DE202011101946U1

DE202011101946U1 - shock absorber

Info

Publication number: DE202011101946U1
Application number: DE201120101946
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2012-11-23
Anticipated expiration: 2021-06-16

Abstract

Stoßdämpfer (10) zum Abbremsen einer bewegten Masse, aufweisend eine in einem Gehäuse (14) mit einer Gehäuseinnenwand (52) angeordnete Arbeitskammer (34) und einen in die Arbeitskammer (34) einbringbaren Hohlkolben (12) mit einer Hohlkolbenöffnung (58) und einer Hohlkolbenaußenwand (54) und wenigstens einer Drosselöffnung (36), wobei der Hohlkolben (12) entlang eines Weges mit seiner Hohlkolbenaußenwand (54) im Wesentlichen parallel verschiebbar zur Gehäuseinnenwand (52) des Gehäuses (14) angeordnet ist, wobei der Hohlkolben (12) mit der bewegten Masse in Wechselwirkung bringbar und mittels des Hohlkolbens (12) auf ein in der Arbeitskammer (34) befindliches Fluid ein Druckungleichgewicht aufbringbar und durch das Druckungleichgewicht das Fluid durch die Drosselöffnung (36) in eine im Hohlkolben (12) angeordnete Niederdruckkammer (32) zu strömen gezwungen ist, wobei die Drosselöffnung (36) ein zwischen einer Stempelaußenwand (18) eines in der Arbeitskammer (34) angeordneten Stempels (16) und der über den Stempel (16) gestülpten Hohlkolbenöffnung (58) ausgebildeter Zwischenraum ist.Shock absorber (10) for braking a moving mass, having a working chamber (34) arranged in a housing (14) with a housing inner wall (52) and a hollow piston (12) with a hollow piston opening (58) and a hollow piston which can be introduced into the working chamber (34) Hollow piston outer wall (54) and at least one throttle opening (36), wherein the hollow piston (12) is arranged along a path with its hollow piston outer wall (54) essentially parallel to the housing inner wall (52) of the housing (14), the hollow piston (12) can be brought into interaction with the moving mass and, by means of the hollow piston (12), a pressure imbalance can be applied to a fluid located in the working chamber (34) and, through the pressure imbalance, the fluid flows through the throttle opening (36) into a low-pressure chamber (32) arranged in the hollow piston (12) ) is forced to flow, with the throttle opening (36) being a piston (16 ) and the hollow piston opening (58) slipped over the punch (16) is formed in the intermediate space.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Stoßdämpfer, der vorzugsweise als Industriestoßdämpfer einsetzbar ist, und eine Maschine mit diesem Stoßdämpfer.The invention relates to a hydraulic shock absorber, which is preferably used as an industrial shock absorber, and a machine with this shock absorber.

Stand der TechnikState of the art

Hydraulische Stoßdämpfer zum Abbremsen einer bewegten Masse sind in vielfältigen Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt. Gemeinsam weisen diese eine Arbeitskammer und in dieser einen verschiebbaren Kolben auf. Die Arbeitskammer ist mit einem Fluid, zumeist ein Öl, befüllt. Auf das Fluid wirkt im Ruhezustand ein bestimmter Basisdruck. Im Arbeitszustand steht die bewegte Masse eines Körpers in Wechselwirkung mit dem Kolben. Die bewegte Masse übt eine Kraft auf den Kolben aus und der Kolben stellt in der Arbeitskammer ein Druckungleichgewicht her. In Bewegungsrichtung vor dem Kolben wirkt auf das Fluid ein höherer Druck als der Basisdruck und in Bewegungsrichtung hinter dem Kolben wirkt auf das Fluid ein niedrigerer Druck als der Basisdruck. Hierdurch wird das Fluid gezwungen, aus dem Bereich in Bewegungsrichtung vor dem Kolben in den Bereich in Bewegungsrichtung hinter dem Kolben zu strömen. Dazu sind bestimmte Drosselöffnungen vorgesehen. Mit dem Stoßdämpfer wird so die kinetische Energie der bewegten Masse durch viskose Reibung in Wärme umgewandelt und die bewegte Masse abgebremst.Hydraulic shock absorbers for braking a moving mass are known in various designs from the prior art. Together they have a working chamber and in this a displaceable piston. The working chamber is filled with a fluid, usually an oil. At rest, a certain base pressure acts on the fluid. In working condition, the moving mass of a body interacts with the piston. The moving mass exerts a force on the piston and the piston establishes a pressure imbalance in the working chamber. In the direction of movement in front of the piston acts on the fluid a higher pressure than the base pressure and in the direction of movement behind the piston acts on the fluid a lower pressure than the base pressure. As a result, the fluid is forced to flow from the area in the direction of movement in front of the piston in the area in the direction of movement behind the piston. For this purpose, certain throttle openings are provided. With the shock absorber, the kinetic energy of the moving mass is converted into heat by viscous friction and the moving mass is decelerated.

In Abhängigkeit von der Viskosität des Fluids und Anordnungen und Größe der Querschnitte der Drosselöffnungen ergibt sich für den Stoßdämpfer eine bestimmte Dämpferkennlinie, in der die Kraft zum Antreiben des Kolbens als Funktion des Weges des Kolbens abgebildet wird. Je kleiner der Querschnitt der Drosselöffnung und je größer die Viskosität des Fluids, umso größer ist die Dämpfungswirkung.Depending on the viscosity of the fluid and the size and dimensions of the cross-sections of the throttle openings, the shock absorber has a specific damper characteristic in which the force for driving the piston is mapped as a function of the travel of the piston. The smaller the cross-section of the throttle opening and the greater the viscosity of the fluid, the greater the damping effect.

Die Drosselöffnungen sind bei den bekannten Ausführungen als Kanäle innerhalb des Kolbens und/oder innerhalb einer Wand der Arbeitskammer ausgebildet. Damit sind gewünschte Dämpferkennlinien nicht exakt oder nur mit großem Aufwand zu realisieren.The throttle openings are formed in the known embodiments as channels within the piston and / or within a wall of the working chamber. Thus, desired damper characteristics are not accurate or can be realized only with great effort.

Zum Stand der Technik zählen auch Stoßdämpfer, bei denen die Drosselöffnung durch einen Zwischenraum zwischen dem Kolben und der Innenwand der Arbeitskammer ausgebildet ist. Beispielsweise ist ein derartiger Stoßdämpfer in der US 2 629 462 A offenbart. Um hierbei eine über den Hubweg veränderbare Dämpferwirkung zu realisieren, ist beispielsweise aus der JP 63 270 935 A bekannt, die Drosselöffnung im Verlauf des Wegs des Kolbens unterschiedlich groß auszubilden.The prior art also includes shock absorbers in which the throttle opening is formed by a gap between the piston and the inner wall of the working chamber. For example, such a shock absorber in the US 2 629 462 A disclosed. In order to realize a variable via the stroke damping effect, for example, from JP 63 270 935 A known to form the throttle opening in the course of the path of the piston of different sizes.

Ebenfalls bekannt sind Stoßdämpfer, die eine belastungsabhängige Dämpferkennlinie aufweisen. So zeigt die DE 202 21 550 U1 einen Stoßdämpfer mit am Kolben angeordneten elastisch verbiegbaren Ringscheiben, deren Grad der Verbiegung abhängig von der Kolbengeschwindigkeit ist und die durch ihre Verbiegung bestimmte Drosselöffnungen verschließen, um eine höhere Dämpfung zu erzielen. Auch die DE 602 17 556 T2 bedient sich eines elastisch verformbaren Ringes, der in Abhängigkeit einer auf ihn einwirkenden Kraft durch Verformung einen Querschnitt einer Drosselöffnung verringert.Also known are shock absorbers, which have a load-dependent damper characteristic. That's how it shows DE 202 21 550 U1 a shock absorber with elastically bendable annular discs arranged on the piston, whose degree of bending is dependent on the piston speed and close the throttle openings determined by their bending in order to achieve a higher damping. Also the DE 602 17 556 T2 uses an elastically deformable ring, which reduces a cross section of a throttle opening as a function of a force acting on it by deformation.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Stoßdämpfer der oben genannten Art zu verbessern.The invention is based on the object to improve a shock absorber of the type mentioned above.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Stoßdämpfer mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen und einer Maschine nach Anspruch 7.This object is achieved with a shock absorber with the features mentioned in claim 1 and a machine according to claim 7.

Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer weist zum Abbremsen einer bewegten Masse eine in einem Gehäuse mit einer Gehäuseinnenwand angeordnete Arbeitskammer auf, einen in die Arbeitskammer einbringbaren Hohlkolben mit einer Hohlkolbenöffnung und einer Hohlkolbenaußenwand sowie wenigstens einer Drosselöffnung. Dabei ist der Hohlkolben entlang eines Weges mit seiner Hohlkolbenaußenwand im Wesentlichen parallel verschiebbar zur Gehäuseinnenwand des Gehäuses angeordnet. Der Hohlkolben ist mit der bewegten Masse in Wechselwirkung bringbar und mittels des Hohlkolbens ist auf ein in der Arbeitskammer befindliches Fluid ein Druckungleichgewicht aufbringbar und durch das Druckungleichgewicht ist das Fluid durch die Drosselöffnung in eine im Hohlkolben angeordnete Niederdruckkammer zu strömen gezwungen. Dabei ist die Drosselöffnung ein zwischen einer Stempelaußenwand eines in der Arbeitskammer angeordneten Stempels und der über den Stempel gestülpten Hohlkolbenöffnung ausgebildeter Zwischenraum.The shock absorber according to the invention comprises, for braking a moving mass, a working chamber arranged in a housing with a housing inner wall, a hollow piston insertable into the working chamber with a hollow piston opening and a hollow piston outer wall and at least one throttle opening. In this case, the hollow piston along a path with its hollow piston outer wall is arranged substantially parallel to the housing inner wall of the housing substantially. The hollow piston can be brought into interaction with the moving mass and by means of the hollow piston a pressure imbalance can be applied to a fluid in the working chamber and the pressure imbalance forces the fluid to flow through the throttle opening into a low-pressure chamber arranged in the hollow piston. In this case, the throttle opening is a space formed between a punch outer wall of a punch arranged in the working chamber and the hollow piston opening slipped over the punch.

Hiermit ist ein Stoßdämpfer bereitgestellt, dessen Drosselöffnung oder Drosselöffnungen vorteilhaft an jeder Stelle des Weges des Kolbens durch eine entsprechende Gestaltung der Stempelaußenwand erzeugbar sind. Somit ist jede gewünschte Dämpferkennlinie in einfacher und günstiger Weise zu erhalten. Durch größere Drosselöffnungen lässt sich die Dämpfungsrate senken und durch kleinere Drosselöffnungen lässt sich die Dämpfungsrate erhöhen.Hereby, a shock absorber is provided, the throttle opening or throttle openings advantageously at any point of the way of the piston by a corresponding design of the Stamp outer wall can be generated. Thus, any desired damper characteristic is obtained in a simple and favorable manner. Larger throttle openings reduce the damping rate, and smaller throttle openings increase the damping rate.

Zudem ist ein Stoßdämpfer bereitgestellt, dessen Drosselöffnung oder Drosselöffnungen vorteilhaft an jeder Stelle des Weges des Kolbens durch eine entsprechende Gestaltung der Stempelaußenwand erzeugbar sind. Somit ist jede gewünschte Dämpferkennlinie in einfacher und günstiger Weise zu erhalten. Durch größere Drosselöffnungen lässt sich die Dämpfungsrate senken und durch kleinere Drosselöffnungen lässt sich die Dämpfungsrate erhöhen.In addition, a shock absorber is provided, the throttle opening or throttle openings can be generated advantageously at any point of the way of the piston by a corresponding design of the punch outer wall. Thus, any desired damper characteristic is obtained in a simple and favorable manner. Larger throttle openings reduce the damping rate, and smaller throttle openings increase the damping rate.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers ist vorgesehen, dass die Stempelaußenwand des Stempels in der Weise gestaltet ist, dass die Drosselöffnung im Verlauf des Weges des Hohlkolbens unterschiedlich groß ausgebildet ist. Hiermit ist es vorteilhaft ermöglicht, eine ungerade Dämpferkennlinie des Stoßdämpfers zu realisieren.In a preferred embodiment of the shock absorber according to the invention it is provided that the punch outer wall of the punch is designed in such a way that the throttle opening is formed differently large in the course of the path of the hollow piston. This advantageously makes it possible to realize an odd damper characteristic of the shock absorber.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers ist vorgesehen, dass die Stempelaußenwand des Stempels konisch ausgebildet ist. Hiermit ist es vorteilhaft ermöglicht, eine stetige, progressive Dämpferkennlinie beim Zusammendrücken des Stoßdämpfers zu erwirken. Bewegte Massen werden dadurch vorteilhaft mit stetig steigender Dämpfung abgebremst, was zu einer konstanten negativen Beschleunigung führt. Bewegte Massen werden dadurch vorteilhaft besonders schonend abgebremst.In a further preferred embodiment of the shock absorber according to the invention it is provided that the punch outer wall of the punch is conical. Hereby it is advantageously possible to obtain a steady, progressive damper characteristic when compressing the shock absorber. Moving masses are thereby advantageously decelerated with steadily increasing damping, which leads to a constant negative acceleration. Moving masses are thereby advantageously braked particularly gently.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers ist vorgesehen, dass der Hohlkolben eine Spreizvorrichtung mit einem Spreizelement und einem Spreizelementanschlag aufweist und die Drosselöffnung durch das Spreizelement mit steigendem Druckungleichgewicht während einer Hubbewegung des Hohlkolbens in einer Arbeitsrichtung reversibel verkleinerbar ist, indem das Spreizelement an den Spreizelementanschlag klappbar ist. Der Stoßdämpfer lässt sich mit der Spreizvorrichtung vorteilhaft in einem gewissen Rahmen der jeweiligen Belastung anpassen. So ist es auch ermöglicht, mit demselben Stoßdämpfer Körper mit höherer kinetischer Energie wirkungsvoll abzubremsen. Zudem können Belastungsspitzen damit vorteilhaft wirkungsvoll aufgefangen werden, da mit der Spreizvorrichtung der Querschnitt der Drosselöffnung schlagartig verkleinerbar und damit die Dämpfungsrate unverzüglich vergrößert ist.In a further preferred embodiment of the shock absorber according to the invention it is provided that the hollow piston has a spreading device with a spreading element and a Spreizelementanschlag and the throttle opening is reversibly reduced by the expansion element with increasing pressure imbalance during a lifting movement of the hollow piston in one direction by the expansion element hinged to the Spreizelementanschlag is. The shock absorber can be adapted advantageously with the spreading device within a certain range of the respective load. So it is also possible with the same shock absorber body with higher kinetic energy effectively decelerate. In addition, load peaks can thus be effectively absorbed effectively, since with the spreading of the cross-section of the throttle opening suddenly reduced in size and thus the damping rate is increased immediately.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers ist vorgesehen, dass der Hohlkolben einen Druckausgleichskanal zwischen der Niederdruckkammer und der Arbeitskammer aufweist. Hiermit ist es vorteilhaft ermöglicht, dass bei einem zu großen Druck in der Arbeitskammer das Fluid nicht in die Umgebung zu entweichen gezwungen ist, sondern von der Arbeitskammer in die Niederdruckkammer strömen kann.In a further preferred embodiment of the shock absorber according to the invention it is provided that the hollow piston has a pressure equalization channel between the low-pressure chamber and the working chamber. Hereby, it is advantageously possible that at too great a pressure in the working chamber, the fluid is not forced to escape into the environment, but can flow from the working chamber into the low-pressure chamber.

Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass der Hohlkolben an seiner Hohlkolbenaußenwand wenigstens eine Abdichtung zur Gehäuseinnenwand des Gehäuses aufweist, wobei die Abdichtung eine vordere Dichtung und eine beabstandet zur vorderen Dichtung angeordnete hintere Dichtung umfasst und zwischen der vorderen Dichtung und der hinteren Dichtung wenigstens ein Druckausgleichskanal angeordnet ist. Damit ist der Druckausgleichskanal vorteilhaft erst ab einem vordefinierten Druck in der Arbeitskammer, wenn die vordere Dichtung dem Druck durch elastische Verformung nachgibt, zugänglich. Mit der Anordnung des Druckausgleichskanals zwischen den beiden Dichtungen ist zudem sichergestellt, dass zumindest der auf die hintere Dichtung wirkende Druck begrenzt ist. Die hintere Dichtung ist somit vorteilhaft niedrigeren Belastungen ausgesetzt und kann eine Dichtheit dadurch sicher gewähren. Auch ist die Lebensdauer der hinteren Dichtung damit vorteilhaft verlängert und somit die Standzeit des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers erhöht.In particular, it is provided here that the hollow piston has at least one seal to the housing inner wall of the housing on its hollow piston outer wall, wherein the seal comprises a front seal and a rear seal arranged at a distance from the front seal and at least one pressure equalization channel is arranged between the front seal and the rear seal , Thus, the pressure equalization channel is advantageous only accessible from a predefined pressure in the working chamber when the front seal yields to the pressure by elastic deformation. With the arrangement of the pressure equalization channel between the two seals also ensures that at least the pressure acting on the rear seal pressure is limited. The rear seal is thus advantageously exposed to lower loads and can thereby safely ensure a tightness. Also, the life of the rear seal is thus advantageously extended and thus increases the service life of the shock absorber according to the invention.

Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer ist vorzugsweise in allen genannten Ausgestaltungen in eine industrielle Maschine integriert. Hiermit ist vorteilhaft eine Maschine bereitgestellt, die bewegte Maschinenteile besonders wirkungsvoll und schonend abbremst. Zu abrupte Verzögerungen, die das Material stark belasten, können vermieden werden. Die Maschine weist dadurch eine geringere Störanfälligkeit und eine höhere Lebensdauer auf. Die Erfindung betrifft dabei alle industriell einsetzbaren Maschinen, wie Werkzeugmaschinen, Handhabungsmaschinen, Arbeitsmaschinen, Transportmaschinen oder Energie umwandelnde Maschinen. Die bewegten Maschinenteile können dabei angetriebene bewegbare Schlitten, Arme, Werkzeug- oder Werkstückträger sein.The shock absorber according to the invention is preferably integrated in all mentioned embodiments in an industrial machine. This advantageously provides a machine that decelerates moving machine parts particularly effectively and gently. Abrupt delays that put a lot of strain on the material can be avoided. The machine thus has a lower susceptibility to interference and a longer service life. The invention relates to all industrially applicable machines, such as machine tools, handling machines, work machines, transport machines or energy converting machines. The moving machine parts can be driven movable carriages, arms, tool carriers or workpiece carriers.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining, mentioned in the dependent claims characteristics.

Zeichnungendrawings

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention is explained below using an exemplary embodiment with reference to the drawings. Show it:

1 einen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer und 1 a shock absorber according to the invention and

2 eine Abdichtung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers. 2 a seal of the shock absorber according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 ist ein erfindungsgemäßer Stoßdämpfer 10 beispielhaft und nicht beschränkend in einer möglichen Ausgestaltung gezeigt. Der Stoßdämpfer 10 umfasst ein Gehäuse 14 und einen in einer Arbeitsrichtung R1 in das Gehäuse 14 einschiebbaren Hohlkolben 12.In 1 is an inventive shock absorber 10 shown by way of example and not limitation in a possible embodiment. The shock absorber 10 includes a housing 14 and one in a working direction R1 in the housing 14 retractable hollow piston 12 ,

Das Gehäuse 14 und der Hohlkolben 12 sind dabei bevorzugt als Hohlzylinder mit jeweils einer geschlossenen Grundseite ausgeführt, insbesondere als Kreiszylinder. Die geschlossene Grundseite des Gehäuses 14 bildet ein Gehäuseboden 56 und die geschlossene Seite des Hohlkolbens 12 bildet ein Aufprallkopf 28.The housing 14 and the hollow piston 12 are preferably designed as a hollow cylinder, each with a closed base, in particular as a circular cylinder. The closed base side of the housing 14 forms a caseback 56 and the closed side of the hollow piston 12 forms an impact head 28 ,

Gegenüberliegend der geschlossenen Grundseite ist beim Hohlkolben 12 und beim Gehäuse 14 jeweils eine offene Grundseite ausgebildet. Die offene Grundseite des Gehäuses 14 bildet eine Gehäuseöffnung und die offene Grundseite des Hohlkolbens 12 bildet eine Hohlkolbenöffnung. Der Hohlkolben 12 und das Gehäuse 14 sind zueinander in der Weise angeordnet, dass der Hohlkolben 12 mit dem Ende, an dem die Hohlkolbenöffnung 58 angeordnet ist, in die Gehäuseöffnung 60 des Gehäuses 14 ragt.Opposite the closed base side is the hollow piston 12 and the case 14 each formed an open base. The open base of the housing 14 forms a housing opening and the open base side of the hollow piston 12 forms a hollow piston opening. The hollow piston 12 and the case 14 are arranged one another in such a way that the hollow piston 12 with the end at which the hollow piston opening 58 is arranged in the housing opening 60 of the housing 14 protrudes.

Der Hohlkolben 12 weist an seiner Hohlkolbenaußenwand 54 geringere Abmessungen auf als das Gehäuse 14 an seiner Gehäuseinnenwand 52, so dass ein Ineinanderschieben der beiden Bauteile ermöglicht ist. Die Gehäuseinnenwand 52 des Gehäuses 14 und die Hohlkolbenaußenwand 54 des Hohlkolbens 12 verlaufen dabei im Wesentlichen parallel zueinander.The hollow piston 12 indicates on its hollow piston outer wall 54 smaller dimensions than the housing 14 on its housing inner wall 52 , so that a telescoping of the two components is possible. The housing inner wall 52 of the housing 14 and the hollow piston outer wall 54 of the hollow piston 12 are essentially parallel to each other.

Zum Führen des Hohlkolbens 12 beim Einschieben in das Gehäuse 14 ist das Gehäuse 14 an der zum Hohlkolben 12 hin geöffneten Grundseite mit einem Gehäuseaufsatz 26 versehen, der eine Führung 24 beherbergt. Die Führung 24 hält den Abstand zwischen der Hohlkolbenaußenwand 54 und der Gehäuseinnenwand 52 konstant und verhindert ein Reiben der Hohlkolbenaußenwand 54 und der Gehäuseinnenwand 52 aneinander. Der Gehäuseaufsatz 26 ist dabei bevorzugt auf das Gehäuse 14 aufgeschraubt.For guiding the hollow piston 12 when inserted into the housing 14 is the case 14 at the hollow piston 12 opened base side with a housing attachment 26 provided a guide 24 houses. The leadership 24 keeps the distance between the hollow piston outer wall 54 and the housing inner wall 52 constant and prevents rubbing of the hollow piston outer wall 54 and the housing inner wall 52 together. The housing attachment 26 is preferred on the housing 14 screwed.

Das Gehäuse 14 weist an seiner Außenseite bevorzugt ein hier nicht dargestelltes Einbaugewinde auf, womit der erfindungsgemäße Stoßdämpfer 10 als Bauteil in eine Maschine, die an entsprechender Stelle mit einem Innengewinde versehen ist, verschraubbar ist.The housing 14 has on its outer side preferably not shown here installation thread, whereby the shock absorber according to the invention 10 as a component in a machine that is provided at the appropriate place with an internal thread, can be screwed.

Das Gehäuse 14 beherbergt in seinem Innenraum einen zentrisch auf dem Gehäuseboden 56 angeordneten in den Innenraum ragenden Stempel 16. Der Stempel 16 weist bevorzugt die Gestalt eines Kegelstumpfs auf, insbesondere eines kreisrunden Kegelstumpfs, der mit seiner Grundfläche auf dem Gehäuseboden 56 angeordnet ist. Die Höhe des Stempels 16 entspricht in etwa der Höhe des Gehäuses 14. Die Mantelfläche des Stempels 16 ist von einer Stempelaußenwand 18 gebildet.The housing 14 houses in its interior a centric on the caseback 56 arranged in the interior protruding stamp 16 , The Stamp 16 preferably has the shape of a truncated cone, in particular a circular truncated cone, with its base on the housing bottom 56 is arranged. The height of the stamp 16 corresponds approximately to the height of the housing 14 , The lateral surface of the stamp 16 is from a stamp outer wall 18 educated.

Der Raum zwischen der Stempelaußenwand 18 und der Gehäuseinnenwand 52 ist eine Arbeitskammer 34 des Stoßdämpfers 10. In die Arbeitskammer 34 dringt der Hohlkolben 12 beim Zusammendrücken des Stoßdämpfers 10 in der Arbeitsrichtung R1 ein. Der Hohlkolben 12 schiebt sich dabei mit seiner Hohlkolbenöffnung 58 über den Stempel 16. Der Raum, der zwischen dem Stempel 16 und der Hohlkolbenöffnung 58 frei bleibt, ist eine Drosselöffnung 36. Die Drosselöffnung 36 wird in der abgebildeten Variante mit der Hubbewegung des Hohlkolbens 12 in Arbeitsrichtung R1 zunehmend kleiner, da der Stempel 16 konisch ausgeführt ist.The space between the stamp outer wall 18 and the housing inner wall 52 is a working chamber 34 of the shock absorber 10 , In the working chamber 34 penetrates the hollow piston 12 when squeezing the shock absorber 10 in the working direction R1. The hollow piston 12 pushes it with its hollow piston opening 58 over the stamp 16 , The space between the stamp 16 and the hollow piston opening 58 remains free, is a throttle opening 36 , The throttle opening 36 is in the illustrated variant with the lifting movement of the hollow piston 12 in the working direction R1 progressively smaller, since the stamp 16 is conical.

In 1 befindet sich der Stoßdämpfer 10 in Ausgangsposition. Ausgelöst wird ein Zusammenschieben des Stoßdämpfers 10 durch das Einwirken einer Kraft beim Auftreffen einer bewegten Masse auf den Aufprallkopf 28 des Stoßdämpfers 10. Der Hohlkolben 12 bewegt sich parallel zum Gehäuse 14 in Arbeitsrichtung R1 in das Gehäuse 14. Um dabei eine dämpfende Wirkung zu erzielen, wird im Stoßdämpfer 10 Reibung erzeugt, die die kinetische Energie in Wärme umgewandelt. Die Arbeitskammer 34 ist dazu weitgehend abgedichtet und mit einem Fluid befüllt, bevorzugt mit einem Öl, welches durch die Hubbewegung des Hohlkolbens 12 in Arbeitsrichtung R1 durch die Drosselöffnung 36 in eine Niederdruckkammer 32 zu strömen gezwungen wird.In 1 is the shock absorber 10 in starting position. A collapse of the shock absorber is triggered 10 by the action of a force upon impact of a moving mass on the impact head 28 of the shock absorber 10 , The hollow piston 12 moves parallel to the housing 14 in the working direction R1 in the housing 14 , In order to achieve a dampening effect, is in the shock absorber 10 Generates friction that converts the kinetic energy into heat. The working chamber 34 is largely sealed and filled with a fluid, preferably with an oil, which by the lifting movement of the hollow piston 12 in the direction R1 through the throttle opening 36 in a low pressure chamber 32 to be forced to pour.

Die Niederdruckkammer 32 befindet sich im Inneren des Hohlkolbens 12. Sie ist durch einen Kolben 22 von einer Ausgleichskammer 30 getrennt. Der Kolben 22 ist zur Arbeitsrichtung R1 frei verschiebbar angeordnet. Die Ausgleichskammer 30 ist mit einem Gas mit einem bestimmten Druck gefüllt.The low pressure chamber 32 is located inside the hollow piston 12 , She is by a piston 22 from a compensation chamber 30 separated. The piston 22 is arranged freely displaceable to the working direction R1. The compensation chamber 30 is filled with a gas with a certain pressure.

Auf das Fluid in der Arbeitskammer 34 wirkt so im Ruhezustand ein bestimmter Basisdruck. Wird der Stoßdämpfer 10 belastet, trifft also eine bewegte Masse auf den Aufprallkopf 28, so wirkt auf den Aufprallkopf 28 eine bestimmte Kraft, die auf den Hohlkolben 12 übertragen wird. Der Hohlkolben 12 steht nun in Wechselwirkung mit der bewegten Masse. Der Hohlkolben 12 stellt in der Arbeitskammer 34 ein Druckungleichgewicht her. In Arbeitsrichtung R1 wirkt auf das Fluid vor dem Hohlkolben 12 ein höherer Druck als der Basisdruck und hinter dem Hohlkolben 12 ein niedrigerer Druck als der Basisdruck. Das Fluid ist dadurch gezwungen, aus dem Bereich in Arbeitsrichtung R1 vor dem Hohlkolben 12 aus der Arbeitskammer 34 in den Bereich in Arbeitsrichtung R1 hinter dem Hohlkolben 12 in die Niederdruckkammer 32 zu strömen. Die einzige Möglichkeit bietet dazu die Drosselöffnung 36. Dadurch ist dem Fluid ein Widerstand entgegengesetzt. Gegen die Hohlkolbenbewegung wirkt damit eine Dämpfkraft. Die in Wechselwirkung mit dem Hohlkolben 12 stehende bewegte Masse wird abgebremst. Mit dem Stoßdämpfer 10 wird so die kinetische Energie der bewegten Masse durch viskose Reibung in Wärme umgewandelt.On the fluid in the working chamber 34 So at rest, a certain base pressure acts. Will the shock absorber 10 loaded, so hits a moving mass on the impact head 28 , so acts on the impact head 28 a certain force acting on the hollow piston 12 is transmitted. The hollow piston 12 is now interacting with the moving mass. The hollow piston 12 puts in the working chamber 34 a pressure imbalance ago. In working direction R1 acts on the fluid in front of the hollow piston 12 a higher pressure than the base pressure and behind the hollow piston 12 a lower pressure than the base pressure. As a result, the fluid is forced out of the region in the working direction R1 in front of the hollow piston 12 from the working chamber 34 in the area in working direction R1 behind the hollow piston 12 in the low pressure chamber 32 to stream. The only option is the throttle opening 36 , As a result, the fluid is opposed to a resistance. Against the hollow piston movement thus acts a damping force. The in interaction with the hollow piston 12 stationary moving mass is decelerated. With the shock absorber 10 becomes so the kinetic energy of the moving mass is converted into heat by viscous friction.

Der Hohlkolben 12 dient als Niederdruckkammer 32 und gleichzeitig mit der Ausgleichskammer 30 als Volumenausgleichselement. Mit zunehmender Bewegung des Hohlkolbens 12 in die Arbeitskammer 34 wird eine größere Menge an Fluid verdrängt. Der Volumenausgleich findet durch eine Kompression des Gases in der Ausgleichskammer 30 statt, welche vom Kolben 22 ausgeübt wird. Zudem dehnt sich das Fluid durch die Wärmeentwicklung, welche durch die Dämpfung entsteht, aus. Auch diese Ausdehnung wird durch die Ausgleichskammer 30 kompensiert.The hollow piston 12 serves as a low pressure chamber 32 and simultaneously with the compensation chamber 30 as volume compensation element. With increasing movement of the hollow piston 12 in the working chamber 34 a larger amount of fluid is displaced. The volume compensation takes place by a compression of the gas in the compensation chamber 30 instead of which from the piston 22 is exercised. In addition, the fluid expands due to the heat generated by the damping. This expansion is also due to the compensation chamber 30 compensated.

An dem Gehäuseaufsatz 26 ist bevorzugt ein Festanschlag 50 angeordnet, auf den der Aufprallkopf 28 am unteren Endpunkt der Hubbewegung in Arbeitsrichtung R1 trifft und die Bewegung des Hohlkolbens 12 stoppt.On the housing attachment 26 is preferably a hard stop 50 arranged on the impact head 28 meets at the lower end of the stroke in the direction of R1 and the movement of the hollow piston 12 stops.

Die Drosselöffnung 36 ist zwischen dem Hohlkolben 12 und der Stempelaußenwand 18 des Stempels 16 ausgebildet. Der Stempel 16 weist bevorzugt einen in Arbeitsrichtung R1 größer werdenden Querschnitt auf, die Abmessung der Stempelaußenwand 18 nimmt in Arbeitsrichtung R1 somit zu. Die Drosselöffnung 36 kann dabei erfindungsgemäß als Zwischenraum um den gesamten Stempel 16, beispielsweise als Kreisring, ausgebildet sein oder als Zwischenraum an einer oder mehreren Stellen zwischen der Stempelaußenwand 18 und dem Hohlkolben 12.The throttle opening 36 is between the hollow piston 12 and the stamp outer wall 18 of the stamp 16 educated. The Stamp 16 preferably has a cross-section increasing in the working direction R1, the dimension of the punch outer wall 18 thus increases in working direction R1. The throttle opening 36 can according to the invention as a gap around the entire stamp 16 be formed, for example, as a circular ring, or as an intermediate space at one or more locations between the punch outer wall 18 and the hollow piston 12 ,

Der Hohlkolben 12 weist zudem erfindungsgemäß optional eine Spreizvorrichtung 40 auf. Die Spreizvorrichtung 40 umfasst ein Spreizelement 38, welches die Drosselöffnung 36 beim Einschub des Hohlkolbens 12 in das Gehäuse 14 mit steigendem Druckungleichgewicht verkleinert. Vorzugsweise beruht die Spreizung der Spreizvorrichtung 40 auf elastischer Verformung. So ist das Spreizelement 38 in der Spreizvorrichtung 40 in 1 als Federelement ähnlich einer Spannscheibe ausgebildet. Mit steigendem Druckungleichgewicht klappt das Spreizelement 38 in die Drosselöffnung 36 und verkleinert ihren Querschnitt damit. Gehalten wird das Spreizelement 38 von einer Spreizelementbefestigung. Das Herausklappen des Spreizelements 38 ist dabei vorzugsweise von einem Spreizelementanschlag 42 begrenzt, um ein Umklappen, bei dem die Drosselöffnung wieder vergrößert werden würde, zu verhindern.The hollow piston 12 In addition, according to the invention optionally has a spreading device 40 on. The spreading device 40 comprises a spreading element 38 which the throttle opening 36 at the insertion of the hollow piston 12 in the case 14 reduced with increasing pressure imbalance. Preferably, the spreading of the spreading device is based 40 on elastic deformation. So is the spreader 38 in the spreading device 40 in 1 designed as a spring element similar to a clamping disk. With increasing pressure imbalance works the expansion element 38 into the throttle opening 36 and shrinks her cross-section with it. Held the spreading element 38 from a Spreizelementbefestigung. The folding out of the expansion element 38 is preferably of a Spreizelementanschlag 42 limited to prevent folding, in which the throttle opening would be increased again.

Sollte eine bewegte Masse im Verlauf des Weges des Hohlkolbens 12 nicht komplett abgebremst werden können, dient als Sicherheit der Festanschlag 50. Er entzieht der bewegten Masse die übrige Energie. Der Festanschlag 50 ist zudem so ausgebildet, dass dem Spreizelement 38 genügend Raum gegeben ist, um bei vollständig zusammengedrücktem Stoßdämpfer 10 wieder zurück in seine Ausgangsposition federn zu können.Should be a moving mass in the course of the path of the hollow piston 12 can not be completely decelerated, serves as a security of the fixed stop 50 , He deprives the moving mass of the remaining energy. The hard stop 50 is also designed so that the spreader 38 enough space is given to fully compressed shock absorber 10 to spring back to its original position.

Optional weist der erfindungsgemäße Stoßdämpfer 10 eine hier nicht dargestellte Feder, insbesondere eine Spiralfeder auf, die den Hohlkolben 12 entgegengesetzt der Arbeitsrichtung R1 mit einer Rückstellkraft beaufschlagt. Die Feder ist dazu bevorzugt um den Hohlkolben 10 herum zwischen dem Aufprallkopf 28 und dem Festanschlag 50 angeordnet. Die maximale Eintauchtiefe des Hohlkolbens 12 in das Gehäuse 14 ist hierbei um die Blocklänge der Feder verkürzt.Optionally, the shock absorber according to the invention 10 a spring, not shown here, in particular a spiral spring, which is the hollow piston 12 opposite to the working direction R1 acted upon by a restoring force. The spring is preferred to the hollow piston 10 around between the impact head 28 and the hard stop 50 arranged. The maximum immersion depth of the hollow piston 12 in the case 14 This is shortened by the block length of the spring.

Der Hohlkolben 12 weist erfindungsgemäß ein nicht dargestelltes Ventil auf, worüber die Ausgleichskammer 30 mit Gas bis zu einem gewünschten Druck befüllt werden kann. Erfindungsgemäß weist der Stoßdämpfer 10 vorzugsweise einen Basisdruck von ca. 5 bar bis 50 bar auf. Dadurch ist der Stoßdämpfer vorgespannt und ein Abreißen der Ölsäule beim Einfedern und somit das Entstehen eines Vakuums verhindert. Je größer die zu erwartenden Belastungen sind, umso höher ist der Basisdruck eingestellt. Die Ausgleichskammer 30 wirkt somit als Feder mit einstellbarer Federkonstante, da das sich in der Ausgleichskammer 30 mit einem einstellbaren Druck befindliche Gas beim bestimmungsgemäßen Einsatz komprimiert wird und eine Gegenkraft aufbaut.The hollow piston 12 according to the invention has a valve, not shown, about which the compensation chamber 30 can be filled with gas to a desired pressure. According to the invention, the shock absorber 10 preferably a base pressure of about 5 bar to 50 bar. As a result, the shock absorber is biased and prevents tearing of the oil column during compression and thus the emergence of a vacuum. The greater the expected loads, the higher the base pressure is set. The compensation chamber 30 thus acts as a spring with adjustable spring constant, as it is in the compensation chamber 30 is compressed with an adjustable pressure gas when used as intended and builds up a counterforce.

An der Hohlkolbenaußenwand 54 nahe der offenen Grundseite des Hohlkolbens 12 ist eine Abdichtung 20 angeordnet, die den Spalt zwischen der Hohlkolbenaußenwand 54 und der Gehäuseinnenwand 52 zur Umgebung hin abdichtet. 2 zeigt beispielhaft und nicht beschränkend eine derartige Abdichtung 20 des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers 10. Die Abdichtung 20 ist an der Hohlkolbenaußenwand 54 des Hohlkolbens 12 nah an der Hohlkolbenöffnung 58 angeordnet. Sie dichtet die Hohlkolbenaußenwand 54 zur Gehäuseinnenwand 52 des Gehäuses 12 ab. Die Abdichtung 20 umfasst eine vordere Dichtung 44 und eine beabstandet zur vorderen Dichtung 44 angeordnete hintere Dichtung 46. Zwischen der vorderen Dichtung 44 und der hinteren Dichtung 46 ist ein Druckausgleichskanal 48 angeordnet. Die vordere Dichtung 44 und die hintere Dichtung 46 sind bevorzugt Radial-Wellendichtungen beziehungsweise so genannte Simmerringe.At the hollow piston outer wall 54 near the open base of the hollow piston 12 is a seal 20 arranged, which the gap between the hollow piston outer wall 54 and the housing inner wall 52 seals to the environment. 2 shows by way of example and not limitation such a seal 20 the shock absorber according to the invention 10 , The seal 20 is on the hollow piston outer wall 54 of the hollow piston 12 close to the hollow piston opening 58 arranged. It seals the hollow piston outer wall 54 to the housing inner wall 52 of the housing 12 from. The seal 20 includes a front seal 44 and one spaced from the front seal 44 arranged rear seal 46 , Between the front seal 44 and the rear seal 46 is a pressure equalization channel 48 arranged. The front seal 44 and the rear seal 46 are preferably radial shaft seals or so-called Simmerringe.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Stoßdämpfershock absorber
1212: Hohlkolbenhollow piston
1414: Gehäusecasing
1616: Stempelstamp
1818: StempelaußenwandStamp outer wall
2020: Abdichtungseal
2222: Kolbenpiston
24 24: Führungguide
2626: Gehäuseaufsatzhousing attachment
2828: Aufprallkopfimpact head
3030: Ausgleichskammercompensation chamber
3232: NiederdruckkammerLow-pressure chamber
3434: Arbeitskammerworking chamber
3636: Drosselöffnungthrottle opening
3838: Spreizelementspreader
4040: Spreizvorrichtungspreading
4242: SpreizelementanschlagSpreizelementanschlag
4444: vordere Dichtungfront seal
4646: hintere Dichtungrear seal
4848: DruckausgleichskanalPressure compensation channel
5050: Festanschlagfixed stop
5252: GehäuseinnenwandHousing inner wall
5454: HohlkolbenaußenwandHollow piston outer wall
5656: Gehäusebodencaseback
5858: HohlkolbenöffnungHollow piston port
6060: Gehäuseöffnunghousing opening
R1R1: Arbeitsrichtungworking direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2629462 A [0005]
JP 63270935 A [0005]
DE 20221550 U1 [0006]
DE 60217556 T2 [0006]

Claims

Shock absorbers ( 10 ) for braking a moving mass, comprising one in a housing ( 14 ) with a housing inner wall ( 52 ) arranged working chamber ( 34 ) and one in the working chamber ( 34 ) insertable hollow piston ( 12 ) with a hollow piston opening ( 58 ) and a hollow piston outer wall ( 54 ) and at least one throttle opening ( 36 ), wherein the hollow piston ( 12 ) along a path with its hollow piston outer wall ( 54 ) substantially parallel to the housing inner wall ( 52 ) of the housing ( 14 ), wherein the hollow piston ( 12 ) can be brought into interaction with the moving mass and by means of the hollow piston ( 12 ) to one in the working chamber ( 34 ) fluid can be applied a pressure imbalance and by the pressure imbalance the fluid through the throttle opening ( 36 ) in a hollow piston ( 12 ) arranged low-pressure chamber ( 32 ) is forced to flow, the throttle opening ( 36 ) between a punch outer wall ( 18 ) one in the working chamber ( 34 ) arranged stamp ( 16 ) and the over the stamp ( 16 ) inverted hollow piston opening ( 58 ) trained space is.

Shock absorber according to claim 1, characterized in that the punch outer wall ( 18 ) of the stamp ( 16 ) is designed in such a way that the throttle opening ( 36 ) in the course of the path of the hollow piston ( 12 ) is formed differently large.

Shock absorber according to claim 2, characterized in that the punch outer wall ( 18 ) of the stamp ( 16 ) is conical.

Shock absorber according to one of claims 1 to 3, characterized in that the hollow piston ( 12 ) a spreading device ( 40 ) with a spreading element ( 38 ) and a spreading element stop ( 42 ) and the throttle opening ( 36 ) by the expansion element ( 38 ) with increasing pressure imbalance during a stroke movement of the hollow piston ( 12 ) is reversibly reducible in a working direction (R1) by the expansion element ( 38 ) to the expansion element stop ( 42 ) is foldable.

Shock absorber according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hollow piston ( 12 ) a pressure equalization channel ( 48 ) between the low pressure chamber ( 32 ) and the working chamber ( 34 ) having.

Shock absorber according to claim 5, characterized in that the hollow piston ( 12 ) on its hollow piston outer wall ( 54 ) at least one seal ( 20 ) to the housing inner wall ( 52 ) of the housing ( 12 ), wherein the seal ( 20 ) a front seal ( 44 ) and one spaced from the front seal ( 44 ) arranged rear seal ( 46 ) and between the front seal ( 44 ) and the rear seal ( 46 ) at least one pressure equalization channel ( 48 ) is arranged.

Machine with at least one shock absorber ( 10 ) for braking a moving machine part according to one of claims 1 to 6.