 in Verbindung und verbinden diese Bohrung 74 in
einer relativ uneingeschränkten
Strömungsverbindung
mit dem ringförmigen
Raum 72. Einweg-Kriechventile 76 sind in dem ringförmigen Teil
der Zylinderstange 12A in der Nachbarschaft des Kolbenkopfes 11A vorgesehen
und ermöglichen
unter bestimmten Arbeitsbedingungen, die unten beschrieben werden,
eine eingeschränkte
Strömung aus
dem ringförmigen
Zylinderraum 61A in die Bohrung 74 mit geschlossenem
Ende.
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Ein ringförmiger Kolben 77 gleitet
in der Bohrung 74. Wie der Kolbenkopf 11, der
oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben
wurde, ist der ringförmige
Kolben 77 mit drei axial im Abstand angeordneten, metallischen
Kolbenringen versehen, von denen die beiden äußeren geteilte Ringe sind,
während der
mittlere in Umfangsrichtung kontinuierlich ist. Der ringförmige Kolben 77 ist
auf dem äußeren Rohr 78 von
zwei koaxialen Rohren 78 und 79 montiert, die sich
durch eine zentrale Öffnung 81 in
der Endplatte 18A erstrecken, wobei das äußere Rohr 78 in
die Öffnung 81 in
flüssigkeitsdichter
Weise eingepasst ist. Das äußere Rohr 78 arbeitet
als Dosierstift, der mit der Mündung
der Bohrung 74 zusammenwirkt, um eine ringförmige Öffnung 82 mit
die Strömung
einschränkenden
Abmessungen zu bilden. Der Durchmesser der Mündung der Bohrung 74 ist
im Vergleich zum Durchmesser des Restes dieser Bohrung 74 so vermindert,
dass eine ringförmige
Kammer 83 um das äußere Rohr 78 herum
zwischen der Öffnung 82 und
dem ringförmigen
Kolben 77 gebildet wird. Radiale Löcher 84, die im äußeren Rohr 78 in
der Nähe des
ringförmigen
Kolbens 77 ausgebildet sind, verbinden die ringförmige Kammer 83 mit
dem ringförmigen
Raum 85, der zwischen den Rohren 78 und 79 ausgebildet
ist. Der ringförmige
Kolben 77 trennt die ringförmige Kammer 83 vom
Rest 80 der Bohrung 74 mit geschlossenem Ende.
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Bohrungen 86 durch den Kolbenkopf 11A und
einen benachbarten Teil des ringförmigen Teiles der Kolbenstange 12A stehen
mit der Bohrung 74 an einer Stelle in Verbindung, die sich
in der Nähe
der Auslässe
der Einweg-Kriechventile 76 befindet. Ein Einweg-Ventil 87,
das im Kolbenkopf 11A montiert ist, ermöglicht eine Strömung durch
die Bohrungen 86 zur Bohrung 74 vom ringförmigen Zylinderraum 88, der
zwischen dem Kolbenkopf 11A und dem geschlossenen Ende 14A gebildet
ist.
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Die Querschnittsfläche des
Kolbenkopfes 11A, die dem ringförmigen Zylinderraum 88 ausgesetzt
ist, ist größer, als
die Querschnittsfläche
des ringförmigen
Raumes 61A, aber sie ist kleiner als die Summe der Querschnittsflächen des
ringförmigen Raumes 61A und
des ringförmigen
Zylinderraumes 58A.
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Ein Ventilblock 89 ist im
Zylinderraum 69 vorgesehen und in die Enden der Rohre 78 und 79 eingepasst,
die aus der ringförmigen
Endplatte 18A vorstehen. Eine gestufte Bohrung 91 mit
geschlossenem Ende ist im Ventilblock 89 zentral ausgebildet. Das äußere Rohr 78 ist
in die Mündung
der gestuften Bohrung 91 eingeschraubt. Das innere Rohr 79 ist
in einen ringförmigen
Körper 92 eingezapft,
der in flüssigkeitsdichter
Weise in ein Zwischenteil der gestuften Bohrung 91 mit
geschlossenem Ende eingepasst ist. Somit ist ein ringförmiger Raum 93 in
der gestuften Bohrung 91 mit geschlossenem Ende um einen Endteil
des inneren Rohres 79 herum ausgebildet, der über das
Ende des äußeren Rohres 78 hinaus vorsteht.
Der ringförmige
Raum 93 steht mit dem ringförmigen Raum 85 zwischen
den beiden Rohren 78 und 79 in Verbindung. Weiterhin
wird eine Kammer 94 von dem Teil der Bohrung 91 zwischen
dem ringförmigen
Körper 92 und
dem geschlossenem Ende der Bohrung 91 gebildet, wobei diese
Kammer 94 mit der Bohrung des inneren Rohres 79 in
Verbindung steht. Der ringförmige
Körper 92 dichtet
gegen eine Strömung
von hydraulischer Flüssigkeit
zwischen dem ringförmigen
Raum 93 und der Kammer 94 ab.
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Der Ventilblock 89 umfasst
zwei ähnliche Druck-Begrenzungsventile 95 und 96.
Jedes Druck-Begrenzungsventil 95, 96 ist ein Vervielfacherventil,
das jedem der Ventile 34A–34C ähnlich ist,
die oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben
wurden. Der Ventilblock 89 ist so angeordnet, dass die beiden
Druck-Begrenzungsventile 95 und 96 unabhängig voneinander
arbeiten, wobei das Ventil 95 in Reaktion auf den Druck
arbeitet, der durch eine Bewegung des Kolbens 10A im Schubbetrieb
erzeugt wird, und das andere Ventill 96 in Reaktion auf
den Druck, der durch eine Bewegung des Kolbens 10A im Zugbetrieb
erzeugt wird. Jedes der Druck-Begrenzungsventile 95 und 96 kann
so betrieben werden, dass es eine Strömung von hydraulischer Flüssigkeit durch
den Ventilblock 89 zum Zylinderraum 69 über einen
entsprechenden Strömungspfad
verhindert, wenn eine Kraft, die kleiner ist als eine vorbestimmte Schwellenkraft,
angelegt wird, um den Kolben 10A in der entsprechenden
Richtung aus der vorbestimmten neutralen Position, die in 4 gezeigt ist, wegzubewegen,
und so, dass es sich durch den Druck in dem entsprechenden Strömungspfad öffnet, um
eine Verdrängung
von hydraulischer Flüssigkeit
aus dem Zylinder 13A durch den Ventilblock 89 zum
Zylinderraum 69 zu ermöglichen,
wenn die vorbestimmte Schwellenkraft überschritten wird.
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Wie weiter unten noch mehr im einzelnen
beschrieben wird, ermöglicht
das Druck-Begrenzungsventil 95 eine derartige Strömung von
hydraulischer Flüssigkeit
aus dem ringförmigen
Zylinderraum 88 durch den ringförmigen Raum 85 und
den Ventilblock 89, wenn der Kolben 10A im Schubbetrieb
zum geschlossenen Ende 14A hin verschoben wird. Andererseits
ermöglicht
das Druck-Begrenzungsventil 96 eine derartige Strömung von
hydraulischer Flüssigkeit
aus den Zylinderräumen 58A und 61A durch
die Bohrung des inneren Rohres 79A und den Ventilblock 89,
wenn die Puffervorrichtung im Zugbetrieb aus einandergezogen wird,
wobei der Kolbenkopf 11A in axialer Richtung vom geschlossenen
Ende 14A weg verschoben wird.
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Das Druck-Begrenzungsventil 95 umfasst
einen Differentialflächenkolben 97,
der einen Teil mit einem größeren Durchmesser
und einen Teil mit einem kleineren Durchmesser aufweist, und der
in einer gestuften Bohrung 98 mit geschlossenem Ende gleitet,
die im Ventilblock 89 ausgebildet ist. Die gestufte Bohrung 89 mit
geschlossenem Ende umfasst einen Bohrungsteil mit mittlerem Durchmesser,
der sich zwischen zwei Bohrungsteilen mit größerem Durchmesser und einem
Bohrungsteil mit einem kleinsten Durchmesser erstreckt, der sich
vom geschlossenen Ende zu dem näherliegenden
der beiden Bohrungsteile mit größerem Durchmesser
erstreckt. Der Teil des Differentialflächenkolbens 97 mit größerem Durchmesser
gleitet in dem anderen Bohrungsteil mit größerem Durchmesser der gestuften Bohrung 98.
Der Teil des Differentialflächenkolbens 97 mit
kleinerem Durchmesser gleitet in dem Bohrungsteil der gestuften
Bohrung 98 mit mittlerem Durchmesser. Die zwischen dem
Bohrungsteil mit dem kleinsten Durchmesser und dem näherliegenden
Bohrungsteil mit größerem Durchmesser
gebildete Schulter 99 dient als Ventilsitz, an dem das
einen kleineren Durchmesser aufweisende Ende des Differentialflächenkolbens 97 an
dem einen Ende seiner Hubbewegung zur dichten Anlage kommt, so dass
eine Verbindung zwischen dem Raum 100, der in dem Bohrungsteil
mit dem kleinsten Durchmesser gebildet ist, und dem ringförmigen Raum 101 blockiert
wird, der von dem näherliegenden
Bohrungsteil mit größerem Durchmesser
gebildet wird.
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Bohrungen (nicht dargestellt), die
in dem Ventilblock 89 ausgebildet sind, verbinden den ringförmigen Raum 93 mit
dem Raum 100, der in dem Bohrungsteil mit dem kleinsten
Durchmesser des Druck-Begrenzungsventils 95 ausgebildet
ist. Der Raum 102, der in dem anderen Bohrungsteil mit
dem größeren Durchmesser
am Ende des Differentialflächenkolbens 97 entfernt
vom Raum 100 ausgebildet ist, steht mit dem Zylinderraum 69 in
Verbindung.
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Das Druck-Begrenzungsventil 96 ist ähnlich dem
Druck-Begrenzungsventil 95 und muß nicht nochmals im einzelnen
beschrieben werden. Teile des Druck-Begrenzungsventils 96,
die entsprechenden Teilen des Druck-Begrenzungsventils 95 ähnlich sind,
sind mit den gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines B gekennzeichnet.
Bohrungen im Ventilblock. 89 verbinden die Kammer 94 am
inneren Ende der zentralen, gestuften Bohrung 91 mit geschlossenem
Ende mit dem Raum 100B, der in dem Bohrungsteil mit dem
kleinsten Durchmesser der gestuften Bohrung 98B mit geschlossenem
Ende des Druck-Begrenzungsventils 96 ausgebildet
ist. Die 5 zeigt die
Position der Löcher 103 und 103B, durch
die der ringförmige
Raum 101, 101B eines jeden Druck-Begrenzungsventils 95, 96 mit
dem Zylinderraum 69 verbunden ist. Ein Einweg-Ventil 104, das
in dem Ventilblock 89 montiert ist, ermöglicht eine Strömung von
hydraulischer Flüssigkeit
aus dem Zylinderraum 69 in die Kammer 94. Ein
Einweg-Ventil 105 in der Endplatte 18A ermöglicht eine Strömung von
hydraulischer Flüssigkeit
aus dem Zylinderraum 69 in den ringförmigen Zylinderraum 88, wobei
diese Strömung
am Ventilblock 89 vorbeigeht, um den Einlaß des Einweg-Ventils 105 zu
erreichen.
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Wenn sich die Puffervorrichtung im
Schubbetrieb befindet, d. h. wenn äußere Kräfte angelegt werden, um die
Vorrichtung so zusammenzudrücken, dass
sie ihre Länge
vermindert, sind die relativen Anfangspositionen der Elemente der
Puffervorrichtung diejenigen, die in 4 dargestellt
sind, wobei sich der Kolben 10A in seiner vorbestimmten
neutralen Position befindet. Die angelegten äußeren Kräfte erhöhen den Druck der hydraulischen
Flüssigkeit
in dem ringförmigen
Zylinderraum 88 zwischen dem Kolbenkopf 11A und
dem geschlossenen Ende 14A des Zylinders 13A.
Dieser ringförmige
Zylinderraum 88 steht durch die Öffnung 82, die ringförmige Kammer 83,
die radialen Löcher 84,
den ringförmigen Raum 85 zwischen
den Rohren 78 und 79, und den ringförmigen Raum 93 mit
dem Raum 100 an dem geschlossenen Ende der gestuften Bohrung 98 des Druck-Begrenzungsventils 95 in
Verbindung. Somit steigt der Druck im Raum 100 mit zunehmendem Druck
der hydraulischen Flüssigkeit
in dem ringförmigen
Raum 88, doch bleibt der Differentialflächenkolben 97 auf
seinem Sitz, bis ein vorbestimmter Schwellendruck erreicht wird.
Wenn dieser vorbestimmte Schwellendruck erreicht ist, wird der Differentialflächenkolben 97 vom
geschlossenen Ende der gestuften Bohrung 98 mit geschlossenem
Ende des Druck-Begrenzungsventils 95 weg verschoben, wodurch
eine Verbindung zwischen dem Raum 100 und dem ringförmigen Raum 101 hergestellt
wird, so dass hydraulische Flüssigkeit
aus dem ringförmigen Raum 88 verdrängt wird
und über
den Pfad, der die Öffnung 82,
die ringförmige
Kammer 83, die radialen Löcher 84, die ringförmigen Räume 85 und 93,
und den Raum 100 umfasst, zum ringförmigen Raum 101 und
von dort durch die Löcher 103 in
den Zylinderraum 69 fließt. Dieser Flüssigkeitsstrom
durch die Öffnung 82,
die genau geformt ist, verbraucht Energie in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit
der relevanten Bewegung zwischen dem Kolben 10A und dem äußeren Rohr 78.
Weiterhin wird Energie durch das Arbeiten des Druck-Begrenzungsventils 95 absorbiert,
wie allgemein bekannt ist. Ein Teil der hydraulischen Flüssigkeit,
die so aus dem ringförmigen Zylinderraum 88 durch
das Druck-Begrenzungsventil 95 und in den Zylinderraum 69 verdrängt wird,
tritt in die Kammer 94 durch das Einweg-Ventil 104 ein.
Diese Flüssigkeit
strömt
durch die Bohrung des inneren Rohres 79 in die in der Kolbenstange 12A ausgebildete
Bohrung 74 mit geschlossenem Ende. Flüssigkeit, die in die Bohrung 74 eintritt,
strömt
von ihr durch die radialen Löcher 75 in
den umgebenden ringförmigen
Raum 72, von wo sie durch die radialen Schlitze 73 in
den ringförmigen
Zylinderraum 61A strömt.
Zunächst
sind die Auslässe
der Einweg-Kriechventile 76 durch den in Umfangsrichtung kontinuierlichen
mittleren Kolbenring des ringförmigen
Kolbens 77 verschlossen, wie in 4 gezeigt. Sollte der ringförmige Kolben 77 genügend weit
verschoben werden, um die Auslässe
der Einweg-Kriechventile 76 während des Zusammendrückens der
Vorrichtung freizugeben, ist die Menge von Flüssigkeit, die aus dem ringförmigen Raum 72 durch sie
hindurch ausströmt,
vernachlässigbar
im Vergleich mit der Strömung
in den ringförmigen
Zylinderraum 61A. Weiterhin findet eine solche kleine Strömung in
den ringförmigen
Raum 83 statt, wo sie sich mit dem Hauptstrom vereinigt,
der aus dem ringförmigen
Zylinderraum 88 verdrängt
wird. Somit wird der ringförmige
Zylinderraum 83 mit Öl
gefüllt
gehalten, während
sich seine Länge
vergrößert. Da
der ringförmige
Zylinderraum 88 eine größere Querschnittsfläche besitzt
als der ringförmige
Zylinderraum 61A, wird nicht die gesamte hydraulische Flüssigkeit,
die im Schubbetrieb aus ihm verdrängt wird, in den ringförmigen Zylinderraum 61A überführt, wie
gerade beschrieben wurde. Folglich nimmt das Volumen der hydraulischen
Flüssigkeit
im Zylinderraum 69 zu, so dass der schwimmende Kolben 25A vom
Ventilblock 89 weg verschoben wird und somit das Gas im
Zylinderraum 62A weiter zusammendrückt und dadurch eine Rückstellkraft
erzeugt, die in der unten beschriebenen Weise wirkt, wenn das Anlegen
einer äußeren Kraft
zum Zusammendrücken
der Puffervorrichtung endet.
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Wenn die Puffervorrichtung durch
das Anlegen entsprechender äußerer Kräfte auseinandergezogen
wird, d. h. wenn sich die Puffervorrichtung im Zugbetrieb befindet,
dann wird unter der Annahme, dass sich ihre Elemente zunächst in
den in 4 gezeigten relativen
Positionen befinden, in der sich der Kolben 10A in der
vorbestimmten neutralen Stellung befindet, der Druck der hydraulischen
Flüssigkeit
im Zylinderraum 61A durch die Kräfte erhöht, die den Kolbenkopf 11A zu
dem statischen Ring 48A hin drücken, und der Druck der hydraulischen
Flüssigkeit
im Zylinderraum 58A wird ebenfalls durch die Wirkung dieser
Kräfte
erhöht,
die über
den rohrförmigen Tauchkolben 47 und
den ringförmigen
Kolben 51A wirken, der von ihm getragen wird. Diese Erhöhung des
Flüssigkeitsdruckes
wird von den ringförmigen Zylinderräumen 61A und 58A über die
radialen Schlitze 73 und die Löcher 71 jeweils in
den ringförmigen
Raum 72 übertragen,
der zwischen dem rohrförmigen
Tauchkolben 47A und der Kolbenstange 12A gebildet
ist. Diese Erhöhung
des Flüssigkeitsdruckes
in dem ringförmigen
Raum 72 wird aus diesem durch die radialen Löcher 75 in
die Bohrung 74 mit geschlossenem Ende übertragen, die in der Kolbenstange 12A ausgebildet
ist. Von dort wird sie durch die Bohrung des inneren Rohres 79 zur
Kammer 94 im Ventilblock 89 übertragen, von wo sie in den
Raum 100B des Überdruckventils 96 übertragen wird.
Die Arbeitsweise des Überdruckventils 96 ist
die gleiche, wie sie oben für
das Überdruckventil 95 beschrieben
wurde. Somit wird dann, wenn ein gewisser Schwellendruck erreicht
wird, der Differentialflächenkolben 97B des Überdruckventils 96 von
seinem Sitz abgehoben und es wird hydraulische Flüssigkeit aus
den Zylinderräumen 58A und 61A längs des
Pfades, der die radialen Löcher 71 oder
Schlitze 73, den ringförmigen
Raum 72, die radialen Löcher 75,
die Bohrung 74 mit geschlossenem Ende, die Bohrung des
inneren Rohres 79 und die Kammer 94 umfasst, zum
Raum 100B verdrängt,
von wo sie durch den ringförmigen
Raum 101B und die Löcher 103B in
den Zylinderraum 69 strömt.
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Das zunehmende Volumen des ringförmigen Zylinderraumes 88 wird
durch einen Strom von hydraulischer Flüssigkeit vom Zylinderraum 69 durch das
Einweg-Ventil 105, das in der Endplatte 18A vorgesehen
ist, mit hydraulischer Flüssigkeit
gefüllt
gehalten.
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Es tritt ein Druckabfall auf, wenn
hydraulische Flüssigkeit,
die aus den Zylinderräumen 58A und 61A verdrängt wird,
aus diesen Zylinderräumen heraus
durch die entsprechenden radialen Löcher 71 und radialen
Schlitze 73 strömt.
Diese Druckabfälle führen zusammen
mit der allgemein bekannten Wirkung des Überdruckventils 96 zu
einer Absorption von Energie, wenn die Puffervorrichtung im Zugbetrieb
arbeitet.
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Da wiederum die Summe der Querschnittsflächen der
Zylinderräume 58A und 61A die
Querschnittsfläche
des Zylinderraumes 88 übersteigt,
wird mehr hydraulische Flüssigkeit
aus den Zylinderräumen 58A und 61A verdrängt, als
durch das Überdruckventil 105 in
den Zylinderraum 88 zurückkehrt. Diese überschüssige verdrängte hydraulische
Flüssigkeit
bewirkt eine Zunahme des Volumens der hydraulischen Flüssigkeit
im Zylinderraum 69, was eine Verschiebung des schwimmenden
Kolbens 25A bewirkt, so dass der Druck des komprimierten
Gases im Zylinderraum 62A erhöht wird.
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Wie oben festgestellt, wird sowohl
beim Schub- als auch beim Zugbetrieb der schwimmende Kolben 25A vom
Ventilblock 89 weg verschoben und das komprimierte Gas
im Zylinderraum 62A wird weiter zusammengedrückt, um
eine Rückstellkraft
zu liefern.
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Nach einem Schubbetrieb wird, weil
die Querschnittsfläche
des ringförmigen
Zylinderraumes 88 größer ist
als die Querschnittsfläche
des ringförmigen
Zylinderraumes 61A auf der anderen Seite des Kolbenkopfes 11A,
der Kolben 10A durch den Flüssigkeitsdruck-Unterschied,
der auf ihm lastet, von dem geschlossenen Ende 14A weggedrückt. Dies bewegt
den Kolben 10A zur vorbestimmten neutralen Stellung hin,
wenn die äußeren Kräfte, die
die Puffervorrichtung zusammengedrückt haben, zu wirken aufhören. Infolge
hiervon wird das Volumen des ringförmigen Zylinderraumes 88 fortschreitend
vergrößert.
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Folglich wird Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 69 durch
eine Verschiebung des schwimmenden Kolbens 25A zum Ventilblock 89 hin
aufgrund der Ausdehnung des komprimierten Gases im Zylinderraum 62A verdrängt, wobei
diese verdrängte Flüssigkeit
durch das Einweg-Ventil 105 in der ringförmigen Endplatte 18A in
den ringförmigen
Zylinderraum 88 strömt.
In entsprechender Weise wird das Volumen des ringförmigen Zylinderraumes 61A fortschreitend
vermindert. Flüssigkeit
wird aus dem ringförmigen
Zylinderraum 61A durch die radialen Löcher 75 in die Bohrung 74 mit
geschlossenem Ende verdrängt.
Von dort strömt
sie durch die Bohrung des inneren Rohres 79 zur Kammer 94 im
Ventilblock 89, von wo sie zum Raum 100B des Überdruckventils 96 übertragen
wird. Der Kolben 97B des Überdruckventils 96 wird
von seinem Sitz abgehoben, so dass hydraulische Flüssigkeit
durch dieses Überdruckventil 96 in
den Zylinderraum 69 und von dort durch das Einweg-Ventil 105 in
der ringförmigen
Endplatte in den ringförmigen
Zylinderraum 88 strömt. Über den größten Teil
des Rückkehr-Hubs
des Kolbens 10A wird auch Flüssigkeit aus dem ringförmigen Zylinderraum 61A durch
die Einweg-Kriechventile 76 so lange verdrängt, bis
die Auslässe
der Einweg-Kriechventile 76 durch den in Umfangsrichtung
kontinuierlichen mittleren Kolbenring des ringförmigen Kolbens 77 verschlossen
werden, der von dem äußeren Rohr 78 getragen
wird. Die Flüssigkeit,
die aus dem ringförmigen
Zylinderraum 61A durch den ringförmigen Raum 72 und
die Einweg-Kriechventile 76 in die ringförmige Kammer 83 verdrängt wird,
kehrt durch die Öffnung 82 in
den ringförmigen
Zylinderraum 88 zurück.
Der Strom von hydraulischer Flüssigkeit
aus dem ringförmigen
Zylinderraum 61A durch die Einweg-Kriechventile 76 und
die eingeengte Öffnung 82 in
den ringförmigen
Zylinderraum 88 geht an dem multiplizierenden Überdruckventil 96 vorbei
und wird durch sein Strömen
durch die Einweg-Kriechventile und die eingeengte Öffnung 82 eingeschränkt.
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Dies setzt sich fort, bis der Kolbenkopf 11A am
rohrförmigen
Tauchkolben 47A anliegt, wo er anhält, weil die Summe der Querschnittsflächen der ringförmigen Zylinderräume 61A und 58A größer ist als
die Querschnittsfläche
des ringförmigen
Zylinderraumes 88, so dass der Flüssigkeitsdruck, der auf dem
Kolben lastet, nicht fortfährt
ihn zu drücken,
um das Volumen des ringförmigen
Zylinderraumes 88 weiter zu vergrößern. An diesem Punkt ist der
Druck in der gesamten Puffereinheit gleichförmig.
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Die eingeschränkte Strömung aus dem ringförmigen Zylinderraum 61A durch
die Einweg-Kriechventile 76 und
die eingeengte Öffnung 82 wird
durch den ringförmigen
Kolben 77 abgeschnitten, wenn sich der Kolbenkopf 11A der
neutralen Position annähert,
in der er durch den rohrförmigen
Tauchkolben 47A angehalten wird. Durch diese Anordnung
wird die Geschwindigkeit des Kolbens 10Avermindert, wenn
er sich der vorbestimmten neutralen Position annähert, in der der Kolben 10A zur
Ruhe kommt. Diese Geschwindigkeitsverminderung beruht auf der Einengung
der Strömung
von hydraulischer Flüssigkeit
von den Einweg-Kriechventilen 76 in die ringförmige Kammer 83.
Diese Strömung
wird zunächst durch
den ersten Teil des ringförmigen
Kolbens 77 eingeschränkt,
der die Auslässe
der Einweg-Kriechventile 76 überschreitet, und dann, wenn
der erste der geteilten Kolbenringe die Auslässe der Einweg-Kriechventile 76 überschreitet,
so lange, bis die Auslässe
durch den mittleren Kolbenring blockiert werden, wobei der Strom
durch den ersten geteilten Kolbenring eingeschränkt wird.
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In ähnlicher Weise wird dann, wenn
die Kraft, die im Zugbetrieb eine Verlängerung bewirkt, aufhört, die
Rückstellkraft
so wirken, dass sie den schwimmenden Kolben 25A zum Ventilblock 89 hin
verschiebt, wobei der Kolben seinerseits Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 69 durch
das Einweg-Ventil 104 in die Kammer 94 verdrängt, von
wo sie durch die Bohrung des inneren Rohres 79 in die Bohrung 74 mit
geschlossenem Ende in der Kolbenstange 12A fließt. Diese
Flüssigkeit
strömt
durch die Bohrung 74, tritt durch die radialen Löcher 75 in
den ringförmigen Raum 72 und
von dort durch die Löcher 71 in
den ringförmigen
Zylinderraum 58A und durch die radialen Schlitze 73 in
den ringförmigen
Zylinderraum 61A aus. Das Einführen dieser hydraulischen Flüssigkeit in
die ringförmigen
Zylinderräume 58A und 61A drückt den
Kolben 51A zum statischen Ring 48A hin und der
sich ergebende Druck, der auf den rohrförmigen Tauchkolben, 47A ausgeübt wird,
drückt
in Kombination mit der Wirkung des Einführens von Flüssigkeitsdruck
in die Zylinderkammer 61A den Kolbenkopf 11A zur
vorbestimmten neutralen Stellung hin. Die Flüssigkeit, die aus dem ringförmigen Zylinderraum 88 aufgrund
seines sich vermindernden Volumens verdrängt wird, strömt durch
das Einweg-Ventil 87 im Kolbenkopf 11A und durch
die Bohrungen 86 in die Bohrung 74 mit geschlossenem
Ende, wo sie zu der Flüssigkeit
hinzugefügt
wird, welche in die Bohrung 74 von der Bohrung des inneren
Rohres 79 her eintritt. Dieser Strom von Flüssigkeit,
die aus dem ringförmigen
Zylinderraum 88 durch das Einweg-Ventil 87 in
die Bohrung 74 mit geschlossenem Ende verdrängt wird,
wird durch den ringförmigen Kolben 77 abgeschnitten,
wenn sich der Kolbenkopf 11A der neutralen Stellung annähert, so
dass die Geschwindigkeit des Kolbens 10A vermindert wird, wenn
er sich der vorbestimmten neutralen Stellung nähert, in der der Kolben 10A zur
Ruhe kommt.
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Diese Geschwindigkeitsverminderung
beruht auf der Wirkung des ringförmigen
Kolbens 77 und seiner Kolbenringe, die im wesentlichen
die gleiche ist, wie dies oben für
den Endteil der Rückkehrbewegung
des Kolbens 10A zur vorbestimmten neutralen Stellung nach
einem Schubbetrieb beschrieben wurde.
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Die Bewegung des ringförmigen Kolbens 51A und
des rohrförmigen
Tauchkolbens 47A zum geschlossenen Ende 14A des
Zylinders 13A mit der Bewegung des Kolbens 10A zur
vorbestimmten neutralen Stellung nach einem Zugbetrieb bewirkt eine Verdrängung von
Luft in dem Raum zwischen dem Kolben 51A und dem feststehenden
Ring 48A bezüglich
des ringförmigen
Stopringes 53A radial nach außen. Diese Luft wird aus diesem
Raum um den Stopring 53A durch ein entsprechendes Loch
im Rohr 71A zur Atmosphäre
hin abgelassen. Ein Vibrationsstift ist in diesem Loch vorgesehen,
um die Gefahr zu vermindern, dass es verstopft wird.
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6 zeigt
eine modifizierte Form der in den 4 und 5 dargestellten hydropneumatischen
Puffervorrichtung. Teile der in 6 gezeigten
Puffervorrichtung, die entsprechenden Teilen der Puffervorrichtung
in den 4 und 5 ähnlich sind, sind durch die
gleichen Bezugszeichen bezeichnet, zu denen jedoch 100 addiert
ist.
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Der elastisch vorgespannte rohrförmige Tauchkolben 147A,
der in dem feststehenden Ring 148A und auf der Kolbenstange 112A gleitet,
wobei dies der Tauchkolben ist, der den Kolben 110A in
einer vorbestimmten neutralen Stellung positioniert, erstreckt sich
nicht durch die ringförmige
Endplatte 116A mit der Kolbenstange 112A. Somit
gibt es in dem rohrförmigen
Tauchkolben 147A keine den Löchern 71 entsprechenden
Löcher,
um den Zylinderraum 158A, der zwischen der ringförmigen Endplatte 116A und
dem von dem rohrförmigen
Tauchkolben 147A getragenen ringförmigen Kolben 151A gebildet ist,
mit den radialen Löchern 175 zu
verbinden, die mit der Bohrung 174 mit geschlossenem Ende
in der Kolbenstange 112A verbunden sind. Diese radialen Löcher 175 werden
von dem rohrförmigen
Tauchkolben 147A freigegeben, wenn eine solche Verbindung hergestellt
werden soll. Darüber
hinaus sind der rohrförmige
Tauchkolben 147A und der ringförmige Kolben 151A einstückig ausgebildet.
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Der Ventilblock 189 und
die Endplatte 118A an dem geschlossenen Ende des Zylinders 113A sind
einstückig
ausgebildet. Auch verlaufen die Achsen der beiden Multiplizierventile 195 und 196 im Ventilblock 189 radial
bezüglich
der Achse der Puffervorrichtung statt parallel zu dieser Achse,
wie dies bei der in 4 gezeigten
Puffervorrichtung der Fall ist. Dies ermöglicht eine Vereinfachung der
Anordnung von Durchgängen
im Ventilblock 189 im Vergleich zu der der Durchgänge im Ventilblock 89 der
Puffervorrichtung aus 4.
Die Bohrung des inneren Rohres 179 steht mit dem Raum 200B am
Ende mit kleinerem Durchmesser des gestuften Tauchkolbens 197 des
Multiplizier-Überdruckventils 196 über die
Kammer 194 in Verbindung.
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Der Einlaß eines jeden Kriechventils 176 ist im
Kolbenkopf 111A an einer Stelle in der Fläche 211 ausgebildet,
die den ringförmigen
Zylinderraum 161A begrenzt, wobei diese Stelle bezüglich der
Stelle auf der Fläche 211 radial
nach außen
angeordnet ist, an der das geschlitzte Ende 173 des rohrförmigen Tauchkolbens 147A anschlägt. Leitungen
im Kolbenkopf 111A und in der Kolbenstange 112A verbinden die
Auslässe
der beiden Einwegventile 187 und der Kriechventile 176 mit
einer Öffnung 212,
die in der zylindrischen Oberfläche
der Bohrung 174 mit geschlossenem Ende ausgebildet ist.
Die Leitungen umfassen eine Volute 213, die einen schraubenförmigen Durchgang
an der zylindrischen Zwischenfläche zwischen
dem Kolbenkopf 111A und der Kolbenstange 112A bildet.
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Die Arbeitsweise der in 6 gezeigten Puffervorrichtung
ist die gleiche wie die der in den 4 und 5 dargestellten Puffervorrichtung,
die oben beschrieben wurde, mit der Ausnahme, dass die Verbindung
zwischen dem ringförmigen
Zylinderraum 158A und der Bohrung 174 mit geschlossenem
Ende durch die radialen Durchgänge 175 durch
einen ringförmigen
Spalt 214 erfolgt, der zwischen der Mündung 215 des integralen
rohrförmigen
Tauchkolbens 147 und dem ringförmigen Kolben 151A an
deren Ende ausgebildet ist, das sich näher bei der ringförmigen Endplatte 116A befindet
einerseits, und dem radial äußeren Rand
des Teiles der Kolbenstange 112A mit größerem Durchmesser an der Stufe
zwischen diesem Kolbenstangenteil mit größerem Durchmesser und dem gefalzten
Teil der Kolbenstange 112A, der den ringförmigen Raum 172 bildet.
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Das Einweg-Ventil 204 ist
in dem Ventilblock 189 koaxial zum inneren Rohr 179 in
der Nähe
des Endes dieses inneren Rohres 179 ausgebildet. Das Einweg-Ventil 204 ermöglicht eine
Strömung
der hydraulischen Flüssigkeit
vom Zylinderraum 169 in die Kammer 194.
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Verschiedene Abwandlungen der oben
unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beschriebenen Puffervorrichtungen
können
durchgeführt
werden, ohne von dem durch die Ansprüche definierten Schutzumfang
abzuweichen. Eine mögliche
derartige Abwandlung umfasst die Verwendung eines zusätzlichen
Multiplizierventils und Einweg-Ventils, um das Austreten von hydraulischer
Flüssigkeit
aus den ringförmigen
Zylinderräumen 58 und 58A, 158A und 61, 61A und 161A zu
steuern, die auf beiden Seiten des statischen Ringes 48, 48A, 148A und
dem ringförmigen
Kolben 51, 51A, 151A ausgebildet sind. Dies
führt zu
einer Erhöhung
der Kraft, die erforderlich ist, um die Puffervorrichtung im Zugbetrieb
zu verlängern,
die als die Zugkapazität
der Puffervorrichtung bekannt ist.