DE1750939A1

DE1750939A1 - Device for damping the movement of a piston in a cylinder

Info

Publication number: DE1750939A1
Application number: DE19681750939
Authority: DE
Inventors: Peter Brodbeck; Hans Dipl-Ing Ellwanger; Heinz Mezger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1968-06-20
Filing date: 1968-06-20
Publication date: 1971-05-13

Description

Vorrtchtung-zum Dämpfen der Bewegung eines Kolbens in einem Zylinder hie Erf indiing bezieht sich auf eine Vorrichtung zum willkUrlich veränderbaren Dämpfen c3Pr Bewegung eines sich gegen seine Endlage zu bewegenden Kolbens in einem Zylinder, in dem kurz vor Erreichen dieser Endlage eine bestimmte Druekmittelmenge-einschließhar ist, die lediglich über eine Drosselstrecke mit einer druckentspannten Zone in Verbindung st>cht. Eine derartige Vorrichtung ist bekannt aus dem DI'3rm 1 8#2 1,,38, besitzt aber den Nach- der teil, da.ß mari ihre dampfende Wirkung wKhrend Kolbenbewegung nicht verNndern kann, da ihr wirksamer Drosselquerschnitt unverRnderlich bleibt. Els ist dadurch auch nicht möglich, eine solche Vorrichtung für andere unter anderen Voraus® setzungen einzusetzen.Device for damping the movement of a piston in a cylinder, the invention relates to a device for the arbitrarily variable damping of a piston moving towards its end position in a cylinder in which a certain amount of pressure medium is enclosed shortly before this end position is reached which is only connected to a pressure-relieved zone via a throttle section. Such a device is known from DI'3rm 1 8 # 2 1,, 38, but has the following the Part of the fact that mari cannot change its steaming effect during the piston movement, there their effective throttle cross-section remains unchanged. Els is also not possible to use such a device for other conditions under different conditions.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung der eIngangs genannten Art zu scharfen, die es mit einfachen Mitteln erlaubt, den Dämpfungrsvorganr: fein-. fUhlig abzustimmen und eine gleichm.9ßige Verzögerung der GeschwIndfrkeit des 1)#npfung?shubes vom frichstwert auf Null zu erreichen.The object of the invention is now to provide a device of Type of sharpening mentioned at the beginning, which allows the damping process with simple means: fine-. to be fine-tuned and a steady deceleration of the speed des 1) # vaccination? to achieve a stroke from the fruit value to zero.

Dies wird erfindungsgem3iß dadurch bewirkt, daß die Länge der Drosselstrecke einstellbar ist und daß sie einen mit fortschreitender Kolbenbewegung sich verkleinernden wirksamen Querschnitt besitzt. Dadurch ist eine weitgehende Anpassung an die jeweilij herrschenden Betriebsverhältnisse möglich.According to the invention, this is achieved by the length of the throttle section is adjustable and that they decrease in size with advancing piston movement has effective cross-section. This means that an extensive adaptation to the respective prevailing operating conditions possible.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the subject matter of the invention result from the subclaims.

Ein Beispiel nach der Erfindung ist durch die Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen: P'ig. 1 einen Längsschnitt durch eine Dämpfungsvorrchtung rhit einem teilweise dargestellten Zylinder samt Kolben, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die gleiche Uimpfungsvorrichtung, jedoch mit einer anderen Verstellanordnung gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1, Fig. 3 eine Einzelheit in größerem Maßstab als in Fig. 1. oder 2, Fig. 4 einen Schnitt nach IV-IV der Fig. 3, Fig. 5a und 5b zwei verschiedene Stellungen eines verstellhiren Bolzens mit einer Drosselstrecke, Fig. 6 ein GeschwIndigkeit-Zeit-Diagramm des Dämpfungsvorgang@ entsprechend den zwei ßolzenstellungen nach Fig. 5a und b.An example according to the invention is illustrated by the drawing. It show: P'ig. 1 shows a longitudinal section through a damping device partially shown cylinder including piston, Fig. 2 is a longitudinal section through the same vaccination device, but with a different adjustment arrangement opposite the embodiment of FIGS. 1, 3 shows a detail on a larger scale than in Fig. 1 or 2, Fig. 4 shows a section according to IV-IV of Fig. 3, Fig. 5a and 5b two different positions of an adjustable bolt with a throttle section, Fig. 6 shows a speed-time diagram of the damping process @ corresponding to the two Bolt positions according to Fig. 5a and b.

In einem Zylinder 1 ist ein Kolben 2 mit einer Kolbenstange 3 geführt. Gegen die Innenwand de:, 'ylinders 1 ist der Kolben 2 durch Lippenringe L abzedichtet. Das dargestellte Ende des Zylinders 1 ist durch einen Zylinderkopf 5 abgeschlossen. Dieser weist eine gegen den Zylinder offene Ausnehmung 6 auf, vorn der eine Anschluß- @bohrung 7 nach .außen führt. Im Zylinderkopf 5 ist parallel zur Zylinderachse in einer Bohrunein Bolzen bewegbar angeordnet, dessen eines Ende in den Zylinder 1 hineihragt und dessen ent- gegengesetztes Ende-einen sich an die Bohrung anschli2ßeriden er@..eiterten Druckent- spannungsrauize 10 durchdringt und in einen benachbarten Druckausgseaehsraum 11 hinein- ragt. Dabei ist dieser Raum 11 von ziem Druckentspannungsraursi 1ü durch eine Fiihrungs- " hlllse 1c getrennt, -die eine. mit dem Bolzen 9 Dichtung 13 trNgt. Der Druckentspannungsraiun 10 nimmt eine Feder 14 auf, die sich euerseits an der liiihrungshi-°.l:,A 12, andererseits an einer Winkelscheibe 15 abstutzt und dadurch be- strebt ist; den Bolzen 9 über die an seiner Schulter 36 angreifenden Winkelscheibe in Richtung zum Zylinderinnern zu schieben. Öffnungen 1`; in der-Winkelscheibe 15 gestatten ein ungehindertes Eintreten von Druckmittel vom Zylinder in den Druckeng- spanniungsräum 10 und ein Abfließen dieses Druckmittels durch eine 0,uerbohrung 1.3 in die Ausnehmung 6 und anschläeßerd in die AnschlußQrraung 7. Der Bolzen ? besitzt eine Längsnut 20s, die ven e@y°Sehvi-`er ä6 ausgeht --.sich über den in das Zylinderinnere weisenden Teil seiner länge e e@@:c%ä, und in dieser Richtung an Tiefe abnimmt bis sie nm Ende des Bolzens 9 flach, ausgelaufen ist. Eine durchgehende mutige Bohrung 21 im Bolzen 9 stellt eine 'erbind-g des Zylinder- raums mit dAm Druckausgleichraum 11. her. Eine Quernut 22 ass zrlT:2derseitigen Balzen- ende gestattet das Eindringen von Druckmittel in die mutige BJy@r=g 21 auch dann, wenn das Ende dieser Bohrung durch den Boden des Kolbens 2 verszhlossen ist. Auf das nach außen weisende finde des Bolzens 9 .r -v eine Mutter 23 geschraubt, die sich an einen flansehartigen Stirnrand 24 der 4 iikir"angshiilse 12 legt. Dieser Stirn- rand 24 wird durch eine in den Drruckausgleichsraum 11 geschraubte Gewindebuchse 25 gegen dinen Absatz 26 im Zylinderkopf 5 gedrückt. Eine mutige ffnung@27 der Ge- windeb,,chse 2 5 ist entsprechend der auf das Bolzenende geschraubten Mutter 2_3 sechs- kantig ausgebildet, sodaß ein Ein- oder Ausdrehen des Bolzens f?@ai:t Hilfe eines von außen her In seinen Schraubenschlitz geführten Schraubenziehers leicht durch- geführt werden kann. Hierbei verschiebt sich- der Polzen 9 in r-i^@i':sy.näd_rafl'abei sich aber die Mutter selbst nicht dreht. Der Druckausgleichsraum 11 ist durch eine Schraubkappe 28 verschlossen.A piston 2 with a piston rod 3 is guided in a cylinder 1. Against the Inner wall de :, 'ylinder 1, the piston 2 is sealed by lip rings L. That The end of the cylinder 1 shown is closed by a cylinder head 5. This has a recess 6 open towards the cylinder, the front of which is a connection Hole 7 leads to the outside. In the cylinder head 5, a bolt is movably arranged parallel to the cylinder axis in a bore, one end of which protrudes into the cylinder 1 and whose end opposite end - one to connect to the hole he @ .. festered pressure relief stress roughening penetrates 10 and into an adjacent Druckausgseaehsraum 11 into protrudes. This space 11 is of considerable pressure relief space through a guide " Cover 1c separated, -the one. with the bolt 9 Seal 13 carries. The Druckentspannungsraiun 10 receives a spring 14, which you turn to the liiihrungshi- ° .l:, A 12, on the other hand is supported on an angled disc 15 and thereby strives is; the bolt 9 over the angle disk acting on its shoulder 36 to slide towards the inside of the cylinder. Openings 1`; in the angle disk 15 allow unhindered entry of pressure medium from the cylinder into the pressure tension space 10 and a drainage of this pressure medium through a 0, uerbbohrung 1.3 in the recess 6 and then into the connection space 7. The bolt ? has a longitudinal groove 20s, which starts at ven e @ y ° Sehvi-`er ä6 -. itself over the part of its length ee @@: c% ä, which points into the interior of the cylinder, and in this The direction of depth decreases until it is flat at the end of the bolt 9. One continuous courageous bore 21 in the bolt 9 represents a 'erbind-g of the cylinder- room with the pressure equalization room 11. here. A transverse groove 22 ass zrlT: double sided Balzen- end allows the penetration of pressure medium into the courageous BJy @ r = g 21 even then, when the end of this bore is closed by the bottom of the piston 2. On the outward-facing find of the bolt 9 .r -v screwed a nut 23, the lies on a flange-like front edge 24 of the 4 iikir "angshiilse 12. This forehead The edge 24 is secured by a threaded bushing 25 screwed into the pressure compensation chamber 11 pressed against dinen paragraph 26 in cylinder head 5. A bold opening @ 27 of the genre windeb ,, axis 2 5 is corresponding to the nut 2_3 screwed onto the end of the bolt six- edged, so that turning the bolt in or out f? @ai: t help one from the outside A screwdriver inserted into its screw slot is easily can be performed. Here the pole 9 shifts in ri ^ @ i ': sy.näd_rafl'abei but the mother does not turn herself. The pressure equalization space 11 is closed by a screw cap 28 .

Der Kolben 2 tragt auf seiner dem Zylinderkopf zugewandten Stirnseite'ein becherförmiges Verschlußteil 29, das einen nach außen gerichteten Rand 30 hat. Der zylindrische Abschnitt des Verschlußteils 29 erstreckt sich bereits vor Erreichen der Endlage (;es Kolbens 2 mit Spiel in die Ausnehmung 6 im Zylinderkopf 5. Gegen seinen Boden ist ein Federteller 31 geschraubt, der ein Ende einer Feder 32 aufnimmt, deren anderes Ende an einer an der Kolbenstirnseite aufgeschraubten Gewindebuchse 33 gehalten ist. Dadurch wird das Verschlußteil 29 gegeniiber dem Kolben 2 federnd in einem gewissen Abstand gehalten. Bewegt sich nun der Kolben 2 seiner Endlage zu, so legt sich der Rand _'j0 mit seiner Dichtung 34 an eine im Zylinderkopf 5 vorgesehene Schulter 35. Dadurch wird zwischen dem Verschlußteil 29 und dem Kolben 2 eine bestimmte Druckmittelmenge eingeschlossen. Beim Weiterbewegen des Kolbens 2 gegen seine Endlage zu kann nunmehr das Druckmittel nur noch durch die L^'ngsnut 20 im Bolzen 9 in den Druckentspannungsraum 10 und von hier aus durch die Querbohrung 18, die Ausnehmung 6 und die Anschlußbohrung 7 aus dein Zylinder fließen. Im Verlauf dieser Endphase der Kolbenbewegung drückt die Stirnseite des Kolbens 2 den Bolzen 9 entgegen der Kraft der Feder 14 durch die Bohrung g und den Druckentspannungsraum 10 in den Druckausgleichsraum 11; wobei aber der wirksame Querschnitt der Ungsnut 20 im Bolzen 9 laufend abnimmt und zwar so weit, bis der Bolzen vollstrndig in die Bohrung 8 eingetaucht ist. In dieser Stellung ist die Nutentiefe Null, d. h. es kann kein Druckmittel aus dem Zylinder mehr entweichen. Die Kolbengeschwindigkeit, die durch diese DAmpfungsvorrichtung in immer größerem Maße verzögert wurde, ist nunmehr ebenfalls Null und der Kolben liegt dabei am Zylinderkopf 5 an.The piston 2 carries on its end face facing the cylinder head cup-shaped closure part 29 which has an outwardly directed edge 30. Of the cylindrical portion of the closure part 29 extends before reaching the end position (; there piston 2 with play in the recess 6 in the cylinder head 5 a spring plate 31 is screwed to its bottom, which receives one end of a spring 32, the other end of which is attached to a threaded bushing screwed onto the piston face 33 is held. As a result, the closure part 29 becomes resilient with respect to the piston 2 kept at a certain distance. Now the piston 2 moves to its end position too, the edge _'j0 with its seal 34 rests against one in the cylinder head 5 provided shoulder 35. This is between the closure part 29 and the piston 2 includes a certain amount of pressure medium. When moving the piston 2 towards its end position, the pressure medium can now only pass through the longitudinal groove 20 in the bolt 9 into the pressure release chamber 10 and from here through the transverse bore 18, the recess 6 and the connection hole 7 flow out of your cylinder. In the course During this end phase of the piston movement, the end face of the piston 2 presses the bolt 9 against the force of the spring 14 through the bore g and the pressure relief space 10 into the pressure equalization space 11; but the effective cross-section of the Ungsnut 20 in the bolt 9 continuously decreases until the bolt is completely in the Hole 8 is immersed. In this position the groove depth is zero, i. H. it no pressure medium can escape from the cylinder. The piston speed, which was delayed to an ever greater extent by this damping device now also zero and the piston is in contact with the cylinder head 5.

Die durch das Verschlußteil 29 bei Beginn des Dhmpfungshubes eingeschlossene Menge des Druckmittels ist immer gleich groß, jedoch kann die Dämpfungscharakteristik dadurch beeinflußt werden, daß der Bolzen 9 mehr oder weniger in den Druckausgleichsraum 11 eingedreht wird. Die Fig. 5a zeigt vereinfacht die Stellung, in der die Stirnseite des Kolbens 2 den Bolzen 9 gerade berührt und ihn nach außen zu schieben beginnt. in diesem Augenblick ist die Ihngsnut 20 in ihrer vollen Tiefe T als Drosselstelle wirk- sam,, und zwar so lange bis die Nut bei Punkt C (Fig. 5a und Fig. 6) In den Zylinderkopf 5 eingetaucht ist. Hier hat der Kolben 2 die Geschwindigkeit V2. Von da ab nimmt die Nut 20 an Tiefe stetig ab und die Kolbengeschwindigkeit verzögert sich bis VO, was einer Kolbenstellung entspricht; in der der Bolzen 9 mit der Stirnseite des Zylinderkopfes bündig ist. In Fig. 6 ist V1 die ungedKmpfte Kolbengeschwindigkeit, wobei bei T bzw. C' der Dämpfungstopf an der Schulter 35 gerade zum Anliegen kommt. Soll die Dämpfung härter verlaufen und die DKmpfungszeit damit 1#ülger werden, so kann, wie in Fig. 5b ersichtlich, nach Abnehmen der Schraubkappe 28 von außen her der Bolzen q so weit herausgeschraubt werden, daß der Punkt C (Fig. 5b) bei Beginn des Dfl mpfungsvorganges bereits innerhalb des Zylinderkopfes 5 liegt (C', Fig. 6) und die Tiefe T 1 der Nut 20 nur noch einen wesentlich kleineren wirksamen Drosselquerschnitt ergibt. Der Weg des Bolzens 9 ist bei diesem Vorgang kürzer geworden, weil der Bolzen 9 von einer anderen Ausgangsstellung ausgegangen ist.The amount of pressure medium enclosed by the closure part 29 at the beginning of the damping stroke is always the same, but the damping characteristics can be influenced by the bolt 9 being screwed more or less into the pressure compensation chamber 11. FIG. 5a shows, in a simplified manner, the position in which the end face of the piston 2 just touches the bolt 9 and begins to push it outwards. At this moment the Ihngsnut 20 is effective in its full depth T as a throttle point , namely until the groove at point C (FIG. 5a and FIG. 6) is immersed in the cylinder head 5. Here the piston 2 has the speed V2. From then on, the groove 20 steadily decreases in depth and the piston speed is decelerated to VO, which corresponds to a piston position; in which the bolt 9 is flush with the face of the cylinder head. In FIG. 6, V1 is the undamped piston speed, with the damping cup just coming into contact with the shoulder 35 at T or C '. If the damping is to be harder and the damping time is thus 1 # ülger, then, as can be seen in FIG The beginning of the damping process is already within the cylinder head 5 (C ', FIG. 6) and the depth T 1 of the groove 20 only results in a much smaller effective throttle cross section. The path of the bolt 9 has become shorter during this process because the bolt 9 started from a different starting position.

Eine andere Einstellmöglichkeit der Endlage des Bolzens 9 in Richtung zum Zylinderinnern ist durch Fig. 2 veranschaulicht. Am. äußeren Ende des Bolzens 9 ist eine konische Scheibe 37 angeordnet. Der Konus der Scheibe 37 liegt an einem entsprechenden Konus eines seitlich in den Zylinderkopf. 5 eingedrehten Gewindebolzens 38 an. Durch mehr oder weniger weites Eindrehen dieses Gewindebolzens 38 in den Raum 1l kann die Endlage der Scheibe 37 und dadurch die des Bolzens 9 beliebig von außen verändert werden. Um die Druckmittelmenge, die durch das Versehlußteil 29 einschließbar.ist, zu vergrößern oder zu verkleinern, kann jenes Verschlußteil 29 durch eine Schraube 36 (Fig. 2) mit der K.)lbenstange 3 verbunden sein, in die sie nach Abnahme des Zylinderkopfes 5 mehr oder weniger einschraubbar ist. Die Feder 32 hrilt das Verdchlußteil immer in dem größtmöglichen Abstand vom Kolben 2, wobei der Schaft der Schraube 36 gegebenenfalls nach außen ausweichen kann.Another setting of the end position of the bolt 9 in the direction to the cylinder interior is illustrated by FIG. At the. outer end of the bolt 9 a conical disk 37 is arranged. The cone of the disc 37 rests on one corresponding cone of a laterally in the cylinder head. 5 screwed-in threaded bolt 38 at. By more or less screwing this threaded bolt 38 into the Space 1l can change the end position of the disk 37 and thereby that of the bolt 9 as desired outside can be changed. To the amount of pressure medium, which by the closure part 29 enclosable. is to be enlarged or reduced, that closure part 29 be connected by a screw 36 (Fig. 2) with the K.) rod 3, in which they after removal of the cylinder head 5 can be screwed in more or less. The feather 32 the sealing part is always at the greatest possible distance from the piston 2, whereby the shaft of the screw 36 can optionally yield to the outside.

Claims

Claims: 1. Device for the arbitrarily variable Dampfen the movement of a piston to be moved towards its end position in a cylinder in which, shortly before reaching this end position, a certain amount of pressure medium can be included, which is only connected to a throttle section with a pressure-relieved zone characterized in that the Lings of the throttle section is adjustable and that it has an effective cross section which decreases with advancing piston movement.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the throttle section as a IXngsnut (9) one in a bore (8) in the cylinder head (5) parallel to the cylinder axis guided bolt (9) with against the cylinder interior decreasing depth is formed.

3. Device according to claim 2, characterized in that that the bolt (9) adjoins the bore (8) in the cylinder head (5) extended pressure release space (10) penetrates and into a sealed against that and a pressure equalization chamber "closed" from the outside by a screw cap (23) (11) protrudes.

4. Device according to one of claims 2 or 3, characterized in that that the bolt has a central bore (21), which is a known per se Way formed Mmpfungsraum connects with the pressure equalization chamber (11).

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the pressure release space (10) against the pressure equalization space (11) by a provided with a seal Guide sleeve (12) for the bolt (9) is complete. E.

Device according to one of Claims 3 to 5, characterized in that the pressure release chamber (10) receives a spring (14) which rests on the one hand on the guide sleeve (12) and on the other hand on a shoulder of the latter pushed over the bolt (9) Angle washer (15) and strives to push the bolt (9) against the bottom of the piston (2). `7.

Apparatus according to claim E, characterized in that the bolt (»on its against the cylinder interior facing end a with its central bore (21) in communication transverse groove (22) owns.

Device according to claim 7, characterized in that the fialiruilE @ shiilcre (12) is held by a threaded bushing (25) against a shoulder (26) in the cylinder head (5),

9. Apparatus according to claim 8; characterized in that the central opening of the. Threaded socket (25) is polygonal and one on the RUiiere Bolt end screwed nut (23) corresponding to this central opening receives; setting the desired immersion depth of the bolt in the cylinder space permitted from the outside.

10. Apparatus according to claim 8, characterized in that that the outer end of the bolt (9) for setting the desired immersion depth in the cylinder space has a disc (37), one end position of which by one of externally adjustable stop screw (38) in the cylinder head (5) can be retracted. -