DE102004003653A1

DE102004003653A1 - Dämpfungselement, Dämpfungsanordnung und Druckmittelzylinder

Info

Publication number: DE102004003653A1
Application number: DE102004003653A
Authority: DE
Inventors: Per-Erik Austrell; Björn Stenbom
Original assignee: Bosch Rexroth Teknik AB
Current assignee: Bosch Rexroth Teknik AB
Priority date: 2004-01-24
Filing date: 2004-01-24
Publication date: 2005-08-18
Also published as: EP1557571A3; EP1557571A2

Abstract

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Dämpfungselement (3), eine Dämpfungsanordnung (1), umfassend ein Dämpfungselement (3) und einen Druckmittelzylinder, umfassend eine Dämpfungsanordnung (1) mit einem Dämpfungselement (3) zur Verwendung in einer Ausnehmung (4) eines Gehäuses (2), welches die Ausnehmung (4) mittels einer Umfangsseitenwandung (5) umgibt, und eine Bodenwandung (6), umfassend einen deformierbaren elastischen länglichen Körper mit einer Umfangswandung, einer ersten und einer zweiten Stirnseite (7, 8), entlang einer Längsachse (L) beabstandet, geeignet, um zumindest teilweise in der Ausnehmung (4) angeordnet zu werden, wobei der Körper ausgebildet ist, um sich zumindest teilweise in der Ausnehmung (4) zu deformieren, wobei der Körper in seiner unbelasteten anfänglichen Lage Mittel umfasst, um sich allmählich im Wesentlichen in radialer Richtung auszudehnen, wenn dieser entlang seiner Längsachse (L) belastet wird und durch die Ausnehmung (4) begrenzt wird, so dass in dessen Endlage ein im Wesentlichen zylindrisch deformierbarer Körper realisiert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dämpfungselement, eine Dämpfungsanordnung umfassend ein Dämpfungselement und einen Druckmittelzylinder umfassend eine Dämpfungsanordnung mit einem Dämpfungselement zum Einsatz in einer Ausnehmung eines Gehäuses umfassend einen deformierbaren, elastischen, länglichen Körper mit einer Umfangswandung, einer ersten und einer zweiten Stirnseite, die entlang einer Längsachse voneinander beabstandet sind, der zumindest zur teilweisen Anordnung in der Ausnehmung ausgebildet ist, wobei der Körper dazu geeignet ist, sich zumindest teilweise in der Ausnehmung zu deformieren.
Dämpfungselemente werden üblicherweise in einem weiten Bereich von Automatisierungsanwendungen verwendet. Solche Elemente werden häufig zum Beispiel in Druckmittelzylindern verwendet, in denen die Bewegung eines Kolbens, insbesondere wenn dieser seine Endposition erreicht, gedämpft wird, bevor dieser mit einem umgebenden Zylinder oder einer Zylinderwand kollidiert. Die Dämpfung kann unter anderem durch ein Fluid oder durch einen elastischen Körper, der aus einem elastischen Material hergestellt ist, erreicht werden.
Solche Dämpfungselemente sind allgemein bekannt und werden manchmal als Stoßdämpfer bezeichnet. Zum Beispiel ist ein Dämpfungselement zum Einsatz in einer zylindrischen Ausnehmung durch einen elastischen Körper realisiert, der in seinem unbelasteten Zustand im wesentlichen zylindrisch geformt ist mit sich verjüngenden Enden mit zwei Führungsringen, die nahe der Enden des Dämpfungselements zur Kontaktierung der Seitenwandung oder Umfangswandung der Ausnehmung und zur Führung des Körpers während dessen Deformation innerhalb der Ausnehmung angeordnet sind.
Das bekannte Dämpfungselement beziehungsweise die Dämpfungsanordnung hat den Nachteil, dass wenn es belastet wird, die Deformation des Dämpfungselementes nicht das gesamte Dämpfungselement involviert, so dass die Ausnehmung, in der es angeordnet ist, nicht komplett ausgefüllt wird aufgrund von Verkanten der Führungsringe, wobei das Verkanten der Führungsringe starke Krafteinwirkungen auf die Seitenwandung der Ausnehmung bewirkt, mit dem Ergebnis, dass die Deformation früh und unvorhersagbar gestoppt wird und die Seitenwandung der Ausnehmung stark verschlissen wird, was leicht zu Fehlfunktionen führt.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Dämpfungselement, eine Dämpfungsanordnung mit einem Dämpfungselement und einen Druckmittelzylinder umfassend eine Dämpfungsanordnung mit einem Dämpfungselement bereitzustellen, dass eine vorhersagbare Anschlagsfunktion aufweist, welches eine lange Lebensdauer aufweist und welches eine wiederholbare Funktionsweise gewährleistet, wobei eine allmähliche und kontinuierliche Deformation realisiert ist, so dass ein maximaler Dämpfungshub zur sanften Abdämpfungsfunktion bei geringem Volumen erzielt wird.

Diese Aufgabe wird von einem Dämpfungselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, durch eine Dämpfungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 und durch einen Druckmittelzylinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14 in Verbindung mit den Merkmalen derer kennzeichnenden Teile gelöst.

Um die vorstehenden und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, umfasst die technische Lehre, dass der Körper in seinem unbelasteten Ausgangszustand zum allmählichen Ausdehnen im Wesentlichen in radialer Richtung während einer Belastung entlang seiner Längsachse und begrenzt durch die Ausnehmung ausgebildet ist, so dass in dessen End- oder Schlusslage ein im Wesentlichen wie die Ausnehmung deformierbarer Körper realisiert ist. Durch allmähliches Deformieren in der Ausnehmung dehnt sich der deformierbare Körper sanft zu dessen umgebender Seitenwandung aus, wobei kein oder nahezu kein Verschleiß hervorgerufen wird. Zusätzlich passt der deformierbare Körper so in die Ausnehmung, dass kein Freiraum in der Ausnehmung verbleibt, wobei ein optimierter Dämpfungshub bei einem geringen Körpervolumen realisiert werden kann. Der deformierbare elastische Körper ist vorzugsweise aus einem Material hergestellt, ausgewählt aus der Gruppe von deformierbaren elastischen Materialien einschließlich Gummi, wobei das Material die Eigenschaft eines inkompressiblen Materials aufweist.

Das Dämpfungselement wird in einer Ausnehmung eingesetzt. Diese Ausnehmung kann jegliche Form oder Gestalt aufweisen, zum Beispiel eine im Wesentlichen zylindrische Form oder eine im Wesentlichen konische Form.

Wenn in einer zylindrisch geformten Ausnehmung eingesetzt, ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass der Körper zumindest einen ersten Bereich umfasst, der im Wesentlichen konisch in der Ausgangslage des Körpers geformt ist, wobei der erste Bereich an der ersten Stirnseite beginnt und sich von der ersten Stirnseite hin zur zweiten Stirnseite des Körpers verjüngt und in einem vorbestimmten Abstand von der ersten Stirnseite endet und zumindest teilweise in der Ausnehmung angeordnet ist. Das Dämpfungselement oder genauer zumindest der erste Bereich des Dämpfungselements ist so in der Ausnehmung angeordnet, dass die erste Stirnseite des Dämpfungselement die Bodenwand der Ausnehmung kontaktiert. Der Durchmesser der ersten Stirnseite und der Durchmesser der Bodenwand sind etwa gleich groß. In Richtung zur zweiten Stirnseite nimmt der Durchmesser des ersten Bereichs des Dämpfungselements kontinuierlich ab, so dass eine konisch geformte Form realisiert ist. Wenn belastet und dadurch deformiert, dehnt sich die konisch geformte Form hauptsächlich in radiale Richtung aus, beginnend an der ersten Stirnseite und allmählich weiter in Längsrichtung verlaufend. Der erste Bereich beginnt an der ersten Stirnseite und endet in einem vorbestimmten Abstand entlang der Längsachse.

Falls in einer konisch geformten Ausnehmung eingesetzt, ist es ein weiterer Vorteil der Erfindung, dass der Körper zumindest einen ersten Bereich umfasst, der in seiner Ausgangslage im Wesentlichen zylindrisch geformt ist und zumindest teilweise in der Ausnehmung angeordnet ist. Wie der im Wesentlichen konisch geformte erste Bereich dehnt sich der im Wesentlichen zylindrisch geformte Bereich hauptsächlich in radialer Richtung aus, und füllt allmählich die Ausnehmung, in welcher der erste Bereich angeordnet ist, aus. Der Körper kann weitere Bereich umfassen. Der erste Bereich muss korrespondierend zu der Ausnehmung des Körpers, in welcher der Körper oder der erste Bereich angeordnet ist, ausgebildet sein.

Der Körper weist zumindest einen ersten Bereich auf, welcher sich von der ersten Stirnseite zu der zweiten Stirnseite erstrecken kann auf, so dass keiner weiteren Bereiche vorhanden sind. Vorzugsweise weist der Körper mindestens einen, weiter bevorzugt mindestens zwei und am meisten bevorzugt mindestens drei Bereiche auf.

Vorzugsweise umfasst der Körper weiter einen zweiten Bereich, der in dem Ausgangszustand wie ein Bolzenkopf geformt ist und mit der zweiten Stirnseite abschließt und eine größere Querschnittsfläche aufweist als die Ausnehmung des Gehäuses, welche als Anschlag zur Begrenzung der Deformation des elastischen Körpers fungiert. Aufgrund dieser Form gewährleistet der zweite Bereich eine vorhersagbare Anschlagsfunktion mit einem exakt definierten Dämpfungshub. Obwohl der zweite Bereich in die Deformation des elastischen Körpers involviert ist, bleibt der Durchmesser des zweiten Bereichs größer als der Durchmesser der Ausnehmung, so dass die Anschlagesfunktion gewährleistet ist. Alternativ hierzu kann die Anschlagsfunktion durch Auslegung des Körpers in Bezug auf die Ausnehmung des Gehäuses so realisiert werden, dass das Volumen des Körpers größer ist als das Volumen der Ausnehmung. Somit, falls zusammengepresst, füllt der Körper komplett die Ausnehmung aus und erstreckt sich über die Ausnehmung, so dass ein Pufferbereich sandwichartig zwischen Gehäuse und einem Kolben vorhanden ist.

Ein anderer Vorteil der Erfindung ist, dass der Körper weiter einen dritten Bereich umfasst, der in seinem Ausgangszustand zylindrisch geformt ist und koaxial zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich, und diese koppelnd, angeordnet ist, wobei der dritte Bereich zumindest teilweise aus der Ausnehmung zu der Außenseite des Gehäuses herausragt, um einen Dämpfungshub zu realisieren, wobei die Querschnittsfläche des dritten Bereiches kleiner ist als die der Ausnehmung. Diese zylindrische Form realisiert ein optimiertes Längen-Volumenverhältnis, so dass mit einem Minimum an Volumen ein Maximum an Länge realisiert ist. Eine optimierte Länge ist erforderlich um einen längeren Dämpfungsweg zu realisieren, was zu einer weicheren Dämpfung führt. Falls ein zylindrisch geformter erster Bereich verwendet wird, benötigt der Körper keinen dritten Bereich. In diesem Fall sind erster und dritter Bereich in einem Bereich, hier dem ersten Bereich zusammengefasst.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass der Körper ringförmig mit einer durchgehenden Öffnung, die zu der Längsachse ausgerichtet ist, ausgebildet ist. Durch Ausbildung einer ringförmigen Form kann der Körper in einer ringförmigen Ausnehmung eingesetzt werden. Fas Ausbilden eines ringförmig geformten Körpers spart Material und Gewicht.

Um die vorstehenden und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu erreichen, umfasst die technische Lehre weiter eine Dämpfungsanordnung umfassend ein deformierbares Element und ein Gehäuse mit einer Ausnehmung, um zumindest teilweise das Element aufzunehmen, eine Umfangsseitenwandung, welche die Ausnehmung in radialer Richtung umgibt und eine Bodenwandung zur Begrenzung der Ausnehmung in eine Längsrichtung, wobei das deformierbare Element zumindest teilweise in der Ausnehmung angeordnet ist und wobei das deformierbare Element ein Dämpfungselement ist. Diese hat den Vorteil, dass eine kleine und leicht herzustellende Dämpfungsanordnung zur Endlagendämpfung bereitgestellt wird. Bei Verwendung solch einer Anordnung ist gewährleistet, dass das Dämpfungselement nur definierten Belastungspegeln arbeitet, so dass die Lebensdauer des Dämpfungselements verlängert.

Vorteilhafterweise ist die Ausnehmung im Wesentlichen zylindrisch und der Körper des Dämpfungselements weist einen im Wesentlichen konisch geformten ersten Bereich auf, der zumindest teilweise in der Ausnehmung angeordnet ist. Mittels dieser Kombination von einer zylindrischen Ausnehmung und einem konischen ersten Bereich ist ein allmähliches Ausfüllen der Ausnehmung gewährleistet, falls der Körper belastet wird, wobei die Ausnehmung gefüllt wird, ohne zu stoppen, bevor diese komplett gefüllt ist.

Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Ausnehmung im Wesentlichen konisch ist und der Körper des Dämpfungselements einen im Wesentlichen zylindrisch geformten ersten Bereich aufweist, der zumindest teilweise in der Ausnehmung angeordnet ist. Dieses stellt eine Alternative zu der zuvor erwähnten Dämpfungsanordnung dar. Das Dämpfungselement oder der Körper muss entsprechend der Form der Ausnehmung ausgebildet werden. Falls eingesetzt in oder für eine konische Ausnehmung, ist der Körper oder dessen erster Bereich vorzugsweise zylindrisch geformt um ein allmähliches und komplettes Füllen der Ausnehmung zu erzielen. Natürlich kann ebenso ein Körper mit einem konischen ersten Bereich in einer konischen Ausnehmung verwendet werden.

Im Allgemeinen können alle Formen an Ausformungen mit einem korrespondierenden Körper verwendet werden, wobei der Körper eine Form aufweisen muss, welche die Ausnehmung allmählich und komplett füllt. Vorteilhafterweise sind die vorstehend aufgeführten Kombinationen zylindrische Ausnehmung – konischer erster Bereich und konische Ausnehmung – zylindrischer erster Bereich bevorzugt. Es sind jedoch auch die Kombination konische Ausnehmung – konischer erster Bereich genauso wie jede andere Kombination zum allmählichen Ausfüllen der Ausnehmung bei Belastung möglich, vorausgesetzt der Körper, das heißt die weiteren Bereich, ist in einer geeigneten Weise ausgelegt, wie hier beschrieben. Aus herstellungstechnischen Gründen sind die drei vorstehend aufgeführten Kombinationen bevorzugt.

Vorzugsweise ist der erste Bereich des Dämpfungselements zumindest teilweise koaxial in der Ausnehmung angeordnet, selbst wenn dieser nicht belastet ist, wodurch die erste Stirnseite des Dämpfungselements die Bodenwandung der Ausnehmung kontaktiert. Der erste Bereich fungiert als Feder. Falls dieser zusammengepresst wird, wird dieser allmählich den Freiraum in der Ausnehmung von der Bodenwandung beginnend ausfüllen. Deshalb ist keine oder wenig Bewegung zwischen dem ersten Bereich und der Seitenwandung vorhanden, so dass Verschleiß genauso wie lokale Belastungskonzentrationen ausgeschlossen sind.

Vorzugsweise ragt der dritte Bereich in seinem Ausgangszustand, das heißt, wenn dieser nicht belastet ist, zumindest teilweise aus der Ausnehmung hervor, wobei der dritte Bereich koaxial zu der Längsachse der Ausnehmung angeordnet ist. Falls in ein zylindrischen Ausnehmung verwendet weist der dritte Bereich beinahe die gleiche Form wie die Ausnehmung mit der Ausnahme auf, dass dessen Durchmesser und das Volumen kleiner sind als der Durchmesser und das Volumen der entsprechenden Ausnehmung, so dass dieser Bereich zusammen mit dem ersten Bereich komplett in die Ausnehmung passt. Der Dämpfungshub dieser Dämpfungsanordnung hängt hauptsächlich von der Länge des dritten Bereichs ab. Die Länge des dritten Bereichs hängt von dem Volumen der Ausnehmung, dem Volumen des ersten Bereichs und dem Durchmesser des dritten Bereichs ab. So kann der Dämpfungshub mit den vorstehend erwähnten Parametern bestimmt werden, wobei der Durchmesser des dritten Bereichs ausreichend bemessen sein muss, um eine ausreichende Stabilität zu ermöglichen. Falls in einer konischen Ausnehmung verwendet, vereinigen sich der erste und der dritte Bereich in einem einzigen Bereich, das heißt dem erste Bereich und dem dritten Bereich oder einfach nur dem ersten Bereich, da keine sichtbare Grenze zwischen erstem und drittem Bereich üblicherweise existiert.

Eine die Erfindung weiter verbessernde Maßnahme ist, dass der zweite Bereich in seinem Ausgangszustand beabstandet zu und komplett außerhalb der Ausnehmung angeordnet ist, wobei dessen Durchmesser oder dessen Querschnittsfläche größer ist als der Durchmesser oder die Querschnittsfläche der Ausnehmung, unabhängig davon ob belastet oder nicht, so dass der zweite Bereich als ein Anschlag fungiert. Der bolzenkopfförmige oder hut-ähnliche zweite Bereich schützt das Dämpfungselement vor Überlast und realisiert eine Endposition für die Anordnung im Verhältnis zu vorbestimmten Kompressionskräften. Wie zuvor bereits erwähnt kann die Anschlagfunktion auch durch Gestalten des Körpers mit einem Volumen, welches größer ist als das Volumen der Ausnehmung realisiert werden.

Vorteilhafterweise ist das Dämpfungselement in seinem Schluss- oder Endzustand im Wesentlichen wie die Ausnehmung geformt, wenn es in der Ausnehmung angeordnet und in Längsrichtung belastet ist, so dass zumindest der erste und/oder der dritte Bereich komplett die Ausnehmung ausfüllen. Durch diese Deformation in dem Endzustand des Dämpfungsprozesses gleicht die Form des Dämpfungselements im wesentlichen der Form der Ausnehmung, so dass eine optimierte Dämpfung realisiert ist, wobei das Gesamtvolumen der Ausnehmung zur Deformation verwendet wird. Der herausragende Teil des zweiten Bereichs, oder für den Fall das kein zweiter Bereich vorhanden ist, der herausragende Teil der ersten und/oder dritten Bereichs, realisiert die Anschlagsfunktion wie zuvor erwähnt.

Der Körper an sich kann in seiner Ausgangslage Ausnehmungen aufweisen. Diese Ausnehmungen können zur Realisierung sehr langer Dämpfungswege, was ein sehr langen Körper bedeutet, erforderlich sein. Je länger der Körper ist, desto größer ist dessen Volumen. Da das Volumen des Ausnehmung des Gehäuses begrenzt ist, verringern Ausnehmung, die in dem Körper ausgebildet sind, das Volumen des Körpers. Dadurch können lange Körper mit langen Dämpfungswegen und einem niedrigen Volumen realisiert werden.

Um die vorstehenden und andere Ziele der vorliegenden Erfindung zu erzielen, umfasst die technische Lehre weiterhin einen Druckmittelzylinder mit Endlagendämpfung umfassend eine Dämpfungsanordnung. Dies realisiert einen kleinbauenden, leicht zu fertigenden Druckmittelzylinder mit Endlagendämpfung, wobei der Wartungsaufwand reduziert ist.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, welche exemplarisch die Prinzipien der Erfindung darstellen, deutlich. Die Erfindung wird im folgenden vor dem Hintergrund eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 schematisch in einer Längsquerschnittsansicht eine Dämpfungsanordnung in seiner Ausganglage zeigt,
2 schematisch die Dämpfungsanordnung in ihrer Endlage zeigt,
3 schematisch ein Dämpfungsanordnung nach 1 zeigt, wobei das Dämpfungselement keine zweiten Bereich aufweist,
4 schematisch in einer Längsquerschnittsansicht eine Dämpfungsanordnung in seiner Ausgangssituation zeigt, wobei die Ausnehmung im Wesentlichen konisch ausgebildet ist,
5 schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine Dämpfungsanordnung mit einer ringförmigen, zylindrischen Ausnehmung und einem ringförmig geformten Dämpfungselement ohne zweiten Bereich zeigt, und
6 schematisch in einer Perspektivansicht eine Dämpfungsanordnung mit einer ringförmigen, konisch geformten Ausnehmung und ein ringförmig geformtes Dämpfungselement ohne zweiten Bereich zeigt.
1 zeigt schematisch eine Dämpfungsanordnung 1 umfassend ein Gehäuse 2 und ein unbelastetes Dämpfungselement 3. Das Gehäuse 2 weist eine zylindrische Ausnehmung 4 auf, die umgeben von einer Umfangsseitenwand 5 und einer Bodenwand 6 ist, die beide die Ausnehmung 4 definieren. Die Ausnehmung 4 weist eine konstanten Durchmesser D und eine Länge L auf. Resultierend aus dem Durchmesser D und der Länge L weist die Ausnehmung eine Querschnittsfläche A = Π/4 × D² und ein Volumen V = A × L auf. In der Ausnehmung 4 ist zumindest teilweise ein Dämpfungselement 3 angeordnet. Das Dämpfungselement 3 umfasst einen deformierbaren, elastischen, länglichen Körper mit einer Umfangswand, einer ersten Stirnseite 7 und einer zweiten Stirnseite 8. Der Körper ist koaxial in der Ausnehmung 4 angeordnet mit der ersten Stirnseite 7, welche die Bodenwand 6 kontaktiert. Der elastische Körper besteht aus drei Bereichen: ein erster Bereich 9 an der ersten Stirnseite, ein zweiter Bereich 10 an der zweiten Stirnseiteseite, und ein dritter Bereich 11, der den ersten Bereich 9 und den zweiten Bereich 10 koppelt. Zur deutlicheren Darstellung sind in den 1 und 2 vertikale Linien in den Querschnittsbereichen des Dämpfungselements gezeigt (obwohl sie in den technischen Zeichnungen nicht sichtbar wären), welche die unterschiedlichen Abschnitte des Dämpfungselements mit unterschiedlichen Durchmessern verdeutlichen. Alle drei Bereiche 9, 10, 11 sind koaxial angeordnet. Der erste Bereich 9 weist eine im Wesentlichen konische Form (obwohl diese einen kleinen zylindrischen Abschnitt zeigt), mit einem Durchmesser D₁ an der ersten Stirnseite 7, der in etwa gleich mit dem Durchmesser D der Ausnehmung 4 ist und sich in Richtung zu der zweiten Stirnseite 8 verjüngt. Der dritte Bereich 11 ist im Wesentlichen zylindrisch geformt mit einem konstanten Durchmesser D₃, wobei der Durchmesser D₃ in etwa so groß ist wie der Durchmesser des ersten Bereichs 9 an der gegenüberliegenden Seite der Stirnseite 7, so dass der Übergang von dem ersten Bereich 9 zum dritten Bereich 11 kontinuierlich erfolgt. Der zweite Bereich 10 ist wie ein Bolzenkopf geformt und ist mit dem dritten Bereich 11 mit einer Stufe oder einem Abschnitt verbunden. Der Durchmesser Dz des zweiten Bereichs 10 ist größer als der Durchmesser D der Ausnehmung 4, so dass der zweite Bereich 10 nicht in die Ausnehmung 4 passt, selbst unter Belastung, und so als Anschlag oder Stoppposition fungiert. Das Volumen des ersten Bereichs V₁ und das Volumen des dritten Bereichs V₃ sind in der Summe etwa genauso groß wie das Volumen V der Ausnehmung 4, so dass unter Belastung das Dämpfungselement 3 sich verformt und mit seinem ersten und dritten Bereich 9, 11 in die Ausnehmung 4 passt. Die Dämpfungsanordnung 1 ist in einem belasteten Zustand in 2 gezeigt.
2 zeigt schematisch eine Dämpfungsanordnung 1 gemäß 1 unter einer belasteten Situation aufgrund eines Drucks P (dargestellt als Pfeile). In dieser Figur bewirkt ein Druck P, dass sich das Dämpfungselement 3 deformiert. Die Deformation des Dämpfungselements 3 umfasst im Wesentlichen ein Schrumpfen in Längsrichtung und im Wesentlichen eine Expansion in radiale Richtung, wobei die Deformation in dem Gehäuse 2 allmählich vor sich geht. Als ein Ergebnis der allmählichen Deformation des Dämpfungselements 3 ist die Ausnehmung komplett mit dem Dämpfungselement 3 genauer mit dem ersten und dem dritten Bereich des Dämpfungselements 3 gefüllt. Der Druck P verursacht ebenfalls eine Deformation des zweiten Bereichs 10 des Dämpfungselements 3, wobei der zweite Bereich 10 nicht in die Ausnehmung aufgrund seiner größeren Abmessungen und seiner äußeren Position in Bezug auf das Gehäuse 2 passt und so als ein Anschlag fungiert. Das Dämpfungselement 3 ist so ausgebildet, dass wenn es belastet wird, die Deformation allmählich beginnt, wobei die Ausnehmung im Wesentlichen durch den elastischen Körper, beginnend von der Bodenwand 6 hin zur Öffnung der Ausnehmung gefüllt wird. Somit füllt das Dämpfungselement 3, wenn es dessen Endposition erreicht hat, die Ausnehmung 4, ohne hängen zu bleiben oder zu verkanten, komplett aus.
3 zeigt schematisch die Dämpfungsanordnung 1 gemäß 1 mit der Ausnahme, dass das Dämpfungselement 3 oder vielmehr der Körper des Dämpfungselements keinen zweiten Bereich aufweist. In diesem Falle wird die Anschlagsfunktion durch das Volumen des Körpers realisiert, welches größer ist als das Volumen der Ausnehmung 4, so dass, falls belastet, ein Teil des zusammengedrückten Körpers aus der Ausnehmung 4 herausragt. Mittels dieses herausragenden Teils wird die Anschlagsfunktion realisiert.
4 zeigt schematisch eine Dämpfungsanordnung 1 mit einer im Wesentlichen konisch geformten Ausnehmung 4. Die Ausnehmung 4 verjüngt sich von der dem Körper zugewandten Seite hin zum Inneren des Gehäuses 2, wobei der inner Teil der Ausnehmung einen kleinen zylindrischen Teil zur aufweisen kann, um teilweise ein zylindrisch geformtes Dämpfungselement 3 darin aufzunehmen. Das Dämpfungselement 3 oder der Körper weit einen ersten Bereich 9 auf, der zylindrisch geformt ist und aus der Ausnehmung 4 herausragt. An der zweiten Stirnseite 10 des Körpers ist ein zweiter Bereich 10 angeordnet, um eine Anschlagsfunktion wie zuvor in Bezug auf 1 beschrieben zu realisieren.
5 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine Dämpfungsanordnung 1 mit einer ringförmigen Ausnehmung 4 und einem ringförmigen Dämpfungselement 3, welches teilweise in der Ausnehmung 4 angeordnet ist. Die ringförmige Ausnehmung 4 weist einen konstanten äußeren und einen konstanten inneren Durchmesser auf, so dass eine im Wesentlichen zylindrisch geformte Ausnehmung 4 gebildet ist. Der Körper des Dämpfungselements 3 weist einen ersten Bereich 9 und einen dritten Bereich 11 auf. Der erste Bereich 9 ist konisch geformt und der dritte Bereich 11 ist zylindrisch geformt. Ein zweiter, Bolzenkopf-ähnlicher Bereich, der als Anschlag fungiert, ist nicht erforderlich. Die Anschlagsfunktion wird mittels der Auslegung des Körpers realisiert. Genauer ist das Volumen des Körpers größer als das Volumen der Ausnehmung 4, so dass unter Belastung der zusammengedrückte Körper aus der Ausnehmung 4 herausragt, so dass der herausragende Teil als Anschlag fungiert.
6 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine andere Dämpfungsanordnung 1 mit einer ringförmig geformten Ausnehmung 4 und einem ringförmigen Dämpfungselement 3, das teilweise in der Ausnehmung 4 angeordnet ist. Im Unterschied zu 5 ist die ringförmige Ausnehmung 4 im Wesentlichen konisch geformt, das heißt in Richtung vom Inneren des Gehäuses zu dem Äußeren wird der äußere Durchmesser der Ausnehmung 4 größer und zur gleichen Zeit wird der innere Durchmesser der Ausnehmung kleiner. Die Ausnehmung 4 weist einen inneren Teil innerhalb des Gehäuses auf, der zylindrisch geformt ist, so dass der erste Bereich des Körpers des Dämpfungselements 3 in diesem Teil angeordnet werden kann. Der Körper des Dämpfungselements 3 ist konisch geformt, sich von der ersten Stirnseite 7 in Richtung zu der zweiten Stirnseite 8 verjüngend. Der dritte Bereich 11, der von dem ersten Bereich 9 verläuft, ist zylindrisch geformt. Ein zweiter Bereich ist aus den gleichen Gründen wie zuvor erwähnt in Bezug auf 5 nicht vorhanden.

1: Dämpfungsanordnung
2: Gehäuse
3: Dämpfungselement
4: Ausnehmung
5: (Umfangs-)Seitenwandung
6: Bodenwand
7: erste Stirnseite
8: zweite Stirnseite
9: erster Bereich
10: zweiter Bereich
11: dritter Bereich
12: L Längsachse
D: Durchmesser (Ausnehmung)
D₁: Durchmesser (des ersten Bereichs an der Stirnseite)
D₂: Durchmesser (zweiter Bereich)
D₃: Durchmesser (dritter Bereich)
P: Druck

Claims

Dämpfungselement (3) zur Verwendung in einer Ausnehmung (4) eines Gehäuses (2), umfassend einen deformierbaren elastischen länglichen Körper mit einer Umfangswandung, einer ersten und einer zweiten Stirnseite (7, 8) entlang einer Längsachse (11) beabstandet, geeignet um zumindest teilweise in der Ausnehmung (4) angeordnet zu werden, wobei der Körper ausgebildet ist, um sich zumindest teilweise in der Ausnehmung (4) zu deformieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper in seiner unbelasteten, Ausgangssituation zur allmählichen Expansion im Wesentlichen in radialer Richtung ausgebildet ist, wenn dieser entlang seiner Längsachse (L) belastet wird und durch die Ausnehmung (4) begrenzt ist, so dass in seinem Endzustand ein im Wesentlichen zylindrisch deformierter Körper realisiert ist.
Dämpfungselement (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper zumindest einen ersten Bereich (9) umfasst, der im Wesentlichen konisch in seiner Ausgangssituation geformt ist, beginnend an der ersten Stirnseite (7) und sich von der ersten Stirnseite (7) zur zweiten Stirnseite (8) des Körpers verjüngend, wobei dieser zumindest teilweise in der Ausnehmung (4) angeordnet ist.
Dämpfungselement (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper zumindest einen ersten Bereich (9) umfasst, der im Wesentlichen zylindrisch in seiner Ausgangssituation geformt ist, wobei dieser zumindest teilweise in der Ausnehmung (4) angeordnet ist.
Dämpfungselement (3) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper weiter einen zweiten Bereich (10) umfasst, der in seiner Ausgangslage wie ein Bolzenkopf geformt ist, und mit einer zweiten Stirnseite (8) endet und der eine größere Querschnittsfläche aufweist als die Ausnehmung (4) des Gehäuses (2) aufweist, die als Anschlag zur Begrenzung der Deformation des elastischen Körpers fungiert.
Dämpfungselement (3) nach einem der Ansprüche 1,2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper weiter einen dritten Bereich (11) umfasst, der in seiner Ausgangslage zylindrisch geformt koaxial zwischen und gekoppelt mit dem ersten und dem zweiten Bereich (9, 10), ausgebildet ist, wobei der dritte Bereich (11) zumindest teilweise aus der Ausnehmung (4) zu der Außenseite des Gehäuses (2) herausragt, um einen Dämpfungshub zu realisieren, wobei die Querschnittsfläche des dritten Bereichs (11) kleiner als die der Ausnehmung (4) ist.
Dämpfungselement (3) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper als ein ringförmiger Körper mit einer Durchgangsöffnung, die zu der Längsachse (L) des Körpers ausgerichtet ist aufweist.
Dämpfungsanordnung (1) umfassend ein deformierbares Element und ein Gehäuse (2) mit einer zylindrischen Ausnehmung (4) um zumindest teilweise das Element aufzunehmen, eine Umfangsseitenwand (5), welche die Ausnehmung (4) in radialer Richtung umgibt, und eine Bodenwand (6) zur Begrenzung der Ausnehmung (4) in eine Längsrichtung, wobei das deformierbare Element zumindest teilweise in der Ausnehmung (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das deformierbare Element ein Dämpfungselement (3) nach den Ansprüchen 1 bis 6 ist.
Dämpfungsanordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (4) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und der Körper des Dämpfungselements (3) einen im Wesentlichen zylindrisch geformten ersten Bereich (9), der zumindest teilweise in der Ausnehmung (4) angeordnet ist, aufweist.
Dämpfungsanordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (4) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und der Körper des Dämpfungselements (3) einen im Wesentlichen konisch geformten ersten Bereich (9) aufweist, der zumindest teilweise in der Ausnehmung (4) angeordnet ist.
Dämpfungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (9) des Dämpfungselements (3) zumindest teilweise koaxial in der Ausnehmung (4) angeordnet ist, selbst wenn dieses unbelastet ist, wobei die erste Stirnseite (7) des Dämpfungselement (3) die Bodenwandung (6) kontaktiert.
Dämpfungsanordnung (1) nach einem der Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten und/oder der dritte Bereich (11) in dessen Ausgangslage zumindest teilweise aus der Ausnehmung (4) hervorragt, wobei der erste und/oder der dritte Bereich (9, 11) koaxial zu der Längsachse (L) der Ausnehmung (4) angeordnet ist.
Dämpfungsanordnung (1) nach einem der Ansprüchen 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (10) in dessen Ausgangslage beabstandet zu und komplett außerhalb der Ausnehmung (4) angeordnet ist, wobei dessen Durchmesser (D₂) oder dessen Querschnittsfläche größer ist als der Durchmesser (D) oder die Querschnittsfläche der Ausnehmung (4) ist, unabhängig davon, ob dieser belastet oder nicht belastet ist, so dass der zweite Bereich (10) als ein Anschlag fungiert.
Dämpfungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (3) in seinem Endzustand im Wesentlichen wie die Ausnehmung (4) geformt ist, wenn dieses in der Ausnehmung (4) angeordnet und in Längsrichtung belastet ist, so dass zumindest der erste und/oder der dritte Bereich (9, 11) komplett die zylindrisch geformte Ausnehmung (4) ausfüllt/ausfüllen.
Druckmittelzylinder mit Endlagendämpfung umfassend eine Dämpfungsanordnung (1) gemäß den Ansprüchen 7 bis 13.