DE2322016A1 - Stossdaempfender puffer - Google Patents

Description

• Stoßdämpfender Puffer Die Erfindung bezieht sich auf einen stoßdämpfenden Puffer mit einem Gas- und Flüssigkeit enthaltenden, hohlen Stößel, der in einem Gehäuse schiebbar geführt ist, und mit einem an diesem befestigten, in dem Gehäuse befindlichen Faltenbalg, der Flüssigkeit enthält und dessen Inneres mit dem Inneren des Stößels durch wenigstens eine Drosselöffnung verbunden ist, nach Patentanmeldung P 22 27 139.2.
• Als Ausführungsbeispiel hierfür ist in der Hauptanmeldung ein Aufzugspuffer beschrieben, dessen den Faltenbalg aufnehmendes Gehäuse mit dem Boden auf dem Grund des Aufzugsschachtes sitzt. Hierbei wird der Stößel, wenn der Aufzugskorb etwa beill Versagen der Endschalter auf dem Stößel auftrifft, in das Gehäuse eingefahren Hierdurch wird aus dem Inneren des Faltenbalges Flüssigkeit in das Innere des Stößels gedrückt und das in ihm befindliche Gas zusammengedrückt, wodurch die Aufprall energie weitgehend aufgezehrt und der Stoß gemildert wird. Ein solcher Puffer hat den Vorteil, daß trotz der Verwendung von Flüssigkeit zu einer wirksamen Stoßdämfung Leckverluste vermieden werden, und es keine Schwierigkeit bereitet, die Kennlinie des stoßdämfenden Puffers unterschiedlichen Betriebsbedingungen anzupassen.
• Demgegenüber liegt der in den Ansprijehen gekennzeichneten Erfindung die Aufgabe zugrunde, diesen Vorteil auch dann zu erfüllen, wenn der Puffer z.B. als Kranpuffer, mit waagerechter Achse angeordnet ist. Die Erfindung bringt den Fortschritt, daß ein Kranpuffer, Einsenbahnpuffer od. dgl. mit einer beträchtlichen Dämpfung trotz Verwendung von Flüssigkeit eine Leckverluste aufweist und die Flüssigkeit, die jeweils bei einem Pufferstoß durch die Drosselöffnung in das Innere des Stößels eintritt, danach zuverlässig in das Innere des Faltenbalges zurückgebracht wird.
• Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstaiides dargestellt und zwar zeigen: Fig. 1 einen Kran-Puffer in dem lotrechten Axialschnitt, Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Teil des Stößels nach einer Abwandlung der Ausführung nach Fig. 1 in dem lotrechten Axialschnitt und Fig. 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3.
• Das Gehäuse des Puffers wird durch eilen Zylinder 1 gebildet, der an einer Fußplatte 2 angeschweißt ist, die an dem Rahmen des Kranes befestigt wird. Der Stößel 3 des Puffers weist einen Zylinder 4 auf, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der £iinendurchmesser des Zylinders 1 und an den auf der vorderen Stirnseite die Anschlagplatte 5 angeschweißt ist. Auf der rückseitigen Stirnseite des Stößel-Zylin ders 4 ist dieser durch eine Platte 6 abgeschlossen, die mit einem über den Umfang des Zylinders i hin- ausragenden Bund 7 in dem Zylinder 1 geführt ist.
• Der und begrenzt die Bewegung des Stößels 3 beim Ausfahren des Zylinders 1, indem er sich gegen eine auf das vordere Ende des Zylinders 1 geschraubte Überwurfmutter 8 legt. An der Platte 6 ist and der Rückseite des Bundes 7 der Rand eines im übrigen geschlossenen Faltenbalges 9 befestigt, dessen rückwärtiger Boden an der Fußplatte 2 anliegt.
• An die Platte 6 schließt sich auf deren Rückseite eine IXammer 10 an, deren rückwärtige Wand 11 aus einem Stück mit der Platte 6 besteht. Der obere Teil der rückwärtigen Wand 11 hat drei Durchbrechungen, in welche Buchsen 12 eingesetzt sind, deren Bohrungen Drosselöffnungen bilden. Der untere Teil der Kammer 10 kann durch eine Offnung 13 in der Platte 6 mt dem Inneren des Stößels 3 verbunden werden. Zum Abschließen der Öffnung 13 dient ein Rückschlagventil mit einer tellerförmigen Gummiplatte 14, die mittig auf einen die Wanc 11 ein geschraubten Bolzen 15 sitzt und sich mit ihrer von der Platte 6 abgewandten Seite gegen ein auf den Bolzen 15 sitzendes blech 16 stützt.
• Fig. 1 zeigt die obere Hälfte der Gummiplatte 14 im Öffnungszustand, bei dem deren Rand einen Abstand von einer die Offnung umgebenden Dichtfläche 17 hat, während die untere Hälfte der Gummiplatte 14 im Schließzustand dargestellt ist, in dem ihr Rand an der Dichtfläche 17 anliegt.
• Der Stößel hat hinter der Anschlagpatte 5 einen Ringraum 18, der durch an dem Zylinder 4 bzw. die Anschlagplatte 5 angeschweißte Bleche gebildet wird.
• Er steht durch Öffnungen 19 des Zylinders 4 mit dessen Innerem in Verbindung, so daß das Volumen zur Aufnahme der Druckluft vergrößert wird. Der untere feil des Ringraumes 18 bildet einen Sammelraum 20 für Wasser, das beim Einfahren des Stößels 3 in den Zylinder 1 au dem Inneren des Faltenbalges 9 in das Innere des Stößels gelangt. In den Sanmlelraum 20 taucht ein Ende eines Rückführrohres 21 ein, das durch eine der Öffnungen 19 hindurch greifend aus dem Sammelraum 20 schräg nach oben und danach waagerecht in rückwärtiger Richtung verläuft und durch eine Bohrung der Platte 6, gegenüber dieser abgedichtet, an der Kammer 10 vorbei in das Innere des Faltenbalges geführt ist. Dort ist das Ende des Riickführrohres 21 nach oben gebogen und trägt ein Rückschlagventil 22, das durch das Rückführrohr 21 Wasser nur in Richtung aus dem Sammelraum 20 in das Innere des Faltenbalges 9 übertreten läßt.
• Es muß dafür gesorgt sein, daß das in den Saminelraum 20 eintauchende Ende des Rückführrohres 21 immer so tief wie möglich und das Rückschlag ventil 22 so hoch wie möglich liegt; es muß also verhindert werden, daß sich der Stößel 3 aus der dementsprechenden Lage heraus um seine Achse dreht.
• Zu diesem Zweck sitzt auf dem Zylinder 4 eine sich parallel zur Pufferachse erstreckende Leiste 23, die in einer Nut 24 der Überwurfmutter 8 geführt ist und deren Außenfläche mit dem Umfang des Bundes 7 fluchtet. Ferner hat der Stößel 3 eine Führungsstange 25, die mit einem Ende an der Anschlagplatte 5 und an den den Ringraum 18 umschließenden Blechen mit Abstand von der Unterseite des Stößels 3 angeschweißt ist und sich von dort aus in waagerechter Richtung nach hinten erstreckt.
• Sie reicht bis unter den Zylinder 1 und ist in Buchsen zweier mit Abstand voneinander an dem Zylinder 1 angeordneter Augen 2G in waagerechter Hichtung schiebbar geführt. Hierdurch wird einmal der Stößel 3 an einem Drehen um seine Achse gehindert und zum anderen insbesondere im ausgefahrenen Zustand so gegenüber dem Zylinder 1 abgestützt, daß er sich nicht mit seinem vorderen Ende senkt In der Anschlagplatte 5 befindet sich ein Xückschlagventil 24, durch das in das Innere des Stößels Luft unter einem gewünschten Überdruck gedrückt werden kann.
• Innerhalb des Rohres 4 sitzen zwei Schottenbleche 28, die unten Durchtrittsöffnungen 29 und uben Bohrungen 30 haben.
• Wenn der Stößel 3, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, in seine äußere Lage aus dem Rohr 1 ausgefahren ist, herrscht im Ineren des Stößels ein Uberdruck, der bewirkt, daß das Rückschlagventil 14, 17 geschlossen ist. Das Innere des Faltenbalges 9 ist bis auf ein geringes Volumen im oberen Teil der Falten, in dem sich Luft sammelt, mit Wasser gefüllt. Durch das in dem Rückführrohr 21 befindliche Wasser wird im Inneren des Faltenbalges 9 ein Überdruck aufrecht erhalten, der am Wasserspiegel gleich dem Luft-Überdruck innerhalb des Stößels 3, vermindert um den hydrostatischen Druck ist, der sich aus dem Höhenunterschied zwischen diesem Wasserspiegel und dem Wasserspiegel in dem Sammelraum 20 ergibt.
• Wenn der Puffer einen Stoß aufnimmt, wird der Stössel 3 in das Rohr 1 hineingetrieben. Dabei wird aus dem Inneren des Faltenbalges 9 Wasser unter erhöhtem Druck durch die Dr,osselöffnungen der Buchsen 12 hin- gedrückt. Das ergibt eine Dämfung des Pufferstoßes durch in die Kammer 10 und aus dieser durch die Öffnung 13, die dann von dem Rückschlagventil 14, 17 freigegeben wird, hindurch in den Innenraum des PufferstoßesF Innerhalb des Stößels 3 fließt das Wasser durch die Durchtrittsöffnungen 29 in den Sammelraum 20. Dadurch, daß durch die Durchtrittsöffnungen 29 mehr oder weniger mit Luft gemischtes Wasser hindurchtritt, kann bei entsprechender Bemessung und Anordnung dieser Öffnungen eine mehr oder weniger flache Puffer-Kennlinie verwirklicht werden. Außerdem begünstigen die Öffnungen die trennung von Luft und Wasser. Während des Puffer stoßes kann durch das Rückführrohr 21 kein Wasser aus dem Inneren des Faltenbalges 9 in das Innere des Stößels 3 fließen, da das Rückschlagventil 22 durch den Wasserdruck geschlossen wird.
• Wenn der Pufferstoß beendet ist, wird das Rückschlagventil 14, 17 durch den im Inneren des Stößels herrschenden Luftdruck geschlossen. Durch diesen wird ferner aus dem Sammelraum 20 durch das Rückführrohr 21 hindurch Wasser in das Innere des Faltenbalges 9 gedrückt. Infolgedessen dehnt sich dieser aus, so daß der Stößel in seine in Fig. 1 dargestellte Endlage ausgefahren wird. Wenn hierbei Luft durch das Rückführrohr 21 mitgenommen wird, steigt sie innerhalb des Faltenbalges 9 nach oben und wird zum großen Teil beim nächsten Pufferstoß in das Innere des Stößels zurückgebracht. Die Ausschiebbewegung des Stößels 3 kann durch eine- im Inneren des Faltenbalges 9 befindliche Druckfeder unterstützt werden.
• Damit der Stößel 3 auch dann noch, wenn er bis in seine Endlage aus dem Rohr 1 ausgefahren ist, durch dieses in seiner waagerechten Lage gehalten wird, ohne daß man die Führungsstange 25 benötigt, kann nach Fig. 3 und 4 die rückwärtige Platte 6 durch einen dicht an sie rückwärtig anschließenden hohlen Kolben 31 ergänzt werden. Dieser hat mit Abstand hinter dem Bund 7 einen weiteren Bund 32, der ebenfalls in dem Zylinder 1 geführt wird und an dem der Faltenbalg 9 befestigt ist.
• Der kolben 31 hat auf seiner Oberseite nahe hinter dem Bund 7 eine Öffnung 3 sie durch einen eingeschraubten Stopfen 34 ahgeschlossen ist. Unterhalb der Öffnung 33 befindet sich in dem hierbei waagcrecht verlaufenden oberen Teil der Wandung 11 der Kammer 10 eine Durchbrechung, in welche die die Drosselöffnung enthaltende Buchse 12 eingeschraubt ist. Man kann daher die Buchse 12 leicht gegen eine andere auswechseln, wenn nach dem Entfernen der Überwurfmutter 8 der Stößel 3 mit dem vorderen Teil des kolbens 31 aus dem Zylinder herausgezogen und der Stopfen 34 entfernt worden ist. Es ist daher zum Auswechseln der die Drosselöffnung enthaltenden Buchse 12 nicht mehr nötig, den Faltenbalg 9 abzumontierelt und das Wasser aus ihin abzulassen. Entsprechendes gilt, wenn mehrere Buchsen mit Drosselöffnungen unterhalb von in dem Kolben 31 befindlichen öff nungen in der Wand 11 angeordnet sind.
• Unter Umständen kann das Rückschlagventil 22 enthallen, wenn das Rückführrohr 21 eine ausreichende Drosselwirkung für Wasser hat, das bei einem rufferstoß durch das Rückführrohr 21 hindurch aus dem Inneren des Faltenbalges 9 in das Innere des Stössels 3 gedrückt wird, oder wenn ein entsprechendes Drosselorgan in das Rücführror 21 eingesetzt wird.
• ln diese: iaIl können unter Umständen die durch die Anchsen 12 gebildeten Drosselöffnungen entfallen, wobei naturgemäß auch die Kammer 10 und das itüclc- schlagventil 14, 17 wegfallen wiirden. Die Anordnung der Buchsen 12 mit den Drosselöffnungen im oberen Teil der Wandung 11 wirkt sich günstig für die Trennung von Luft und Wasser aus.
• An Stelle des in Fig0 1 dargestellten Faltenbalges kann auch gemäß Patentanmeldun; P Z2 5S 129.9 eine Rollmembran verwendet werden.
• Statt Wasser kann naturgemäß irgendeine andere geeignete Flüssigkeit und statt Druckluft irgendein Gas verwendet werden. Der Sammelraum fiir das in den Stößel eintretende Wasser braucht unter Umständen nicht eine Ausbuchtung des Stößels nach unten zu sein; vielmehr genügt es in manchen Fällen, wenn sich das Wasser im Grund des Innenraumes des Stößels sammelt.

Claims (10)

P a t e n t a n s p r ü c h e:

1.) Stoßdämfender Puffer mit einem Gas- und Flüssigkeit enthaltenden, hohlen Stößel1 der in einem Gehäuse schiebbar geführt ist, und mit einem an diesem befestigten, in dem Gehäuse befindlichen Faltenbalg, der Flüssigkeit enthält und dessen Inneres mit dem Inneren des Stößels durch wenigstens eine Drosselöffnung verbunden ist, nach Patentanmeldung P 22 27 139.2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung des Puffers mit etwa waagerechter Achse der Stößel (3) in seinem Inneren zur Aufnahme der durch die Drosselöffnung (en) (12) in ihn eintretenden Flüssigkeit einen tiefliegenden Sammelraum (20) hat1 der mit dem Inneren des Faltenbalges (9) durch den Kanal (21) derart verbunden ist, daß bei Einfahren des Stößels (3) in das Gehäuse (i) unter dem Pufferstoß durch diesen Kanal Flüssigkeit nicht oder nur unter Drosselung hindurchtreten kann.

2. Puffer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlagventil (14, 17) vorgesehen ist, das beim Ausfahren des Stößels (3) aus dem Gehäuse (i) eine Durchtrittsöffnung (13) in einer rückwärtigen Wand (6) des Stößels schließt und beim Einfahren des Stößels in das Gehäuse eine Flüssigkeitsströmung aus dem Inneren des Faltenbalges (9) in das Innere des Stößels (3) gestattet.

3 Pol er nach Anspruch 2, daciurcä gekennzeichnet, daß sich wenigstens eine Drosselöffnung (12) in der Wandung (ii) einer Kammer (10) befindet, die sich an die rückwärtige Wand (6) des Stößels anschließt.

4. Puffer nach einem der Anspriiche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal durch ein in den Sammelraum (20) eintauchendes Rohr (21) gebildet wird, das durch eine das Innere des Stößels (3) gegenüber dem Inneren des Faltenbalges (9) abschließende rückwärtige Wand (6) dicht hindurchtritt und eine Drosselöffnung oder ein Riicl;sclllagventil (22) aufweist, das beim Einfahren des Stößels (3) in das Gehäuse (t) den Durchtritt von Flüssïgkeit durch das Rohr (21) aus dem Inneren des Faltenbalges in das Innere des Stößels verhindert.

5. Puffer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Stößel (3) von einer rückwärtigen Wand (6) aus rückwärts in einen hohlen Kolben (31) fortsetzt, der in dem den Faltenbalg (9) aufnehmenden Gehäuse (1) in Achsrichtung des Puffers sch#»bar geführt ist und an dessen rückwärtigem Ende der Faltenbalg (9) befestigt ist..

6. Puffer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (31) nach dem Entfernen eines am vorderen Ende des Gehäuses (1) lösbar befestigten Widerlagers (8) aus dem Gehäuse soweit herausgezogen werden kann, daß eine auf eeiner Oberseite befindliche verschließbare Öffnung (33) frei wird, durch welche hindurch die in der Wandung (11) der Kammer 10) befindliche Drosselöffnung (en) (12) zugänglich ist (sind).

7. Puffer nach Anspruch 6, dadurch gekelLnzeichnet, daß der Stößel (3) gegen ein Drehen um die Pufferachse durch eine auf ihm sitzende Leiste (23) gesichert ist, die einer Nut -(24) des am vor-.

deren Ende des Gehäuses (1) sitzenden Widerlagers (8) geführt ist.

8. Puffer nach einem der Ansprüche 1-bis 7,- dadurch gekennzeichnet, daß an dem Sammelraum (20) des Stößels (3) eine sich parallel zur Pufferachse nach hinten erstreckende Stange (25) sitzt, die in zwei Bohrungen von am Gehäuse sitzenden Lagern (26) geführt ist.

9. Puffer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Stößels (3) wenigstens eine Schottenwand (28) unter gebracht ist, die unten wenigstens eine Durchtrittsöffnung (29) für die Flüssigkeit und oben Durchtrittsöffnungen (30) für das Gas hat.

10. Puffer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelraum (20) Teil eines Ringraumes (18) ist, der sich hinter der Anschlagplatte (5) des Stößels (3) befindet und einen größeren Durchmesser hat als der in das Gehäuse (1) einschiebbare Teil (4) des Stößels