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Es sind axialbewegbare, hydraulische Kolbenbremseinrichtungen bekannt, die in ein-oder mehrfach wirkenden Ausführungen erzeugt werden. Das Bremsmoment einer zirka 90 drehenden Welle wird über mehrere Gelenke auf Kolben und Bremszylinder übertragen. Die langen Kolbenstangen sind axial in zwei abgedichteten Büchsen geführt. Durch die Drosselwirkung in einer Umleitung sowie durch den Ringspalt zwischen Kolben und Zylinderbohrung wird auf die gesamte oder eine bestimmte Teilstrecke des Hubes in einer Richtung Bremswirkung im Zylinder erzeugt. In entgegengesetzter Bewegungsrichtung wird die Drosselwirkung aufgehoben.
Nachteilig bei dieser Ausführung ist die sperrige Bauart, der grosse Platzbedarf, die vielen dem Verschleiss ausgesetzten Einzelteile, die ausserdem durch ihre Vielzahl ein grosses Trägheitsmoment der Bewegung entgegensetzen.
Es sind weiters mit drehbewegten hydraulischen Doppelflügel versehene Antriebe bekannt, die vereinzelt zum Bremsen eingerichtet wurden. Das erzeugte Drehmoment wird zum Antrieb einer Welle zur Durchführung einer etwa 900 Drehbewegung abgegeben. Flügelnabe und Gehäuse haben aufwendig herzustellende, sehr glatte Rotationsflächen als Dichtflächen, die hohe Oberflächengüte bei geringster Rauhtiefe erfordern, um den Verschleiss der Weichdichtungen, die am Doppelarmflügel angebracht sind, herabzusetzen. Der Nachteil dieses als Bremse verwendeten Antriebs liegt in der ursprünglich umgekehrt ausgelegten Funktion. Dadurch konnten keine Vorteile gegenüber den Kolbenbremsen erreicht werden, selbst wenn die Weichdichtungen entfernt worden sind.
Für eine Bremsstufe mussten auf alle Fälle grosse Umleitungen mit einer Drosselregelung angebaut werden, um beim Schliessen teilweise drosselfreie und nachfolgende, stark drosselnde Drehbewegung zu gestatten. Das Bremsmoment beginnt in Schliessrichtung beim Überschleifen der Flügelarme an den Umleitungsbohrungen. Eine rasche Öffnungsbewegung ist bis zum Bereich der Umleitungsbohrung nicht möglich. Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, die Nachteile bekannter Einrichtungen zu vermeiden.
Die Erfindung bezieht sich demnach auf eine Dämpfungseinrichtung, bei der auf einer Welle ein Bremsflügel sitzt, der in einem mit radialen Wänden versehenen Gehäuse angeordnet ist, die Nabe und mindestens ein Arm des Bremsflügels sowie die Innenwand und mindestens eine radiale Wand des Gehäuses jeweils zwei benachbarte Kammern bilden und bei der für den Übertritt der Bremsflüssigkeit von der einen Kammer in die andere Verbindungen vorgesehen sind und ist dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindung zwischen den benachbarten Kammern ein vom inneren Ende der radialen Wand und der Nabe des Bremsflügels gebildeter Kanal vorgesehen ist und die Nabe einen den Kanal verengenden Bereich aufweist, der jeweils im Arm des Bremsflügels benachbart angeordnet ist.
Vorteilhaft bei dieser neuen Bauart sind die wenigen einfachen Einzel- und Verschleissteile, der geringe Platzbedarf und das kleine dynamische Trägheitsmoment. Die erfindungsgemässe Einrichtung eignet sich besonders zum Bremsen eines schliessenden Kappenkörpers in Rückschlagklappen und gewährleistet, dass die Sitze beim Schliessen nicht beschädigt werden.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf bauliche Ausgestaltungen.
In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung in vier beispielsweisen Ausführungsformen
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Fig. l einer Bremseinrichtung, deren Bremsflügel zwei Arme aufweist, Fig. 3 einen Schnitt durch eine Bremseinrichtung mit einarmigem Bremsflügel, Fig. 4 ein Detail einer abgeänderten Bauart und die Fig. 5 und 6 eine Sonderausführung im Schnitt nach der Linie 111-111 in Fig. 6 bzw. IV-IV in Fig. 5.
Die Einrichtung gemäss den Fig. 1 und 2 besteht aus dem rohrförmigen Gehäuse --1-- mit dem drehbar gelagerten Doppelflügel --2-- mit Bremskanten --2a-- benachbart den Armen --2d-- und Überdeckungs- breite --2b-- sowie Radialwänden --3-- mit Bremskanten --3a--, Überdeckungsbreite --3b--. Der Deckel --4-- ist nach aussen abgedichtet und am Gehäuse zentriert und befestigt, wobei er einen ringförmigen Vorsprung auf der Stirnseite des Gehäuses übergreift, um ein Aufweiten des Gehäuses zu verringern oder zu verhindern. Die Tragbolzen --5-- sichern die Lage der Radialwände. Nach aussen abgestützte und abgedichtete Büchsen --6-- dienen zur Lagerung des Flügels.
Hydraulikflüssigkeit füllt alle Kammern - Kl, K2, K3, K4-und alle Verbindungskanäle aus. Full- un Ablassbohrungen befinden sich im Deckel.
Die Kammern--K2 und K3--sind durch eine Leitung --8-- miteinander über ein einstellbares Drossel- rückschlagventil-DV-, drosselbar in Pfeilrichtung der Leitung --8--, verbunden. In Gegenrichtung kann die Flüssigkeit nahezu drosselfrei zurückströmen. In einer zweiten Leitung --7--, welche die Kammern-Kl und K4-- verbindet, ist ein Überdruckventil --ÜV--, beim Bremsen in gezeichneter Pfeilrichtung wirkend, aus Sicherheitsgründen vorgesehen, das bei höheren Druck öffnet und Flüssigkeit
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abströmen lässt. Flügel --2-- und Wellenende --9-- weisen eine Verzahnung --29-- oder eine ähnliche Verbindung zur Übertragung des Bremsmomentes auf. Der Schwenkwinkel des Flügels ist mit 900 gezeichnet, kann aber bis etwa 120 betragen.
Die Bremskanten --2a-- schliessen zum Flügel den Winkel ss ein und bestimmten mit der Kante --3a-- den Beginn der Bremsung. Zu Beginn der Schliessbewegung kann Flüssigkeit von der Kammer-Kl-in die Kammer --K3-- und von der Kammer --K2-- in die Kammer - übertreten. Zwischen der Nabe des Flügels und den radialen Wänden --3-- bleibt hiefür genügend Raum --23--. Sobald die Kante --2a-- die --2a-- die Kante --3a-- überschleift, befindet sich zwischen der Nabe und der radialen Wand nur mehr ein schmaler Schlitz, so dass ein entsprechend hoher Drosselwiderstand entsteht, der zu einem Druckanstieg in den Kammern-Kl und K2-- führt und dadurch den Flügel --2-bremst. Hiebei ergibt sich ein vorgegebenes Verhältnis zwischen Bremsmoment und Winkelgeschwindigkeit.
Um dieses Verhältnis feinstufig ändern zu können, ist das Drosselventil--DV--vorzugsweise einstellbar.
Beim Öffnen tritt über die Rohrleitungen --7 und 8-- eine Verbindung zwischen den Kammern-Kl und K4 bzw. K2 und K3-- ein, so dass die Öffnungsbewegung bremsfrei erfolgt. Die druckbeaufschlagten Kammern --K1 und K2--sowie die Kammern --K3 und K4-- sind jeweils untereinander mittels Kanälen - Kl, K2 bzw. K3, K4--und den entsprechenden Zulaufbohrungen verbunden.
Fig. 3 zeigt einen Einarmflügel, der nach der vorstehend beschriebenen Weise, jedoch ohne Druckausgleichskanäle arbeitet. Der Schwenkwinkel ist 270 gezeichnet, kann jedoch bis maximal etwa 3000 betragen.
In Fig. 4 ist eine abgeänderte Bauart der Ausführungsform nach den Fig. l und 2 dargestellt, bei der das Drosselrückschlagventil --DV-- in einem Kanal --2e-- im Arm --2d-- bzw. das Überdruckventil --ÜV-- in einem Kanal --3c-- in der radialen Wand --3-- angeordnet sind.
In den Fig. 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, die bei kleinen Abmessungen grosse Bremsverzögerungen und grosse Öffnungs- und Schliesswinkel zulässt. Die Wirkungsweise ist analog der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsformen. Unterschiedlich ist jedoch, dass bei dieser Bauart die radialen Wände --3-- von einem drehbar gelagerten Ring --10-- ausgehen und die Kammern-Kl, K2, K3, K4-- bilden. Der Ring --10-- weist Aussenanschläge --12-- auf, die mit Gegenanschlägen --11-- im
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Der Flügel --2-- und der Ring --10-- mit den radialen Wänden wirken in der oben beschriebenen Weise zusammen. Neben den beiden Überdeckungsbereichen --2b und 3b-- sind jedoch im Ring Drosselbohrungen - vorgesehen, welche die Kammern-Kl, K2....--mit einem aussenliegenden Ringkanal --14-verbinden, der vom Ring --10-- und dem Gehäuse-l-gebildet wird und einen Druckausgleich zwischen den Kammern zulässt.
Entfallen die Drosselbohrungen --15-- oder steht für jede Kammer nur eine sehr kleine Bohrung in der Öffnungs- und Schliess richtung zur Verfügung, so erfolgt das Drosseln überwiegend durch Überschneiden der Kanten --2a, 3a-- in der oben beschriebenen Art.
Die Überdeckungsbreite --2b-- kann so gewählt werden, dass die Kante --2a-- in der Offenstellung die Kante --3a-- nicht freigibt. Dadurch wird immer im Bereich des Winkels y gebremst, u. zw. sowohl in der Öffnung- als auch in der Schliessrichtung.
Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, kann zunächst sehr rasch geöffnet und geschlossen werden,
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--10-- mitSchwenkring --10-- von seiner einen Endlage nahezu widerstandslos in seine andere Endlage, wobei er sich z. B. um 100 dreht. Nun setzt eine abgebremste Bewegung ein, so dass ein gesamter Schwenkbereich von e + y erreicht wird. Gemäss den Zeichnungen beträgt dieser Bereich 130 .
Um einen sanften Beginn der Verzögerung zu erreichen, kann der Kante --3a-- ein keilförmiger oder gerundeter Bereich der radialen Wand --3-- vorausgehen, wie ein solcher in Fig. 5 mit --13-- bezeichnet ist. Dadurch wird vor allem, wenn die Kante --3a-- die Kante --2a-- in der Offenstellung freigibt, ein schlagartiges Bremsen vermieden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt. So können bei der Ausführungsform nach Fig. 5 mehr als vier Kammern und mehr als drei Anschläge zwischen Ring und Gehäuse
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vorgesehen werden. Wird ein grösserer Schwenkbereich erwünscht, so kann die Zahl der Anschlagspaare auf zwei oder ein Paar verkleinert werden. Dadurch ist ein weiter Drehbereich möglich.
Die Erfindung erlaubt eine Einrichtung mit grossen Schub-und grossen Bremskräften zu bauen, die entweder in der einen oder aber in beiden Drehrichtungen verzögernd wirken und hiebei gleich oder ungleich gross sein können. Für bestimmte Funktionen im System können Federn zwischen Flügel und radialen Wänden erforderlich sein. Auch bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 können Drosselüberdruck- bzw. Drosselrückschlagventile für eine oder beide Richtungen vorgesehen werden.
Es ist zweckmässig, wenn zwischen Bremsflügel und Welle eine Zahnwellenverbindung vorgesehen ist, da durch einfaches Vor- und Zurückstecken des Flügels, insbesondere bei ungerader enger Zahnteilung, eine einfache Anpassung an die geforderten Bremsbedingungen, d. h. auf die gebremsten Bewegungsbereiche, erreicht wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Dämpfungseinrichtung, bei der auf einer Welle ein Flügel sitzt, der in einem mit radialen Wänden versehenen Gehäuse angeordnet ist, die Nabe und mindestens ein Arm des Flügels sowie die Stirnwände des Gehäuses und mindestens eine radiale Wand des Gehäuses jeweils zwei benachbarte Kammern bilden und bei der ferner Verbindungen von einer Kammer zur andern für den Übertritt von Dämpfungsflüssigkeit in einer auch von der Lage der Nabe und der radialen Wand bestimmten Durchflussmenge vorgesehen
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(K1, K3 ; K2, K4) ein vom inneren Ende der radialen Wand (3) und der Nabe (2c) des Flügels (2) gebildeter Kanal (23) vorgesehen ist und die Nabe einen diesen Kanal verengenden Bereich (2b) aufweist, der jeweils einen Arm (2d) des Flügels benachbart angeordnet ist (Fig. 1).