DE2506451C2

DE2506451C2 - Stufenlos verstellbarer Stoßdämpfer, insbesondere für industrielle Anwendungszwecke

Info

Publication number: DE2506451C2
Application number: DE19752506451
Authority: DE
Inventors: Hubert 4044 Kaarst Fussangel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-02-15
Filing date: 1975-02-15
Publication date: 1984-12-13
Also published as: DE2506451A1

Description

4. Stoßdämpfer nach einem oder mehreren der 25 Platzverhältnisse nur vergleichsweise dünnwandig ausgebildet werden kann, ist insbesondere bei sehr großen Stoßdämpfern, wo verhältnismäßig große Drücke herrschen, die Verstellung mittels des Verstelizylinders noch nicht ganz zufriedenstellend, da die Stabilität des Ver-30 Stellzylinders insofern noch zu wünschen übrig läßt

Die vorgenannten Schwierigkeiten und Unzulänglichkeiten ergeben sich auch dann, wenn für die Verstellung nicht ein den Arbeitszylinder konzentrisch umgebender Verstellzylinder, sondern an der Innenseite des

unabhängig voneinander exzentrisch drehbar gela- 35 Außenzylinders befestigte, im Querschnitt im wesentligerte Außenzylinderteile (28,28') gebildet ist. chen sichelförmige Vcrstellsegmente verwendet wer

den, wie dies bei einem Stoßdämpfer der auf den Anmelder zurückgehenden älteren Patentanmeldung P 24 19 118.2 der Fall ist

Weiterhin ist es durch die US-PS 32 07 270 bekannt, die Dämpfungscharakteristik eines Stoßdämpfers dadurch zu vsrändern, daß eine Wand in mehr oder weniger Abstand von den öffnungen des Stoßdämpferzylinders gebracht werden kann, wodurch der Abflußquerschnitt für die beim Herabdrücken des Dämpfungskol-

bens aus den öffnungen ausströmende Dämpfungsflüssigkeit beeinflußt werden kann. Je mehr die Wand den öffnungen genähert wird, desto stärker ist die Dämp-

Die Erfindung betrifft einen insbesondere für indu- fung. Die Wand ist hierbei als Flachkeil ausgebildet, strielle Anwendungszweck geeigneten, stufenlos ver- 50 dessen ebene Seite den öffnungen zugewandt ist und

Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß im Bereich der Schraube (25) im Außenumfang des Arbeitszylinders (3) eine Ringnut (26) vorgesehen ist.

5. Stoßdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei als einfach- oder doppeltwirkender Antriebszylinder ausgebildetem Arbeitszylinder (3) der Außenzylinder durch am kolbenstangenseitigen Ende des Stoßdämpfers angeordnete, auf dem Arbeitszylinder (3)

6. Stoßdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei als einfach- oder doppeltwirkender Antriebszylinder ausgebildetem Arbeitszylinder (3) der Außenzylinder durch am kolbenseitigen Ende des Stoßdämpfers angeordnete, auf dem Arbeitszylinder (3) unabhängig voneinander exzentrisch drehbar gelagerte Außenzylinderteile (28,28') gebildet ist.

stellbaren Stoßdämpfer, der aus einem mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Arbeitszylinder, einem axial verschiebbaren, mit einer Kolbenstange aus dem Arbeitszylinder herausragenden Arbeitskolben, einem relativ gegenüber dem Arbeitszylinder verdrehbaren Außenzylinder und mit im Arbeitszylinder angeordneten öffnungen besteht, deren Abflußquerschnitt r«ur Einstellung der Stoßdämpfercharakteristik veränderbar ist.

Stufenlos verstellbare Stoßdämpfer der eingangs genannten Art werden in vielen Industriebereichen verwendet, um beispielsweise beschleunigte Massen /.u verzögern bzw. die durch die beschleunigten Massen bedingten Stöße zu absorbieren. Typische Anwendungsfälle für solche Stoßdämpfer sind beispielsweise Förder- und Hebeeinrichtungen, Präge- und Werkzeugmaschinen sowie Baumaschinen od. dgl.; schließlich werden auch die Fahrgestelle von insbesondere sehr schweren Fahrzeugen unterschiedlichster llaiiart zu-

dessen geneigte Seite in einem U-förmigen Käfig geführt wird. Die Verstellung des Keils erfolgt über eine Einstellschraube, die beim Einschrauben gegen das dünnere Ende des Keiles wirkt und diesen parallel zur Längsachse des Stoßdämpferzylinders im Führungskäfig gegen die Kraft einer von der anderen Seite am dickeren Ende des Keils anliegenden Feder verschiebt, wodurch der Abstand vom Keil zu den öffnungen größer wird. Demgegenüber kann sich beim Lösen der Einstellschraube die Feder entspannen und drückt so den Keil zunehmend mit dem dickeren Ende in den Führungskäfig zurück, d. h. der Abstand zu der. öffnungen verringert sich. Diese zusätzliche Verstelleinrichtung ist allerdings sehr aufwendig und beansprucht zudem viel Platz zwischen dem Dämpfungszylinder und dem Sloßdämpfergchüuse, so daß der Stoßdämpfer unnötig groß baut.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ei-

nen stufenlos verstellbaren Stoßdämpfer der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei einfachem und kostengünstigem Aufbau eine äußerst gute Stabilität aufweist Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Arbeitszylinder und der Außenzylinder exzentrisch zueinander angeordnet und verdrehbar sind. Mit den Mitteln nach der Erfindung kommt man zu einem überaus einfach ausgebildeten Stoßdämpfer, da die sonst erforderlichen Verstellelemente zum Einstellen der Stoßdämpfercharakteristik in Gestalt von separaten Bauteilen vollständig entfallen können, da nunmehr die Einstellung der Stoßdämpfercharakteristik unmittelbar durch Ausnutzung der exzentrischen Anordnung des Arbeitszylinders gegenüber dem Außenzylinder erreicht wird. Zur Einstellung der gewünschten Dämpfung braucht lediglich der eine Zylinder gegenüber dem anderen Zylinder um ein gewünschtes Maß relativ verdreht zu werden. Bei dem erfindungsgemäßen Stoßdämpfer fallen somit alle eine Schwächung bedingenden Bauelemente fort. Dennoch bleibt eine Verstellung über einen großen Verstellbereich erhalten, so daß eine sehr feinfühlige Stoßdämpfereinstellung möglich ist Darüber hinaus können die vorhandenen Zylinder wegen des jetzt zur Verfügung stehenden größeren Raums im Stoßdämpfer wesentlich stabiler ausgebildet werden, so daß mithin auch die bei sehr großen Stoßdämpfern auftretenden erheblichen Kräfte einwandfrei aufgenommen werden können.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist der Außenzylinder in exzentrisch ausgebildeten Tragringen gelagert. Hierdurch ergibt sich eine weitere wesentliche bauliche Vereinfachung, da sowohl der Arbeitszylinder als auch der Außenzylinder nach wie vor als im wesentlichen zylindrische Bauteile ausgebildet werden können. Die erforderliche Exzentrizität wird lediglich über die entsprechend ausgebildeten Tragringe erreicht.

In den eingestellten Drehlagen kann mindestens ein Tragring gegenüber dem Arbeitszylinder mittels einer Schraube od. dgl. festgestellt werden. Unter Zuhilfenahme einer geeigneten Skala läßt sich der Stoßdämpfer sehr leicht auf die jeweils notwendige Dämpfungschrarakteristik einstellen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Stoßdämpfer;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II in Fig. 1;

F i g. 3 einen senkrechten Schnitt durch ein einen doppeltwirkenden Stoßdämpfer und einen doppeltwirkenden Antriebszylinder aufweisendes Antriebsaggregat;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3;

F i g. 5 einen senkrechten Schnitt durch ein Antriebsaggregat mit auf der Kolbenstangenseite liegendem Stoßdämpfer; und

F i g. 6 einen senkrechten Schnitt durch ein Antriebsaggregat mit auf der Kolbenseite liegendem Stoßdämpfer.

Der in F i g. 1 dargestellte Stoßdämpfer besitzt einen in einem Bodenstück 1 unter Zwischenschaltung eines Sicherungsringes 2 gelagerten Arbeitszylinder 3, der an seinem einen Ende durch einen Stopfen 4 verschlossen ist. In einem durch den Stopfen 4 begrenzten Dämpfungsraum 5 ist ein Arbcitskolben 6 mit einer daran befindlichen und aus dem Arbeitszylinder 3 hinausragenden Kolbenstange 7 axial verschieblich gelagert. Am oberen Ende der unter Wirkung einer Schraubenfeder 27 stehenden Kolbenstange 7 sitzt ein Kopfstück 8, an dem die zu dämpfenden bzw. abzubremsenden Massen angreifen können. Die Kolbenstange 7 ist unter Zwischenschaltung von in einem Lagerring 9 gelagerten Dichtungselementen 11 in einer Führungsbüchse 12 ge-

s lagert, die ihrerseits im Arbeitszylinder 3 sitzt Die axiale Sichel ung des Lagerrings 9 und der Führungsbüchse 12 erfolgt durch einen Sicherungsring 13, der im Arbeitszylinder 3 sitzt
Auf dem Arbei tszylinder 3 sind an dessen oberem und unterem Ende exzentrische Tragringe 14 und 15 drehbar gelagert Die Tragringe 14 und 15 sind dabei durch Sicherungsringe 16,17 in axialer Richtung gesichert In den Tragringen 14 und 15 sitzt ein Außenzylinder 18, der mit dem Arbeitszylinder 3 einen sichelförmigen Ringraum 19 einschließt Der Außenzylinder 18 besitzt einen gleichzeitig als Ein- und Auslaß dienenden, mit dem Ringraum 19 in Verbindung stehenden Stutzen 21. Der Ringraum 19 kann ferner über eine Verbindungsbohrung 22 mit einem in der Kolbenstange 7 bzw. dem Arbeitskolben 6 befindlichen Rückschlagventil 23 in ''erbindung gebracht werden, das sich beim Dämpfungshub des Stoßdämpfers in seiner Schließstellung befindet, hingegen bei der Rückwärtsbewegung des Arbeitskolbens 6 in seine Offenstellung gelangt Im Arbeitszylinder 3 befinden sich mehrere übereinander angeordnete, als Bohrungen ausgebildete öffnungen 24, die sich vom Dämpfungsraum 5 einerseits bis in den Ringraum 19 andererseits erstrecken. Je nach der relativen Drehlage des Außenzylinders 18 gegenüber dem Arbeitszylinder 3 wird infolge der exzentrischen Anordnung und der relativen Stellung der beiden Zylinder zueinander der Durchflußquerschnitt der öffnungen 24 mehr oder weniger weit geöffnet oder verschlossen, so daß entsprechend der so eingestellten Dämpfungscharakteristik Druckflüssigkeit aus dem Dämpfungsraum 5 in den Ringraum 19 übertreten kann. In den eingestellten Drehlagen kann der Außenzylinder 18 festgestellt werden, und zwar durch einj im Tragring 14 sitzende, von außen zugängliche Schraube 25, die mit ihrem inneren Ende in eine im Arbeitszylinder 3 befindliche Ringnut 26 eingreift.

Wie bereits erwähnt, kann der Außenzylinder 18 über die Tragringe 14, 15 gegenüber dem Arbeitszylinder 3 relativ verstellt werden. Befinden sich die beiden Zylinder 18 und 3 in der in Fig. 1 und 2 wiedergegebenen Lage, so sind die Öffnungen 24 durch die Innenwandung des Außenzylinders 18 weitgehend abgeschlossen. Das bedeutet, daß bei einem Kraftangriff auf die Kolbenstange 7 und beim Niedergehen des Arbeitskolbens 6

so Flüssigkeit aus dem Dämpfungsraum 5 über die öffnungen 24 stark gedrosselt in den Ringraum 19 und damit in den Auslaßstutzen 21 abströmen kann. Dagegen ergibt sich im Falle, daß der Außenzylinder 18 beispielsweise um 90° gegenüber dem Arbeitszylinder 3 verdreht wor-

den ist, eine sehr geringe Dämpfung, da dann die öffnungen 24 kaum durch den Außenzylinder 18 gedrosselt werden, da dann der Abstand von dessen Innenwandung bis zu den öffnungen 24 vergleichsweise groß ist. Aus dem Vorgesagten ergibt sich, daß durch entsprechendes

to Verdrehen des Außenzylinders 18 die je nach Bedarf gewünschte Dämpfungscharakteristik des Stoßdämpfers auf sehr einfache Weise stufenlos eingestellt werden kann.
Grundsätzlich wäre es auch möglich, den inneren Arbeiiszylinder zu verdrehen und den Außenzylinder 18 festzuhalten.

Wie aus den F i g. 3 bis 6 hervorgeht, kann der Stoßdämpfer auch mit einem mit steuerbaren Druckmittel-

Zulauf- und Ablauföffnungen versehenen Antriebszylinder kombiniert sein. Zu diesem Zweck ist bei dem in der F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Arbeitszylinder 3 als doppeltwirkender Antriebszylinder ausgebildet. Der Außenzylinder wird von AuOenzylinderteilen 28,28' gebildet, die auf dem kolbenstangenseitigen und kolbenseitigen Ende des Arbeitszylinders 3 exzentrisch gelagert sind. Auf diese Weise entsteht jeweils zwischen den AuBenzylinderteilen 28,28' und dem Arbeitszylinder 3 der sichelförmige Raum 19. Durch entsprechendes Verdrehen der AuBenzylinderteile 28, 28' gegenüber dem Arbeitszylinder 3 können die nahe seinen Enden vorgesehenen öffnungen 24 mehr oder weniger weit geöffnet oder verschlossen werden, so daß entsprechend der auf diese Weise eingestellten Dämpfungschäfakterisiik beim Arbeiishub und Rückwärtshub Druckflüssigkeit aus dem Dämpfungsraum 5 in den jeweiligen Ringraum 19 übertragen kann. In den eingestellten Drehlagen können die AuBenzylinderteile 28, 28' durch Gewindemuttern 29,3t gesichert werden.

Bei dem in F i g. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur der an der Kolbenstangenseite angeordnete Au-Benzylinderteil 28 vorhanden, während bei dem in F i g. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel nur der an der Kolbenseite vorgesehene Außenzylinderteil 28' vorhanden ist

Die in den F i g. 3 bis 6 dargestellten aus einem Antriebsteil und einem oder zwei Stoßdämpfertcilen bestehenden Antriebsaggregate ermöglichen aufgrund des stufenlos einstellbaren Stoßdämpfers nicht nur eine Iinear beschleunigende und/oder verzögernde Bewegung des Arbeitskolbens 6, sondern eignen sich aufgrund ihrer stabilen Ausführung für eine Vielzahl von in der Praxis auftretenden Anwendungsfäiien, so daß die sich dort ergebenden Beanspruchungen von Maschinen- oder Fahrzeugteilen oder sonstigen zu bewegenden Gegenständen innerhalb gewählter bzw. geforderter Werte gehalten werden kann. Hieraus ergibt sich eine erhebliche Schonung und damit Steigerung der Lebensdauer von Maschinen und Einrichtungen; andererseits ist eine Steigerung der Bewegungsgeschwindigkeit bei gleichbleibender Beanspruchung möglich. Dies führt zu einer bedeutenden Verkürzung der für die Verzögerung benötigten Zeit und damit einer Verringerung der Stillstandszeiten, Produktionsausfälle und Reparaturkosten.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patenunsprüche:

ί. Stufenlos verstellbarer Stoßdämpfer, insbesondere für industrielle Anwendungszwecke, bestehend aus einem mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Arbeitszylinder, einem axial verschiebbaren, mit einer Kolbenstange aus dem Arbeitszylinder herausragenden Arbeitskolben, einem relativ gegenüber dem Arbeitszylinder verdrehbaren Außenzylinder und mit im Arbeitszylinder angeordneten Öffnungen, deren Abflußquerschnitt zur Einstellung der Stoß-

10 sätzlich zu den gebräuchlichen Schwingungsdämpfern unterstützend damit ausgerüstet Die Stoßdämpfer werden vornehmlich überall dort eingesetzt, wo es darum geht, große Lasten bei hohen Geschwindigkeiten abzufangen, um die dadurch bedingten Belastungsstöße einwandfrei zu dämpfen.

Bei einem bekannten Stoßdämpfer gemäß der deutschen Auslegcschrift 21 05 422 erfolgt das Einstellen der Stoßdämpfercharakteristik durch einen drehfest mit dem Außenzylinder verbundenen, auf dem Arbeitszylinder drehbar gelagerten Verstellzylinder. Zu diesem Zweck besitzt der Verstellzylinder sich teilweise über den Umfang erstreckende Schlitze, so daß bei einer Relativvcrdrehung des Verstellzylinders gegenüber dem

dämpfercharakteristik veränderbar ist. dadurch

gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (3) _ _

und der AuSenzylinder (18; 28, 28') exzentrisch zu- 15 Arbeitszylinder die in letzterem befindlichen öffnungen einander angeordnet sind. in ihrem Querschnitt mehr oder weniger weit geöffnet

oder geschlossen werden können. Durch diese Querschnitlsveränderung kann der Durchfluß der Dämpfungsflüssigkeit geregelt und somit die jeweils ge-
2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenzylinder (18) in exzentrisch ausgebildeten Tragringen (14,15) gelagert ist.
3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 20 wünschte Dämpfung eingestellt werden. Der für die Eingekennzeichnet, daß mindestens ein Tragring (14) in stellung der Stoßdämpfercharakteristik erforderliche

Verstellzylinder erfordert einen gewissen Bauaufwand, der zu eine.·· teueren Konstruktion führt. Da der Verstellzylindcr wegen der im Stoßdämpfer beengten

den eingestellten Drehlagen gegenüber dem Arbeitszylinder (3) mittels einer Schraube (25) feststellbar ist