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Die Erfindung betrifft einen Bewegungsdämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein gattungsgemäßer Bewegungsdämpfer ist aus der
DE 10 2008 027 623 A1 bekannt. Darin wird eine Dämpfungsvorrichtung beschrieben, bei der ein Drehdämpfer mit Ritzel mit einer Zahnstange oder einem Zahnsegment zusammenwirkt, um eine translatorische Bewegung eines Bauteils relativ zu einem stationären Lagerbauteil zu dämpfen, wobei mindestens zwei Drehdämpfer vorgesehen sind, deren Ritzel mit der Zahnung einer Zahnstange zusammenwirken und die Drehdämpfer entweder in Reihe oder parallel angeordnet sind. Mindestens einer der beiden Drehdämpfer ist als Einwegdämpfer ausgebildet und die beiden Drehdämpfer sind so bemessen, dass sie in der einen Bewegungsrichtung ein erstes Bremsmoment erzeugen und in der entgegengesetzten Richtung ein zweites Bremsmoment, welches sich vom ersten Bremsmoment unterscheidet.
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Derartige Bewegungsdämpfer werden zur Dämpfung einer translatorischen Bewegung eines Bauteils relativ zu einem stationären Lagerbauteil verwendet. So können die gattungsgemäßen Bewegungsdämpfer beispielsweise zur Dämpfung der Bewegung einer beweglich gelagerten Klappe Verwendung finden, beispielweise bei einem Handschuhfachdeckel in einem Kraftfahrzeug. Bei diesen Anwendungen ist es häufig wünschenswert, dass der Bewegungsdämpfer die Bewegung des Bauteils, welches an einem stationären Lagerbauteil angelenkt ist, nur in einer Bewegungsrichtung zu dämpfen und in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung keinen oder einen wesentlich geringeren Dämpfungswiderstand zu erzeugen. So ist es beispielsweise bei der Dämpfung der Bewegung eines Handschuhfachdeckels eines Kraftfahrzeugs vorteilhaft, wenn nur die Öffnungsbewegung des Handschuhfachdeckels gedämpft wird, die Schließbewegung jedoch weitgehend ungedämpft und weitgehend ohne Bremswiderstand erfolgen kann. Hierfür sind gattungsgemäße Bewegungsdämpfer bekannt, welche eine translatorische Bewegung des Bauteils relativ zu dem stationären Lagerbauteil in einer Bewegungsrichtung dämpfen und in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung einen Freilauf mit einem wesentlich geringeren Bremsmoment aufweisen. Ein weiterer Bewegungsdämpfer dieser Art ist aus der
DE 295 18 173 U1 bekannt.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Bewegungsdämpfer mit Freilauf weisen als Dämpfungselement einen oder mehrere Drehdämpfer auf, welche ein mit einer zähen Flüssigkeit gefülltes Gehäuse umfassen, in dem ein Bremsrotor drehbar gelagert ist. Das von dem Drehdämpfer erzeugte Bremsmoment hängt von der Ausgestaltung des Bremsrotors und der Viskosität der zähen Flüssigkeit ab. Der dämpfende Bremsrotor ist über ein Zahnrad an eine Zahnstange gekoppelt, um die Drehbewegung des Drehdämpfers in eine translatorische Bewegung zu übertragen.
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Die bekannten Bewegungsdämpfer, welche als Dämpfungselement einen oder mehrere Drehdämpfer aufweisen, haben sich als nachteilig erwiesen, weil das Bremsmoment aufgrund der Temperaturabhängigkeit der Viskosität der Dämpfungsflüssigkeit stark von der Umgebungstemperatur abhängt. Dies kann insbesondere bei Anwendungen in Kraftfahrzeugen Probleme verursachen, da dort hohe Temperaturunterschiede auftreten können. Die gattungsgemäßen Bewegungsdämpfer mit einem oder mehreren Drehdämpfern als Dämpfungselement sind auch deshalb nachteilig, weil es durch die Koppelung des Drehdämpfers über ein Zahnrad an eine Zahnstange zu Geräuschentwicklungen kommen kann.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Lineardämpfer bereitzustellen, mit dem eine zumindest komponentenweise translatorische Bewegung eines Bauteils relativ zu einem stationären Lagerbauteil möglichst laufruhig und geräuscharm sowie mit einem temperaturunabhängigen Bremsmoment gedämpft werden kann, wobei in einer Bewegungsrichtung ein erstes Bremsmoment und in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung des Bauteils ein zweites, hierzu kleineres Bremsmoment erzeugt werden soll.
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Gelöst werden diese Aufgaben mit einem Bewegungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsbeispiele dieses Bewegungsdämpfers ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Der erfindungsgemäße Bewegungsdämpfer zeichnet sich dadurch aus, dass er ein Gehäuse und eine gegenüber dem Gehäuse verschiebbare Kolbenstange sowie wenigstens ein an der Kolbenstange gelagertes Bremselement umfasst, welches in der einen Bewegungsrichtung zur Erzeugung des ersten Bremsmoments gegen eine Innenfläche des Gehäuses gepresst wird.
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Dies ermöglicht, dass sich das oder jedes Bremselement bei Bewegung der Kolbenstange in der einen Bewegungsrichtung in einer Dämpfungsstellung befindet, in der das Bremselement in Kontakt mit der Innenfläche des Gehäuses steht und so ein relativ hohes Bremsmoment erzeugt und dass das Bremselement bei Bewegung der Kolbenstange in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung selbsttätig in eine Freilaufstellung verschoben wird, in der das Bremselement keinen Kontakt mit der Innenfläche des Gehäuses hat, wodurch in dieser entgegengesetzten Bewegungsrichtung kein bzw. ein gegenüber dem ersten Bremsmoment wesentlich kleineres zweites Bremsmoment erzeugt wird. Zweckmäßig ist dazu das oder jedes Bremselement an einer Schrägfläche der Kolbenstange beweglich gelagert und entlang dieser Schrägfläche verschiebbar, wobei die Schrägfläche mit der Längsachse der Kolbenstange einen spitzen Winkel einschließt, der bevorzugt größer als 7° ist und in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel 12° beträgt.
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Zur Erzielung eines möglichst hohen ersten Bremsmoments ist das oder jedes Bremselement mit einer Bremsfläche versehen, welche aus einem Weichkunststoff wie zum Beispiel Polyester-Urethan-Kautschuk, Silikonkautschuk oder Chloropren-Kautschuk (Polychloropren oder Chlorbutadien-Kautschuk) (hier ggf. weitere Beispiele für geeignete Kunststoffe nennen) gebildet ist.
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In einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bewegungsdämpfers ist das oder jedes Bremselement durch die Rückstellkraft einer Feder in seiner Dämpfungsstellung vorgespannt und die selbsttätige Bewegung des Bremselements von der Dämpfungsstellung in die Freilaufstellung erfolgt entgegen der Rückstellkraft der Feder, wenn die Kolbenstange gegenüber dem Gehäuse in entgegengesetzter Bewegungsrichtung verschoben wird.
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In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist das oder jedes Bremselement in einem Führungselement frei beweglich gelagert, wobei das Führungselement an der Kolbenstange angeordnet und zwischen einer ersten Grenzstellung und einer zweiten Grenzstellung gegenüber der Kolbenstange in Längsrichtung verschiebbar ist. Wenn sich bei diesem Ausführungsbeispiel nach einer Änderung der Bewegungsrichtung der Kolbenstange gegenüber dem Gehäuse das Führungselement von seiner ersten Grenzstellung in seine zweite Grenzstellung bewegt, wird das oder jedes Bremselement von seiner Dämpfungsstellung in seine Freilaufstellung verschoben. Dabei bewegt sich das Bremselement in radialer Richtung von außen nach innen in Richtung der Mittelachse (Längsachse) der Kolbenstange, so dass die Bremsfläche des Bremselements nicht mehr an der Innenfläche des Gehäuses anliegt. Wird die Kolbenstange anschließend wieder in der einen Bewegungsrichtung gegenüber dem Gehäuse verschoben, bewegt sich das Führungselement von der zweiten Grenzstellung wieder zurück in die erste Grenzstellung und schiebt dabei das Bremselement in radialer Richtung nach außen, so dass die Bremsfläche des Bremselements gegen eine Innenfläche des Gehäuses gedrückt wird und auf diese Weise das erste (hohe) Bremsmoment erzeugt. Hierfür ist das oder jedes Bremselement in dem jeweils zugeordneten Führungselement frei beweglich und entlang von zueinander korrespondierenden Schrägflächen am an der Kolbenstange und am Führungselement sowie am Bremselement verschieblich gelagert.
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Bei dem erfindungsgemäßen Bewegungsdämpfer kann auf die Verwendung eines Drehdämpfers, dessen Bremsmoment stark temperaturabhängig ist, verzichtet werden. Das von dem erfindungsgemäßen Bewegungsdämpfer in der einen Bewegungsrichtung erzeugte hohe Bremsmoment ist aus diesem Grunde im Wesentlichen temperaturunabhängig. Weiterhin kann bei dem erfindungsgemäßen Bewegungsdämpfer eine Kopplung des Dämpfungselements an eine Zahnstange entfallen, weshalb die Bewegung des Bewegungsdämpfers wesentlich geräuscharmer ist als bei den bekannten Bewegungsdämpfern mit einem oder mehreren Drehdämpfern als Dämpfungselement.
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Diese und weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Bewegungsdämpfers ergeben sich aus den nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher beschriebenen Ausführungsbeispielen. Die Zeichnungen zeigen:
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1: Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bewegungsdämpfers in einer perspektivischen Ansicht (1a) einer Seitenansicht (1b), einer Draufsicht (1c) und einer Vorderansicht (1d);
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2: Darstellung des Bewegungsdämpfers von 1 mit durchscheinendem Gehäuse (2b) sowie Darstellung der Einzelteile dieses Bewegungsdämpfers (2c–2f);
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3: Detailansicht des Dämpfungselements des Bewegungsdämpfers von 1 in einer perspektivischen Ansicht (3a) und einer Explosionsdarstellung (3b);
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4: Perspektivische Darstellung des Dämpfungselements von 3 im Einbauzustand, wobei das Gehäuse des Bewegungsdämpfers zur Verdeutlichung im Aufriss gezeigt ist;
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5: Darstellung des Funktionsprinzips des Bewegungsdämpfers von 1, wobei 5a das Dämpfungselement in einer Detailansicht bei einer Bewegung der Kolbenstange in einer ersten Bewegungsrichtung und 5b das Dämpfungselement bei Bewegung der Kolbenstange in entgegen gesetzter Bewegungsrichtung relativ zum Gehäuse des Bewegungsdämpfers zeigt;
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6: Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bewegungsdämpfers in einer perspektivischen Draufsicht (6a), einer perspektivischen Seitenansicht (6b) und einer Vorderansicht (6c) sowie einer perspektivischen Seitenansicht (6d) im Aufriss zur Darstellung der innerhalb des Gehäuses angeordneten Teile des Bewegungsdämpfers;
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7: Perspektivische Detaildarstellung des Dämpfungselements des Bewegungsdämpfers von 6 in einer perspektivischen Seitenansicht (7a) und einer teilweise im Aufriss dargestellten Ansicht zur Darstellung der Einzelteile des Dämpfungselements (7b);
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8: Perspektivische Detaildarstellung des Dämpfungselements des Bewegungsdämpfers von 6 in einer perspektivischen Seitenansicht im Teilschnitt (8a) mit herausgenommenen Bremselementen und in einer perspektivischen Seitenansicht im Teilschnitt (8a) mit eingesetzten Bremselementen;
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9: Erläuterung des Funktionsprinzips des Dämpfungselements von 8, wobei 9a das Dämpfungselement bei Bewegung der Kolbenstange im Freilauf und 9b bei Bewegung der Kolbenstange im Bremshub zeigt.
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Die beiden hier zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Bewegungsdämpfers zeichnen sich durch ein Gehäuse 1 und eine darin verschiebbare Kolbenstange 2 sowie ein im Inneren des Gehäuses angeordnetes Dämpfungselement 11 aus. Bei beiden Ausführungsbeispielen ist bevorzugt ein Kontaktschalter 8 am Gehäuse 1 angeordnet. Der Kontaktschalter 8 verfügt über zwei elektrische Kontakte 8a, 8b, welche über ein an einem Ende der Kolbenstange angeordnetes Steuerglied 9 geöffnet bzw. geschlossen werden können. Der Kontaktschalter 8 dient zum Ein- bzw. Ausschalten einer Beleuchtung, beispielsweise einer Innenbeleuchtung eines Handschuhkastens.
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Das Gehäuse 1 ist in den zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen im Wesentlichen vierkantrohrförmig ausgebildet, wobei die Stirnseiten durch einstückig angeformte oder aufgesetzte Deckel abgeschlossen sind. Andere Formen des Gehäuses, wie zum Beispiel zylindrische Formen, sind jedoch möglich. Das Gehäuse 1, die verschieblich im Gehäuse 1 angeordnete Kolbenstange 2, die im Inneren des Gehäuses angeordnete Bremseinrichtung 11 sowie das Gehäuse des Kontaktschalters 8 sind jeweils als Kunststoffspritzgussteile hergestellt. An der Außenseite des Gehäuses 1 ist ein Befestigungsteil 40 angeformt zur Befestigung des Gehäuses 1 an einem stationären Lagerbeauteil, bspw. der Innenfläche eines Handschuhkastens eines Fahrzeugs.
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Bei dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 1 an seiner vorderen Stirnseite durch einen einstückig angeformten Deckel und an seiner hinteren Stirnseite durch einen am Gehäuse 1 mittels eines Rastmechanismus befestigten Deckel 13 verschlossen, welcher gleichzeitig das Gehäuse für den Kontaktschalter 8 bildet. In dem vorderen Deckel ist eine Öffnung 14 vorgesehen, durch die die Kolbenstange 2 aus dem Gehäuse 1 herausgezogen werden kann. Im Inneren des Gehäuses 1 ist die Kolbenstange 2 gegen die Rückstellkraft einer Kolbenfeder 7 beweglich gelagert. Hierzu verfügt die Kolbenstange 2 an ihrem hinteren Ende über einen am Außenumfang umlaufenden Flansch 14 mit Führungsnasen 15, welche bei eingeschobener Kolbenstange 2 an den Innenflächen des Gehäuses anliegen. Die Kolbenfeder 7 ist zwischen der Innenfläche des einstückig angeformten vorderen Deckels und der Vorderfläche des Flansches 14 eingespannt und drückt die Kolbenstange in ihre Grundstellung, in der sie im Wesentlichen vollständig in das Gehäuse 1 eingeschoben ist. In der Grundstellung ragt lediglich noch das vordere Ende der Kolbenstange 2 aus dem Gehäuse 1 heraus, an dem zwei Befestigungsansätze 16 mit Bohrungen 17 zur Verbindung der Kolbenstange mit einem zu bewegenden Bauteil, bspw. dem Deckel eines Handschuhkastens, angeordnet sind.
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In den 3 und 4 ist die Dämpfungseinrichtung 11 im Detail dargestellt. Die Dämpfungseinrichtung 11 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel zwei an der Kolbenstange 2 beweglich gelagerte Bremselemente 3. Jedes Bremselement 3 weist eine Bremsfläche 5 auf, welche aus einem Weichkunststoff gefertigt ist. Zweckmäßig ist hierfür an der Außenseite jedes Bremselements 3 ein austauschbarer Bremsbelag aus Weichkunststoff befestigt. Jedes Bremselement 3 weist eine im Wesentlichen keilförmige Gestalt auf und verfügt zweckmäßig über eine schwalbenschwanzförmige Führungsnut 18. Über die Führungsnut 18 ist jedes Bremselement 3 an komplementär dazu ausgebildeten Führungsflügeln 19, welche am hinteren Ende der Kolbenstange 2 angeformt sind, geführt. Das hintere Ende der Kolbenstange 2 mit den Führungsflügeln 19 ist keilförmig ausgebildet, so dass die keilförmigen Bremselemente 3 an dem hinteren Ende der Kolbenstange 2 passgenau angeordnet werden können. Das keilförmig ausgebildete Ende der Kolbenstange 2 bildet auf diese Weise für jedes Bremselement eine Schrägfläche, welche mit der Längsachse der Kolbenstange einen spitzen Winkel α einschließt und welche eine Gleitfläche für die keilförmigen Bremselemente 3 bildet. Die Bremselemente 3 können jeweils entlang der Schrägflächen 4 am hinteren Ende der Kolbenstange 2 gleitend gegen die Rückstellkraft einer Feder 6 verschoben werden. Hierzu ist jedem Bremselement 3 eine Feder 6 zugeordnet, welche zwischen der vorderen Stirnseite des jeweiligen Bremselements 3 und der Rückseite des Flansches 14 der Kolbenstange 2 angeordnet ist. Zur Sicherung der Bremselemente 3 auf den Schrägflächen 4 am hinteren Ende der Kolbenstange 2 ist ein Anschlag 20 vorgesehen, der eine zentrale Bohrung 21 aufweist, durch welche ein Endzapfen 22 der Kolbenstange 2 durchgreift. Der Anschlag 20 ist über einen Sicherungsring 23 an der Kolbenstange 2 befestigt, der am Endzapfen 22 eingreift. Am Anschlag 20 ist ein nach hinten vorstehender Ansatz 24 angeformt, welcher ein Steuerglied 9 zum Öffnen bzw. Schließen der Kontakte 8a, 8b des Kontaktschalters 8 bildet. Statt des Sicherungsrings 23 können auch andere Befestigungsmittel zur Befestigung des Anschlags 20 an der Kolbenstange verwendet werden, wie z. B. eine Kappe, welche über den am hinteren Ende der Kolbenstange vorstehenden Zapfen 22 oder einen Endflansch der Kolbenstange geschoben und dort mittels Klemm- oder Rastelemente verklemmt oder verrastet wird.
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Die Funktionsweise der Dämpfungseinrichtung 11 der 3 und 4 geht aus den 4 und 5 hervor. 4 zeigt die Dämpfungseinrichtung 11 im Einbauszustand im Gehäuse 1, welches zur Verdeutlichung im Aufriss dargestellt ist. In 5a ist die Stellung der Bremselemente 3 der Dämpfungseinrichtung 11 in der Stellung gezeigt, die sich selbsttätig einstellt, wenn die Kolbenstange in einer ersten Bewegungsrichtung aus dem Gehäuse herausgezogen wird. Die Bewegungsrichtung der Kolbenstange ist in 5a mit dem Pfeil v gekennzeichnet. Beim Herausziehen der Kolbenstange 2 aus dem Gehäuse 1 bewegen sich die Bremselemente 3 auf der Schrägfläche 4 am hinteren Fade der Kolbenstange einerseits in longitudinaler Richtung nach hinten (also entgegen der Bewegungsrichtung der Kolbenstange) bis die hintere Stirnfläche der Bremselemente 3 an der Vorderfläche des Anschlag 20 anliegt und andererseits in radialer Richtung nach außen. Die Bewegung in longitudinaler Richtung nach hinten wird dabei durch die Haftreibung der Bremselemente 3 an der Innenfläche 1a hervorgerufen und durch die Rückstellkraft der Federn 6 unterstützt. Durch die Bewegung der Bremselemente 3 in radialer Richtung nach außen wird die Bremsfläche 5 jedes Bremselements 3 gegen eine Innenfläche 1a des Gehäuses 1 gedrückt. Dadurch wird ein erstes Bremsmoment erzeugt, welches die Bewegung der Kolbenstange 2 aus dem Gehäuse 1 dämpft. Der Bewegungsdämpfer befindet sich bei dieser Bewegungsrichtung in der Dämpfungsstellung (Lasthub), in der die Bewegung der Kolbenstange (und damit die Bewegung eines daran befestigten Bauteils) durch die Reibung zwischen der Bremsfläche 5 jedes Bremselements 3 und der Innenfläche 1a des Gehäuses 1 gebremst wird.
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In 5b ist die Stellung der Bremselemente 3 bei einer Bewegung der Kolbenstange in entgegengesetzter Richtung (also beim Hineinschieben der Kolbenstange in das Gehäuse) gezeigt. Beim Hineinschieben der Kolbenstange 2 in das Gehäuse 1 bewegen sich die Bremselemente 3 entlang der Schrägflächen 4 am hinteren Ende der Kolbenstange 2 zum einen in longitudinaler Richtung nach vorne (also entgegen der Bewegungsrichtung der Kolbenstange) und zum anderen in radialer Richtung nach innen. Durch die Bewegung in radialer Richtung nach innen haben die Bremsflächen 5 der Bremselemente 3 keinen Kontakt mehr zur Innenfläche 1a des Gehäuses 1. Die Bewegung der Kolbenstange 2 in das Innere das Gehäuses 1 erfolgt daher ohne ein durch eine Reibung zwischen den Bremselementen und der Innenfläche des Gehäuses hervorgerufenes Bremsmoment. Die Kolbenstange 2 kann daher in dieser Freilaufstellung (Leerhub) im Wesentlichen ungedämpft in das Gehäuse eingeschoben werden.
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Wie weiterhin aus der Darstellung der 4 und 5b ersichtlich, greift der Ansatz 24 des Anschlags 20 zwischen die sich in elektrischem Kontakt befindlichen Kontakte 8a und 8b ein und schiebt diese auseinander, so dass der elektrische Kontakt unterbrochen wird, sobald die in das Gehäuse 1 eingeschobene Kolbenstange 2 ihre hintere Endposition erreicht hat (welche in den 4 und 5a dargestellt ist).
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Das in den 6 bis 9 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bewegungsdämpfers entspricht im Grundaufbau dem ersten Ausführungsbeispiel der 1 bis 5. Sich entsprechende Bauteile sind in den beiden Ausführungsbeispielen mit gleichen Bezugszeichen versehen. Insoweit kann auf die detaillierte Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels Bezug genommen werden.
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Im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich das zweite Ausführungsbeispiel im Wesentlichen nur durch die Ausbildung der Bremseinrichtung 11. Weiterhin ist beim zweiten Ausführungsbeispiel der Kontaktschalter 8 nicht am hinteren Ende des Gehäuses 1, sondern am vorderen Ende angeordnet, an dem sich die Öffnung 14 zum Einschieben bzw. Herausziehen der Kolbenstange 2 befindet. Diese Öffnung 14 ist in einem am Gehäuse durch einen Rastmechanismus besfestigten Deckel 13 vorgesehen. Die hintere Stirnseite des Gehäuses 1 ist durch einen einstückig angeformten Deckel verschlossen.
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Die Bremseinrichtung 11 des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bewegungsdämpfers umfasst – wie auch das erste Ausführungsbeispiel – zwei Bremselemente 3 mit einer Bremsfläche 5 aus einem Weichkunststoff. Am hinteren Ende der Kolbenstange 2 sind wiederum Schrägflächen 4 vorgesehen, wobei jedem Bremselement 3 eine Schrägfläche 4 zugeordnet ist (8a). Jede Schrägfläche 4 schließt mit der Längsachse A der Kolbenstange 2 einen spitzen Winkel α ein, der bevorzugt größer als 7° und bei dem hier zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel 12° beträgt. Das hintere Ende der Kolbenstange 2 ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist an zwei diametral gegenüber liegenden Stellen kanalförmige Einschnitte 25 auf (8a). Die Schrägflächen 4 sind am nach hinten auslaufenden Ende der kanalförmigen Einschnitte 25 ausgebildet und steigen nach hinten an. Im Abstand zu dem Flansch 14 ist ein vorderer Ringflansch 26 vorgesehen, der um den gesamten Umfang des hinteren Endes der Kolbenstange 2 umläuft. Ein weiterer Ringflansch 27 schließt die Kolbenstange 2 am hinteren Ende ab.
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Am hinteren Ende der Kolbenstange 2 ist ein Führungselement 10 angeordnet, welches das hintere Ende der Kolbenstange zwischen dem Flansch 14 und dem hinteren Ringflansch 27 umgreift (7a). Das Führungselement 10 ist zweiteilig ausgebildet, wobei die beiden Teile 10a, 10b im Wesentlichen halbrohrförmig ausgestaltet und symmetrisch zur Längsmittelebene des Führungselements sind. An seinem Außenumfang weist das Führungselement 10 zwei Ringnuten 28, 29 auf, in welche O-Ringe 30, 31 eingespannt sind (7b und 7a, die O-Ringe sind in 7b nicht gezeigt). Durch die O-Ringe 30, 31 werden die beiden Teile 10a, 10b des Führungselements 10 längs dessen Mittelebene zusammengehalten und um das hintere Ende der Kolbenstange 2 angeordnet. Am Innenumfang des Führungselements 10 sind an seinem vorderen und an seinem hinteren Ende Führungsnuten 32, 33 vorgesehen, deren Breite größer ist als die Breite der Ringflansche 26, 27 am hinteren Ende der Kolbenstange 2 (im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa doppelt so groß).
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Die Ringflansche 26, 27 am hinteren Ende der Kolbenstange 2 greifen in die Führungsnuten 32, 33 am Innenumfang des Führungselements 10 ein. Das Führungselement 10 ist auf diese Weise, begrenzt durch die Ringflansche 26 und 27, zwischen einer ersten Grenzstellung und einer zweiten Grenzstellung gegenüber der Kolbenstange 2 verschiebbar. Dadurch kann das Führungselemente 10 in longitudinaler Richtung (also in Richtung der Längsachse der Kolbenstange) zwischen der ersten Grenzstellung und der zweiten Grenzstellung verschoben werden, wobei der Verschiebeweg durch die Breite der Führungsnuten 32, 33 am Innenumfang des Führungselements 10 begrenzt ist.
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Am Außenumfang des Führungselements 10 sind zwischen den Führungsnuten 32, 33 Öffnungen 34, 35 in der Wandung des Führungselements vorgesehen (7b). Die Öffnungen 34, 35 weisen im vorderen und hinteren Bereich schräge Flächen 34a, 35a auf. Die Schräge der Flächen 34a, 35a ist so auf die Schräge der Schrägflächen 4 am hinteren Ende der Kolbenstange 2 abgestimmt, dass sie mit dieser einen rechten Winkel (90°) einschließen.
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In die Öffnungen 34, 35 sind keilförmige Bremselemente 3 mit Bremsflächen 5 eingefügt (7b und 8b). Die Form der Bremselemente 3 ist dabei so gewählt, dass diese passgenau einerseits an ihrer jeweiligen Unterseite auf der Schrägfläche 4 am hinteren Ende der Kolbenstange 2 aufliegen und andererseits an den schrägen Flächen 34a, 35a der Öffnungen 34 und 35 im Führungselement 10 anliegen.
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Die Funktionsweise der Bremseinrichtung 11 des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung gemäß den Darstellungen in den 6 bis 8 ist aus 9 ersichtlich. 9a zeigt dabei die Stellung der Bremseinrichtung 11 im Leerhub (Freilauf) und 9b zeigt die Stellung der Bremseinrichtung 11 im Lasthub.
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Wird die Kolbenstange 2, wie in 9b gezeigt, aus dem Gehäuse 1 herausgezogen (Bewegungsrichtung v), wird das Führungselement 10 in seine erste Grenzstellung geschoben (9b), in der die vordere Seitenfläche der Nut 32 an der Vorderseite des Ringflansches 26 der Kolbenstange 2 anschlägt. In dieser Stellung werden die Bremselemente 3 durch das Führungselement 10 entlang der Schrägflächen 4 am hinteren Ende der Kolbenstange 2 zum einen nach hinten (also in entgegen gesetzter Richtung zur Bewegungsrichtung der Kolbenstange) und zum anderen radial nach außen verschoben. Die Bremselemente 3 verschieben sich dabei auch längs der schrägen Flächen 34a, 35a der Öffnungen 34 und 35 im Führungselement 10 schräg radial nach außen. Durch die Bewegung der Bremselemente 3 radial nach außen kommen deren Bremsflächen 5 in Kontakt mit der Innenfläche 1a des Gehäuses und werden gegen diese Innenfläche gepresst. Aufgrund der Reibung der Bremsflächen 5 an der Innenfläche 1a des Gehäuses 1 wird in dieser Dämpfungsstellung des Dämpfungselements 11 ein Bremsmoment erzeugt, welches die Bewegung der Kolbenstange 2 aus dem Gehäuse 1 abbremst.
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Wird die Kolbenstange wie in 9a gezeigt, in das Gehäuse 1 hineingeschoben (Bewegungsrichtung v), verschiebt sich zunächst das Führungselement 10 aufgrund der Haftreibung des Reibungselements 3 an der Innenfläche 1a in seine zweite Grenzstellung, in der das vordere stirnseitige Ende des Führungselements 10 an der Rückseite des Flansches 14 der Kolbenstange 2 anschlägt. Durch die Bewegung des Führungselements 10 in longitudinaler Richtung nach vorne (also entgegen der Bewegungsrichtung der Kolbenstange 2) schiebt das Führungselement 10 die Bremselemente 2 in longitudinaler Richtung nach vorne und in radialer Richtung nach innen. Durch die Bewegung der Bremselemente 3 in radialer Richtung nach innen wird der Kontakt der Bremsfläche 5 an der Innenfläche 1a des Gehäuses 1 gelöst. Beim Einschieben der Kolbenstange 2 in das Gehäuse 1 befindet sich das Dämpfungselements 11 daher in der Freilaufstellung, in der keine Reibung zwischen der Bremsfläche 5 der Bremselemente 3 und der Innenfläche 1a des Gehäuses 1 mehr vorliegt, weshalb bei dieser Bewegung kein bzw. ein gegenüber dem ersten Bremsmoment wesentlich geringeres zweites Bremsmoment erzeugt wird.
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Das zweite Bremsmoment wird im Wesentlichen durch die Reibung der O-Ringe 30, 31 an der Innenfläche 1a des Gehäuses 1 bestimmt. Ein höheres zweites Bremsmoment kann erzielt werden, wenn der Außendurchmesser der O-Ringe 30, 31 so gewählt wird, dass diese über dem Außenumfang des Führungselements 10 vorstehen. Je weiter die O-Ringe über dem Außenumfang des Führungselements 10 vorstehen, desto größer ist das zweite Bremsmoment, welches jedoch in jedem Fall geringer ist als das erste Bremsmoment, welches in der Dämpfungsstellung des Dämpfungselements 11 (Lasthub) erreicht wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008027623 A1 [0002]
- DE 29518173 U1 [0003]
