DE2152641A1 - Damping device for a hydraulic pressure piston - Google Patents
Damping device for a hydraulic pressure pistonInfo
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Description
DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD 2152641 DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLERDR.-ING. BY KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD 2152641 DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER
DIPL.-ING. SELTING KÖLN 1, DEICHMANNHAUS DIPL.-ING. SELTING COLOGNE 1, DEICHMANNHAUS
21. Okt. 1971 Sch-DB/lsOct. 21, 1971 Sch-DB / ls
Massey-Perguson Services N.V.Massey-Perguson Services N.V.
Abraham de Veerstraat JA, Curacao (Niederl. Antillen)Abraham de Veerstraat JA, Curacao (Netherlands Antilles)
Dämpfungsvorrichtung für einen hydraulischen Druckkolben Damping device for a hydraulic pressure piston
Die Erfindung betrifft hydraulische Druckkolben, insbesondere Vorrichtungen zur Dämpfung ihrer Kolbenbewegung am Ende jedes Hubes.The invention relates to hydraulic pressure pistons, in particular devices for damping their piston movement at the end of each stroke.
Es ist häufig erwünscht, daß der Kolben einer hydraulischen Druckkolbeneinheit gegen Ende seines Hubes weich abgestoppt wird, und daß er durch die Dämpfungsvorrichtung nicht daran gehindert wird, sich mit der größtmöglichen Beschleunigung in die entgegengesetzte Richtung in Gang zu setzen.It is often desirable that the piston of a hydraulic pressure piston unit soften towards the end of its stroke is stopped, and that he is not prevented by the damping device from getting with the greatest possible To start acceleration in the opposite direction.
Gemäß der Erfindung ist eine Dämpfungsvorrichtung für einen hydraulischen Druckkolben gekennzeichnet durch einen Ring und einen sich verjüngenden Teil, der mit dem Ring zur Bildung einer größenveränderlichen ÖffnungAccording to the invention, a damping device for a hydraulic pressure piston is characterized by a ring and a tapered portion that joins the ring to form a resizable opening
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zwischen beiden Teilen zusammenwirkt und durch erste und zweite während der Endhubbewegung einander näherbare Druckkolbenteile, wobei der Ring an dem ersten Druckkolbenteil und der sich verjüngende Teil an dem zweiten Druckkolbenteil befestigt ist und entweder der Ring oder der sich verjüngende Teil auf dem jeweiligen Druckkolbenteil so vorgesehen ist, daß zwischen ihm selbst und seinem Druckkolbenträgerteil bei Strömungsverlauf in eine Richtung eine Strömung auftritt, während sie bei Strömungsverlauf in die andere Richtung ψ verändert wird.cooperates between the two parts and by first and second pressure piston parts which can be brought closer to one another during the end stroke movement, the ring being attached to the first pressure piston part and the tapering part being attached to the second pressure piston part and either the ring or the tapering part being provided on the respective pressure piston part that between himself and his pressure piston support part a flow occurs when the flow is in one direction, while it is changed ψ when the flow is in the other direction.
Es ist vorteilhaft, daß der sich verjüngende Teil von dem Kolben getragen wird, und daß der Ring von dem Kolbenzylinder getragen und in eine Aussparung eingelegt ist, die seine abdichtende Einlagerung in die Aussparung zuläßt, wenn die Strömung aus dem Zylinder hinter die größenveränderliche öffnung tritt bzw. ihn von dem Sitz abhebt und die Strömung sowohl durch die öffnung als auch durch die Aussparung in den Zylinder zuläßt, wenn der Strömungsverlauf entgegengesetzt gerichtet ist.It is advantageous that the tapered part is carried by the piston, and that the ring of the Piston cylinder is worn and inserted into a recess, which its sealing inclusion in the recess allows when the flow from the cylinder passes behind the variable-size opening or from it lifts off the seat and allows the flow both through the opening and through the recess in the cylinder, when the flow is opposite.
Zweckmäßig ist es, daß der Ring durch einen Sprengring in der Aussparung gesichert und an seiner Berührungsfläche mit dem Sprengring kroniert gestaltet ist, damit die Strömung nicht beschränkt wird.It is useful that the ring is secured by a snap ring in the recess and on its contact surface is crowned with the snap ring so that the flow is not restricted.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein hydraulischer Druckkolben vorgeschlagen, der gekennzeichnet ist durch einen Zylinder, einen Kolben und eine in dem Zylinder axial verschiebbare Kolbenstange; durch ein Lager zwischen der Kolbenstange und dem Zylinder; durch einen Ringdurchlaß zwischen einem Endabschnitt des Lagers und der Kolbenstange, wobei ein Ende des Durch-In a further embodiment of the invention, a hydraulic pressure piston is proposed which is marked is by a cylinder, a piston and a piston rod axially displaceable in the cylinder; by a bearing between the piston rod and the cylinder; by an annular passage between an end portion of the bearing and the piston rod, one end of the passage
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lasses in die Zylinderkammer öffnet und dem Kolben gegenüberliegt, während sein anderes Ende mit einem Fluideinlaß des Zylinders verbunden istj durch eine versenkte Ringaussparung in der Endfläche des Lagers an der Mündung des Durchlasses, wobei die Aussparung in der Mündung des Durchlasses einen Radialsitz darstellt; durch einen ersten Ring in der Aussparung, der radial nach innen teilweise in den Ringdurchlaß hineinragt und eine Ringöffnung zwischen dem Ring und der Kolbenstange bildet; durch einen zweiten Ring, der mit der Kolbenstange in die öffnung hineinbeweglich ist, wobei benachbarte Flächen der Ringe relativ zueinander abgeschrägt sind, so daß der Durchgang durch die öffnung allmählich kleiner wird je weiter der zweite Ring sich in sie hineinschiebt und durch einen Ringspalt zwischen der äußeren Umfangsfläche des ersten Ringes und der Aussparung, wobei der erste Ring in der Aussparung begrenzt axial beweglich ist, so daß während des Betriebes - wenn der zweite Ring sich gegen den ersten Ring bewegt - letzterer durch Fluiddruck gegen den Sitz gepreßt wird und, wenn der Kolben seine Hubbewegung beendet hat, die öffnung von dem zweiten Ring im wesentlichen geschlossen wird und der Kolben gerade eine Hubbewegung beginnt, der Fluiddruck durch den Ringdurchlaß den Ring vom Sitz abhebt, so daß etwas Fluid durch den Ringspalt in die Zylinderkammer eintreten kann.let opens into the cylinder chamber and faces the piston, while its other end is connected to a fluid inlet of the cylinder through a countersunk Annular recess in the end face of the bearing at the mouth of the passage, the recess in the mouth the passage represents a radial seat; by a first ring in the recess, which radially after inside partially protrudes into the ring passage and a ring opening between the ring and the piston rod forms; by a second ring, which can be moved into the opening with the piston rod, with adjacent ones Surfaces of the rings are beveled relative to one another, so that the passage through the opening is gradual The further the second ring pushes into it and through an annular gap between the outer one becomes smaller Peripheral surface of the first ring and the recess, wherein the first ring is axially limited in the recess is movable, so that during operation - when the second ring moves against the first ring - the latter is pressed against the seat by fluid pressure and, when the piston has finished its stroke movement, the opening is essentially closed by the second ring and the piston is just beginning a stroke movement, the fluid pressure through the annular passage lifts the ring from the seat, so that some fluid through the annular gap into the Cylinder chamber can enter.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Ringlager zur Verwendung zwischen der Kolbenstange und dem Zylinder eines hydraulischen Druckkolbens, gekennzeichnet durch eine im äußeren Endteil des Lagers befindliche Bohrung für eine Kolbenstange; durch eine Bohrung größeren Durchmessers am inneren Ende des Lagers, an die eine Zuführung für hydraulisches Druckfluid anschließbar ist; durch eine versenkte Aussparung an der innerenThe invention also relates to a ring bearing for use between the piston rod and the cylinder of a hydraulic pressure piston, characterized by a bore located in the outer end part of the bearing for a piston rod; through a larger diameter hole at the inner end of the bearing, to the one Feed for hydraulic pressure fluid can be connected; through a countersunk recess on the inside
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Endfläche des Lagers, die einen Radialsitz zwischen der Umfangswand der Aussparung und der Umfangswand der Bohrung größeren Durchmessers darstellt; durch einen in der Aussparung gegen den Sitz und von diesem weg axial bewegbaren Ring, dessen Durchmesser größer als der der Bohrung ist, und der einen kleineren inneren Durchmesser als die größere Bohrung besitzt; durch einen Ringspalt zwischen der äußeren Umfangsflache des Ringes und dem Umfang der Aussparung; durch einen die Axialbewegung des Ringes von dem Sitz weg begrenzenden Sprengring in der Umfangswand der Aussparung, und durch Kronierungen in der dem Sprengring nächstgelegenen Stirnfläche des Ringes, wobei die Kronierungen zwischen beiden Teilen Schlitze bilden, deren eines Ende jeweils in den Ringspalt öffnet.End face of the bearing that has a radial seat between the peripheral wall of the recess and the peripheral wall of the Represents larger diameter bore; by one in the recess against the seat and axially away from it movable ring, the diameter of which is larger than that of the bore, and which has a smaller inner diameter than has the larger bore; through an annular gap between the outer peripheral surface of the ring and the Scope of recess; by a snap ring limiting axial movement of the ring away from the seat in the circumferential wall of the recess, and by crowning in the face of the closest to the snap ring Ring, the crowning between the two parts form slots, one end of which in each case into the annular gap opens.
Die Erfindung wird anhand eines in der einzigen Figur im Längsschnitt dargestellten Beispieles näher erläutert. The invention is based on one in the single figure The example shown in longitudinal section explained in more detail.
Ein Druckkolben 1 besteht aus einem Zylinder 2, in dem ein Kolben 3 fluiddicht verschiebbar ist. Der Kolben 3 ist zweiteilig gestaltet. Der Förderteil 4 trägt auf seiner äußeren Umfangsflache einen Verschleißring bzw. eine Reihe von Metalleinlagen 5, die den Kolben 3 in den Zylinder 2 führen und der hintere Teil 6 ist mit Umfangsnuten 7 versehen, in die Dichtungen 8 eingelagert sind. Eine Kolbenstange 9 trägt einen Flanschring bzw. eine Hülse 10, deren Außenfläche 11 sich in dem Kolben 3 entgegengesetzter Richtung nach innen gegen die Kolbenstange 9 verjüngt. Die Teile 4 und 6 des Kolbens 3 und ein Flansch der Hülse 10 sind auf einen Halsabschnitt 9A der Kolbenstange 9 aufgeschoben und werden zwischen einer auf ein Gewindeende des Halsabschnittes 9A aufgeschraubten Mutter 13 und einer Schul-A pressure piston 1 consists of a cylinder 2 in which a piston 3 can be displaced in a fluid-tight manner. The piston 3 is designed in two parts. The conveying part 4 carries a wear ring or wear ring on its outer circumferential surface. a series of metal inserts 5 that make the piston 3 in guide the cylinder 2 and the rear part 6 is provided with circumferential grooves 7, embedded in the seals 8 are. A piston rod 9 carries a flange ring or a sleeve 10, the outer surface 11 of which is in the Piston 3 tapers inwards towards piston rod 9 in the opposite direction. Parts 4 and 6 of the piston 3 and a flange of the sleeve 10 are pushed onto a neck portion 9A of the piston rod 9 and are between a nut 13 screwed onto a threaded end of the neck section 9A and a school
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ter 12 der Kolbenstange 9 festgehalten.ter 12 of the piston rod 9 held.
Ein Lager 14, durch das die Kolbenstange 9 hindurchgeführt ist, hat im wesentlichen Becherform und wird am Ende des Zylinders 2 dadurch in Stellung gehalten, daß es von einer mit einem Gewindeendteil 17 des Lagers zusammengreifenden Mutter 16 fest gegen einen Anschlagring 15 gezogen wird und gegen das Ende des Zylinders 2 anliegt. Zur Verhinderung von Lecks befinden sich zwischen dem Lager 14 und dem Zylinder 2 O-Ringe 18. Das Lager 14 ist mit Dichtungen I9 ausgestattet, die gegen die Kolbenstange 9 drücken und von einem Sprengring 20 gehalten sind.A bearing 14 through which the piston rod 9 is passed is, has substantially cup shape and is held in position at the end of the cylinder 2 in that it by a nut 16 engaging with a threaded end part 17 of the bearing firmly against a stop ring 15 is pulled and rests against the end of the cylinder 2. To prevent leaks there are between the bearing 14 and the cylinder 2 O-rings 18. The bearing 14 is equipped with seals I9 which press against the piston rod 9 and are held by a snap ring 20.
Zwischen den O-Ringen l8 ist ein umlaufender Gang 21 vorgesehen, der über Kanäle 23 mit einem Ringdurchlaß bzw. einer Kammer 22 zwischen dem Lager 14 und der Kolbenstange 9 in Verbindung steht. Der Gang 21 ist mit einem Durchlaß 24 des Zylinders 2 verbunden, wobei an den Durchlaß 24 eine Leitung 25 anschließt.A circumferential passage 21 is located between the O-rings 18 provided, which via channels 23 with an annular passage or a chamber 22 between the bearing 14 and the piston rod 9 is in communication. The corridor 21 is with connected to a passage 24 of the cylinder 2, the passage 24 being connected to a line 25.
Das Lager 14 weist an seinem inneren axialen Ende, und zwar an seinem radialen Innenumfang am inneren Ende des Ringdurchlasses bzw. der Kammer 22 einen versenkten Ringsitz oder eine Aussparung 26 auf. In der axialen Wand der Aussparung 26 ist eine Nut 27 vorgesehen, in die ein Sprengring 28 eingelegt ist. Ein mit Spiel passender axial beweglicher Ring 29 wird mittels eines Sprengringes 28 in der Aussparung gehalten. Der Ring 29 weist an dem dem Kolben 3 abgewandten Ende auf seiner radialen Außenfläche eine Reihe von schrägen Kronierungen 30 auf, die bei noch zu beschreibenden Bedingungen gegen den Sprengring 28 zur Anlage kommen. Die radiale Innenfläche des Ringes 29 ist bei 5I abgeschrägt. Die Rückseite des Ringes 29 ist flach undThe bearing 14 has at its inner axial end, namely at its radial inner circumference at the inner end of the annular passage or the chamber 22 has a countersunk ring seat or a recess 26. In the axial A groove 27 is provided on the wall of the recess 26, into which a snap ring 28 is inserted. One with a game matching axially movable ring 29 is held in the recess by means of a snap ring 28. The ring At the end facing away from the piston 3, 29 has a series of inclined crowns on its radial outer surface 30, which come to rest against the snap ring 28 under conditions to be described. The radially inner surface of the ring 29 is beveled at 5I. The back of the ring 29 is flat and
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ragt teilweise über die Mündung bzw. das innere Ende des Durchlasses oder der Kammer 22 radial nach innen und kann unter noch zu erläuternden gewissen Umständen auf die radiale Wand 32 der Aussparung 26 aufsitzen. Die Zylinderkammer zwischen dem Kolben 3 und dem Lager 14 ist mit der Nummer 33 bezeichnet. Das äußere oder freie Ende der Hülse 10 zeigt ebenfalls eine Abschrägung 34, durch die der hydraulische Stoß beim Übergang dl* Abschrägung 31 vermindert wird.partially protrudes over the mouth or the inner end of the passage or the chamber 22 radially inward and can, under certain circumstances to be explained, sit on the radial wall 32 of the recess 26. The cylinder chamber between the piston 3 and the bearing 14 is denoted by the number 33. The outer or The free end of the sleeve 10 also shows a bevel 34, through which the hydraulic shock at the transition dl * bevel 31 is reduced.
^ Die Wirkungsweise der Dämpfungsvorrichtung wird nachfolgend beschrieben.^ The mode of operation of the damping device is described below described.
Nimmt man an, daß das Lager 14 ortsfest ist und sich der Kolben 3 in seine Richtung bewegt, so gelangt Fluid aus der Kammer 33 in die Kammer 22 und tritt durch die Kanäle 23, den Gang 21 und den Durchlaß 24 in die Leitung 25 ein.Assuming that the bearing 14 is stationary and the piston 3 is moving in its direction, fluid arrives from chamber 33 into chamber 22 and passes through channels 23, passage 21 and passage 24 into the conduit 25 a.
In der dargestellten Position ist keine unzulässige Einschränkung des Durchflusses gegeben, jedoch schiebt sich bei Weiterbewegung des Kolbens 3 die abgeschrägte Hülse 10 in den Ring 29 hinein und zwischen ihnen baut sich eine Drosselöffnung auf, die zu einem Druckanstieg in der Kammer 33 führt. Dieser Druckanstieg strebt eine Verlangsansimg des Kolbens an und zwingt den Ring 29 fest auf ciio Radialwand 32, so daß ein Pluidstrom um die Außenseite des Ringes 29 zwischen letzteren und dem Lager 14 verhindert und eins Strömung nur durch die öffnung gewährleistet wird„ Die Hülse 10 schließt die öffnung bei weiterer Bewegung nach rechts allmählich und der Kolben 3 wird auf progressive, verhältnismäßig weiche Art und Weise verlangsamt, bis er gegen das Lager 14 zur Anlage kommt.In the position shown, there is no impermissible restriction of the flow, but it does push As the piston 3 moves further, the beveled Sleeve 10 into the ring 29 and a throttle opening builds up between them, which leads to a pressure increase leads in chamber 33. This increase in pressure tends to slow down the piston and forces the ring 29 firmly on ciio radial wall 32, so that a positive flow around the outside of the ring 29 between the latter and the bearing 14 is prevented and a flow is only guaranteed through the opening. "The sleeve 10 closes the opening gradually with further movement to the right and the piston 3 becomes progressive, relatively soft way slowed until it comes against the bearing 14 to the plant.
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Wenn es erwünscht ist, den Kolben 3 in der Zeichnung nach links zu bewegen, wird durch die Leitung 25* den Durchlaß 24 und die Kanäle 23 Hochdruckfluid in die Kammer 22 eingebracht. Der hohe Druck wirkt auf den Ring 29, entfernt jhn von der Wand 32 und drückt die Kronierungen 30 gegen den Sprengring 28, so daß das Fluid um die Außenseite des Ringes 29 herum und in den Schlitzen zwischen den Kronierungen 30 nach unten in die Kammer 33 strömen kann. Außerdem gelangt das Fluid durch die von dem Ring 29 und der Hülse 10 gebildete öffnung hindurch, obwohl diese sich zunächst verengt und allmählich erweitert, bis die Hülse 10 sich von dem Ring 29 entfernt.If desired, the piston 3 in the drawing to move to the left, is through the line 25 * the passage 24 and the channels 23 high pressure fluid in the Chamber 22 introduced. The high pressure acts on the ring 29, removes it from the wall 32 and pushes the Crownings 30 against the snap ring 28 so that the fluid around the outside of the ring 29 and in the slots between the crowns 30 downwards can flow into the chamber 33. In addition, the fluid passes through the opening formed by the ring 29 and the sleeve 10, although this initially narrows and gradually expands until the sleeve 10 closes away from the ring 29.
Bei der erwähnten Ausführungsform ist es vorteilhaft, daß die Hülse 10 und der Ring 29 sich sehr einfach und preiswürdig herstellen lassen. Da sie keinen starken Spannungsbeanspruchungen ausgesetzt sind, die ihre Fertigung aus teurerem Werkstoff erforderlich machen würden, können sie aus billigem Material bestehen, was ihre Wirtschaftlichkeit zusätzlich erhöht. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Druckkolben für Endhubdämpfung ihren gewollten Leistungen angepaßt werden können, indem einfach ein Ring 29 und eine Kegelhülse "0 von geeigneten Abmessungen ausgewählt werden. Äußerem läßt sich ein Druckkolben unter Versuchsbedingungen bestimmen, indem eine Reihe von Ringen 29 auf dem Prüf- ^and ausprobiert werden. Dies ist sehr einfach durchührbar, indem nach Abschrauben der Mutter l6 und Abnahme des ringes 15 das Lager lh. herausgezogen wird, •Draufhin sich der Sprengring 26 entfernen läßt, so ;aß der Ring 29 durch einen Ring mit etwas anderen Abmessungen ersetzt werden und das Lager wieder in den Zylinder eingebaut werden kann. In the embodiment mentioned, it is advantageous that the sleeve 10 and the ring 29 can be produced very easily and inexpensively. Since they are not exposed to high stresses that would make their manufacture from more expensive material necessary, they can consist of cheap material, which increases their economic efficiency. Another advantage is that the pressure pistons for end-stroke damping can be adapted to their desired performance by simply selecting a ring 29 and a conical sleeve "0 of suitable dimensions .. the test and be ^ tried This is very easy durchührbar by l6 and acceptance of the ring 15 the camp lh after unscrewing the nut is pulled out • draufhin the snap ring 26 may be removed so; ate the ring 29 by a ring can be replaced with slightly different dimensions and the bearing can be reinstalled in the cylinder .
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Die Erfindung umfaßt die Verwendung einer schwimmenden Hülse in dem Lager und eines auf dem Kolben festen Ringes, Alternativ sitzt der Schwimmteil auf dem Kolben wenn die Fluidzuführung durch die Kolbenstange erfolgt.The invention comprises the use of a floating sleeve in the bearing and a ring fixed on the piston, Alternatively, the floating part sits on the piston when the fluid is supplied through the piston rod.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Schrägfläche eine innere Rotationsfläche sein, mit der die äußere Umfangsfläche des Ringes zur Bildung der veränderbaren öffnung zusammenwirkt.In a further embodiment of the invention, the inclined surface can be an inner surface of revolution with which the outer circumferential surface of the ring cooperates to form the variable opening.
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