DE2059627B2

DE2059627B2 - Einstellbarer, mit einem Druckmittel arbeitender Stoßdämpfer

Info

Publication number: DE2059627B2
Application number: DE2059627A
Authority: DE
Inventors: William Joseph Chorkey; Larry Charles Ellis; Robert John Detroit Heideman
Original assignee: ACE Controls Inc
Current assignee: ACE Controls Inc
Priority date: 1969-12-04
Filing date: 1970-12-03
Publication date: 1974-12-12
Also published as: DE2059627A1; FR2069706A5; US3666256A; DE2059627C3; GB1328366A

Description

Die Erfindung betiifft einen einstellbaren, mit einem Druckmittel arbeitenden Stoßdämpfer mit einem Speicherraum und einer damit durch Strömungskanäle verbundenen Kolbenkammer, in der e ι Kolben gleitend geführt ist, dessen Kolbenstange aus dem Stoßdämpfergehäuse herausragt, wobei die Strömungskanäle zwei relativ zueinander verstellbare Schlitze umfassen, von denen der eine als Zumeßschlitz ausgebildet ist, der sich sichelartig über einen Teil des Umfangs eines zum Einstellen der Zumeßöffnung im Gehäuse drehbaren, die Kolbenkammer umschließenden Rohres erstreckt und mit der Kolbenkammer verbunden ist, und der andere als axialer Längsschlitz im Gehäuse ausgebildet ist und mit dem Speicherraum in Verbindung steht.

Bei einem bekannten Stoßdämpfer dieser Art (US-PS 3 425 522) sind der Zumeßschlitz am inneren Umfang und der Längsschlitz am äußeren Umfang eines Rohres ausgearbeitet. Die beiden Schlitze sind durch eine radiale Bohrung in dem Rohr verbunden. Der Zumeßschlitz ist seinerseits über eine radiale Bohrung in einem weiteren, in dem Rohr steckenden und relativ dazu verdrehbaren Rohr mit der Kolbenkammer verbunden. Werden die beiden Rohre zum Einstellen gegeneinander verdreht, so verändern sich zwei Einflußgrößen für die Druckmittelströmung, nämlich die Größe des wirksamen Durchtrittsquerschnittes des Zumeßschlitzes und der Abstand zwischen den beiden radialen Bohrungen. Dies hat zur Folge, daß auch in einem Betriebszustand, in dem das Druckmittel laminar strömt, die Verhältnisse sich abhängig von zwei Einflußgrößen mit dem Einstellweg verändern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stoßdämpfer der eingangs besenriebenen Art so auszugestalten, daß in dem normalen Betriebsbereich, in dem Zumeßschlitz und Längsschlitz laminar durchströmt werden sollen, ein eindeutiger, vorgebbarer Zusammenhang zwischen Einstellweg und den Strömungsver-627

hältnissen im Zumeßschlitz und Längsschlitz und damit dem Strömungswiderstand verwirklicht ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Zumeßschlitz die Wand des drehbaren Rohres durchsetzt und sich nach innen unmittelbar in den Kolbenraum öffnet, während er sich nach außen mit einer in der Größe durch die Winkellage des Rohres zum Gehäuse bestimmten Überlappung, welche die Zumeßöffnung bildet, in den axialen, mit vergleichsweise großem Querschnitt ausgebildeten Längsschlitz öffnet

Bei dem Stoßdämpfer nach der Erfindung wird beim Einstellen lediglich die Größe der Zumeßöffnung verstellt und nicht noch eine weitere Einflußgröße. Hierdurch sind eindeutige Verhältnisse geschaffen. Außerdem ist der erfindungsgemäße Stoßdämpfer im Drosselbereich einfacher gestaltet als der bekannte Stoßdämpfer.

Der Normalbetrieb des Stoßdämpfers nach der Erfindung liegt in einem Bereich, in dem Zumeßschlitz und Längsschlitz laminar durchströmt werden. Eine wesentliche Eigenschaft des Stoßdämpfers nach der Erfindung ist, daß er mit dem Hub eine etwa lineare Verzögerungswirkung ausübt.

Es ist schon ein Stoßdämpfer bekannt, der mehrere Paarungen von sichelartigen Schlitzen in zwei gegeneinander verdrehbaren Rohren aufweist (US-PS 3 168 168). Dieser .bekannte Stoßdämpfer ist im konstruktiven Aufbau wesentlich komplizierter als der Stoßdämpfer nach der Erfindung.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen naher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen einstellbaren hydraulischen Stoßdämpfer gemäß der Erfindung im Längsschnitt;

F i g. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1;

F i g. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 1;

F i g. 4 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 1;

F i g. 5 ist ein Schnitt längs der Linie 5-5 in F i g. 1;

F i g. 6 ist ein Schnitt längs der Linie 6-6 in F i g. I.

In F i g. 1 erkennt man im Längsschnitt eine Ausführungsform der Erfindung mit einem insgesamt mit 10 bezeichneten Gehäuse oder Zylinder als Bestandteil eines verstellbaren hydraulischen Stoßdämpfers in Miniaturausführung. Das Gehäuse 10 des Stoßdämpfers hat insgesamt eine im wesentlichen zylindrische Form und ist auf seiner Außenseite über seine ganze Länge mit einem Gewinde versehen, das es ermöglicht, den Stoßdämpfer in seiner Gebrauchsstellung einzubauen. Gemäß F i g. 2 weist das Gehäuse 10 zwei einander diametral gegenüberliegende Anflachungen 12 auf, damit es mit Hilfe eines Schraubenschlüssels gedreht werden kann. Gemäß F i g. 1 ist in dem Gehäuse 10 eine als Speicher dienende Bohrung 13 vorgesehen. Das hintere Ende des Gehäuses 10 ist mit abgestuften Bohrungen 15, 34 und 14 versehen, die mit der Bohrung 13 in Verbindung stehen.

In der Bohrung 15 am äußeren Ende ist ein insgesamt mit 16 bezeichneter Träger für ein inneres Rohr verschiebbar geführt. Der Träger 16 verschließt das Stoßdämpfergehäuse 10 an seinem hinteren Ende und er umfaßt einen ringförmigen äußeren Abschnitt 17, der sich an einer Schulter 18 zwischen den Bohrungsabschnitten 15 und 34 abstützt. Der Träger 16 ist durch einen Seegering 19 in seiner Lage gehalten, so daß er nach Bedarf ausgebaut werden kann. Sein äußerer Umfang ist von einer Nut umgeben, in der ein O-Ring 20 aufgenommen ist.

Gemäß Fig.l weist der Träger 16 für das innere Rohr einen ersten inneren Endabschnitt 21 von kleineem Durchmesser auf, der sich an die innere Stirnfläche des äußeren Abschnitts 17 anschließt, sowie einen d:<mit aus einem Stück bestehenden zweiten, inneren Endbschnitt 22 mit einem noch kleineren Durchmesser, der sich an die innere Stirnfläche des Abschnitts 21 anschloßt· Der Abschnitt 22 von kleinerem Durchmesser ist gemäß F i g. 1 mit Außengewinde versehen.

Gemäß F i g. I ist ein spitz zulaufender Gewindestopfen 25 in eine zentrale axiale Gewindebohrung 26 m äußeren Ende des Abschnitts 17 des Trägers 16 eingebaut. Das innere Ende der Gewindebohrung 26 steht ober eine Bohrung bzw. einen Kanal 27 von kleinerem Durchmesser in Verbindung mit einem gleichachsig damit angeordneten Kanal bzw. einer Bohrung 29 von größerem Durchmesser. In das innere Ende der Bohrung 26 ist ein Dichtungsring 28 von kreisrundem Querschnitt eingebaut, der mit dem konischen inneren Ende des Gewindestopfens 25 zusammenarbeitet. Der Kanal 29 ist gleichachsig mit einer einen größeren Durchmesser aufweisenden axialen Bohrung 30 angeordnet, mit der der innere Endabschnitt 22 de- Trägers 16 versehen ist, und in der eine Ventilkugel 31 eines Rückschlagventils angeordnet ist. Die Bohrung 30 steht in Verbindung mit einer gleichachsig mit ihr angeordneten Bohrung 32 im äußeren Ende des Abschnitts 22 des Trägers 16. Die Bohrung bzw. der Kanal 29 steht in Verbindung mit einem Querkanal 33, der in der axialen Bohrung 34 des Gehäuses 10 mündet.

Gemäß F i g. 1 und 2 steht die axiale Bohrung 34 in Verbindung mit der Unterseite eines sich in der Längsrichtung erstreckenden, in dem Gehäuse 10 ausgebildeten Schlitzes oder Kanals 35. Das innere Ende des

25

30 Gemäß F i g. 1 weist das innere Rohr 40 einen radial nach außen ragenden Flanschabschnitt 55 vongroperem Durchmesser auf, der an dem inneren Rohr nanc seinem äußeren Ende ausgebildet, vordem bpeicner ij verschiebbar gelagert und auf seiner Außenseite mn einem O-Ring 56 versehen ist. .

Gemäß F i g. I und 5 ist der Flansch 55 des inneren Rohrs mit einer Ringnut 57 versehen. Das vordere Ende des Gehäuses 10 ist innerhalb eines kurzen Abschnitts 80 nicht mit Außengewinde versehen, und dieser Abschniit weist eine Bohrungserweiterung »l aui, die einen etwas größeren Durchmesser hat als die ^.n Speicher bildende Bohrung 13. In eine Gewindebohrung in der Wand des Gehäuseabschnitts 80 am inneren Ende dieses Abschnitts ist eine Klemmschraube 5» eingebaut, die in die Ringnut 57 ragt und dazu dient, das innere Rohr 40 in dem Gehäuse 10 in seiner Lage zu halten. Die Ringnut 57 weist in axialer R'^c]«^tunS ^e\^ne solche Breite auf.daß sich das innere Rohr AO;bz».der innere Rohrabschnitt 41 in dem Gehäuse 10 innerhalb

^η^^ηΐ^^η^βΐ^ messer und ist gemäß F i g. 1 an seiner Umfangsflache mit einer Rändelung 59 versehen. ·,.,,-:,;„

Gemäß Fig.l ist ein Bauteil 60, das gleichzeitig einen Kclben und eine Kolbenstange bildet, vorgesehen, und das innere Ende dieses Bauteils ist in dem ια-neren Rohr 40 verschiebbar gelagert. Das ?«^B.^e«™^e der Kolbenstange 60 ist geschlossen und mit einer Bohrung 61 zum Anbringen eines Gabelteils versehen De Kolbenstange 60 weist eine axiale Bohrung 62 auf. die

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ll<->-ii «... . _o.

u F i g. 1 ist der Stoßdämpfer nach der Erfindung mit einem insgesamt mit 40 bezeichneten inneren Rohr versehen, das einen rohrförmigen inneren Endabschnitt 41 umfaßt, welcher über das vordere Ende des Gehäuses 10 in den Speicher 13 hineinragt. Der Abschnitt 41 des inneren Rohrs ist mit einer axialen Bohrung oder Kammer 42 versehen, die als Hochdruckkammer zur Wirkung kommt. Das innere Ende des Rohrabschnitts 41 ist mit einem Innengewinde 43 versehen. Gemäß F i g. 1 ist de<" innere Endabschnitt 22 des Trägers 16 in das Innengewinde 43 des inneren Rohrs

40 stange 60 einen nauenng /«, ^u. w.

Ende einer Lagerbuchse 71 in ihrer Lage gehalten wird. Die Lagerbuchse 71 ist in die Bohrung 42 des inneren Rohrs 40 eingebaut, und ihr äußeres Ende stützt sich an einer Schulter 72 zwischen der Bohrung 42 und einem

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ren Rohrs

SStXX und 3 ist auch das innere Ende, des Rohrabschnitts 41 mit einem einzigen s,ch über e.nen bestimmten Winkeibereich erstreckenden Zurneßschlitz 44 versehen, der mit dem Längsschhtz 35 .η Ve bindung steht, damit eine Verbindung zwischen der Hochdfuckkammer 42 und dem Speicher 13 vorhanden _ist. Die Enden de, Zumeßschhtzes 44 sind .η F. g. 3 m.t 45 und 46 bezeichnet. Das innere Rohr 41 we.si e.nen radial nach außen ragenden Flansch 47 auf der .n den Speicher 13 hineinragt und einen hinteren Anschlag fur tsTem S

^ _{lnnenflächc der} Lager^l' _{verdickte Abschniu} 59 des -nnende^ υ _ngserweiter_Ung 75 von

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Jⁿ|^C0™J=; _{wjrd Die} Stützscheibe 78 ist durch e.nen

₅₅ Lage^gehaHer ^ ^

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60 ax alen ScMU : J5. _{uhrzei sinne} gedacht wird,

Γ ig. J cntg gι _egenübfcr dem Längsschl-tz

eckig geformt und in der aus F ig. 4 ersichtlichen Weibefinde

Zumcßschlitzes 44 zum

dämpfer gemäß F i g. 8 und 12 mit einer Anzeigevorrichtung versehen, die /.. B. eine Skala mit Zahlen 82 umfassen, welche auf der LJmfangsfläehc des vorderen Endabschnitts 80 des Gehäuses 10 vorgesehen ist. Hin mit der Skala zusammenarbeitender An/.eigcstift 83 ist in den einen größeren Durchmesser aufweisenden flanschabschnilt 55 des inneren Rohrs 40 eingebaut und gegenüber dem Zumcßschlitz 44 so angeordnet, daB er die Stellung des Zumcßschlit/cs gegenüber dem Längsschiit/ 35 anzeigt. Der Anzeigestift 83 ragt gegenüber dem Flanschabschnitt 55 des inneren Rohrs 40 radial nach außen, und sein äußeres Ende ragt in einen in dem Endabschnjtt 80 des Gehäuses 10 ausgebildeten Schlitz 84, der sich über einen bestimmten Winkclbereich erstreckt. In F i g. 6 sind die Enden des Schlitzes 84 mit 85 und 86 bezeichnet.

Im folgenden wird die Wirkungsweise des crfindungsgcmäßen Stoßdämpfers näher erläutert. Beim Gebrauch ist der Stoßdämpfer so angeordnet, daß sich das äußere Ende der Kolbenstange 60 in der Bahn eines sich bewegenden Bauteils oder Gewichtes befindet, dessen Bewegung verzögert werden soll. Der Speicher 13 ist mit einer Druckflüssigkeit gefüllt und die Verschlußschraube 25 ermöglicht es. den Stoßdämpfer erforderlichenfalls zu entlüften. Die Rückführfeder 63 hält die Kolbenstange 62 in ihrer in F" i g. 1 gezeigten Ausgangsstellung, so daß der Stoßdämpfer bereit ist, einen Stoß aufzunehmen. Das innere Rohr 40 wird auf die gewünschte Überlappung des Zumcßschlitzes 44 mit dem Längsschlitz 35 eingestellt. Nunmehr ist der Stoßdämpfer bereit, einen Stoß aufzunehmen bzw. die Bewegung eines Bauteils zu verzögern. Wenn ein sich bewegendes Bauteil, dessen Bewegung verzögert werden soll, zur Anlage am äußeren Ende der Kolbenstange 60 kommt und die Kolbenstange betätigt, wird die Druckflüssigkeit in der Hochdruck- oder Kolbcnkammcr 42 über den Zumeßschlitz 44 und den Längskanal 35 verdrangt, so daß sie in den Speicher 13 einströmt. Der Widerstand, den der Zumcßschlii/ 44 dem find entgegensetzt, bestimmt die in dem Stoßdämpfer auftretenden Inncndrückc. durch die Kräfte erzeugt wcrden. die der Bewegung des abzubremsenden Bauteils einen Widerstand entgegensetzen. Die Vcntilkugcl 31 verschließt hierbei den Kanal 29. so daß die Druckflüssigkeit weiter in den Speicher 13 einströmt, bis die Kolbenstange 60 ihre ganze Hubstrcckc zurückgelegt hat.

ίο Hierbei wird der Schwamm 48 zusammengedrückt, so daß ein weiterer Raum zum Aufnehmen des durch die Kolbenstange 60 verdrängten Fludes freigemacht wird. Sobald die Kolbenstange von dem auf sie wirkenden Gewicht entlastet wird, führt die Rückführfeder 63 die

is Kolbenstange gemäß F i g. 1 wieder nach rechts in ihre Ruhestellung zurück. Hierbei dehnt sich der Schwamm 48 wieder aus. und die in dem Speicher 13 unter Druck stehende Flüssigkeit wird gezwungen, durch den Längsschlitz 35 und die Kanäle 33 und 29 zu strömen, so daß die Vcntilkugel 31 von ihrem Sitz abgehoben wird, damit die Flüssigkeit über die Bohrung 30, die Schlitze 36 und die Bohrung 32 wieder zu der Kolbenkammer 42 zurückströmen kann.

Der erfindungsgemäße verstellbare, hydraulische

2s Stoßdämpfer nimmt wenig Raum in Anspruch. Er isi dazu bestimmt, bei in der Industrie verwendeten Vorrichtungen zum Steuern von Geschwindigkeiten unc zum Unterbrechen von Bewegungen verwendet zl werden. Bei einer bestimmten Ausführungsform hat dit Kolbenkammcr 42 einen Durchmesser von etwi 9.5 mm. und der Hub der Kolbenstange 60 beträgt etw; 25.4 mm. Ein Stoßdämpfer mit diesen Abmessungen ha ein Energieaufnahmevermögen von bis zu 3,46 mkp Der Stoßdämpfer gemäß der Erfindung bildet eine ir

sich abgeschlossene Konstruktion, sein Energieaufnah incvermögen kann stufenlos eingestellt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

2

Einsteilbarer, mit einem Druckmittel arbeitender Stoßdämpfer mit einem Speicherraum und einer damit durch Strömungskanäle verbundenen Kolbenkammer, in der ein Kolben gleitend geführt ist, dessen Kolbenstange aus dem Stoßdämpfergehäuse herausragt, wobei die Strömungskanäle zwei relativ zueinander verstellbare Schlitze umfassen, von denen der eine als Zumeßschlitz ausgebildet ist, der sich sichelartig über einen Teil des Umfangs eines zum Einstellen der Zumeßöffnung im Gehäuse drehbaren, die Kolbenkammer umschließenden Rohres erstreckt und mit der Kolbenkammer verbunden ist, und der andere als axialer Längsschlitz im Gehäuse ausgebildet ist und mit dem Speicherraum in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Zumeßschlitz (44) die Wand des drehbaren Rohres (41) durchsetzt und sich nach innen unmittelbar in den Kolbenraum (42) öffnet, während er sich nach außen mit einer in der Größe durch die Winkellage des Rohres zum Gehäuse bestimmten Überlappung, welche die Zumeßöffnung bildet, in den axialen, mit vergleichsweise großem Querschnitt ausgebildeten Längsschlitz (35) öffnet.