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Hydraulische Dämptungsvorrichtung
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Die -Erf indungbetrifft eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung , die
eine mit Druckflussigkeitgefüllte, von einer Welle, einem Zylinder und Zylinderdeckeln
gebildete sowie von einem Zylindersegment und Wellensegmenten in Kammern unterteilte
Ringzelle aufweist.
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Vorrichtungen der vorgenannten Art, bei denen ein Wellensegment die
Ringzelle in zwei gleiche Kammern unterteilt, sind in der Form sogenannter Schwenktriebe
bekannt, die Schwenkbewegungen ausführenund Drehmomente übertragen. Es ist auch
bekannt, derartige Schwenktriebe zur Abbremsung der Massenkräfte, z.B. auf den letzten
120 vor der Endlage, mit einer beidseitig auf den gewünschten Schwenkwinkel einstellbaren
Endlagendämpfung zu versehen. Die Endlagendämpfung wird mit Hilfe eines Axialkolbens
vorgenommen, dessen Mantel an einer Seite nach Art einer Zahnstange ausgebildet
ist, die mit einem zahnartige-Vorsprünge aufweisenden, auf der Welle des Schwenktriebs
sitzenden Rad in Eingriff steht. Bei dieser Art der Dämpfung geht der gesamte Vorteil
des Schwenktriebs, nämlich die unmittelbare Anpassung seiner rotatorischen Kolbenbewegung
an die Schwenkbewegung des mit ihm verbundenen Maschinenteils, verloren.
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Die Erfindung verfolgt den Zweck, den Aufwand hydraulischer Dämpfungsvorrichtungen,
die nach Art eines Schwenktriebs aufgebaut sind, zu verringern. Ihr liegt die Aufgabe
zugrunde, einen Schwenktrieb so weiterzubilden, daß er ohne Verwendung von mechanischen
Getrieben oder Axialkolbenals Dämpfungsvorrichtung verwendet werden kann. Gemäß
der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei tangential im Abstand
voneinander angeordnete Wellensegmente vorgesehen sind, von denen eine Vorratskammer
für die Druckflüssigkeit begrenzt ist und von denen jedes mit dem Zylindersegment
eine Dämpfungskammer begrenzt, die mit der anderen Dämpfungskammer über einenKanal
veränderbaren Durchilußquerschnitts verbunden ist. Die zwischen den Wellensegmenten
gebildete Vorratskammer gleicht Verluste an Druckflüssigkeit in den Dämpfungskammern
aus. Durch diese Verluste auftretende Druckmittelminderung in den Dämpfungskammern
würde da-zu führen, daß eine einmal eingestellte Dämpfung nicht mehr gewährleistet
wäre. Die Dämpfung ist im übrigen Uber die Verandegng des Durchflußquerschnitts
im Kanal einstellbar, der die beiden Dämpfungskammern miteinander verbindet.
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Bei der Erfindung wird das zu dämpfende Moment über die Welle der
vollständig mit Druckflüssigkeit gefUllten Ringzelle, einschließlich der Verbindungskanäle,
auf die Wellensegmente übertragen. Abhängig von der Richtung, in der das Drehmoment
wirkt, wird in einer der Dämpfungekaumern das Volumen kleiner, in der anderen Dämpfungskammer
in dem selben Maß gröBer, ueber den die Dämpfungskammern verbindenden Kanal findet
ein Austausch der Druckflüssigkeit statt. Die Geschwindlgkeit mit der dieser Austausch
stattfindet, ist ein Maß für die Dämpfung. Die Geschwindigkeit ist abhängig von
dem Durchflußquersehnitt, der einstellbar ist, womit auch der Dämpfungsgrad einstellbar
ist.
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Über weitere Kanäle, deren Anschluß an die Dämpfungskz ern und die
Verwendung von Ventilen und/oder Drosselorganen ist auch
die Dämpfungscharakteristik
einstellbar.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 einen Querschnitt durch
eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung, die mit ihren wesentlichen Teilen im Prinzip
dargestellt ist; Figur 2 einen Längsschnitt durch die in Figur 1 dargestellte hydraulische
Dämpfungsvorrichtung entlang der Schnittlinie A-B; Figur 3 Schaltbilder zur Erläuterung
der Wikungsweise der hydraulischen Dämpfungsvorrichtung bei Verwendung verschiedener
Verbindungskanäle zwischen den Dämpfungskammern.
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Die als Ausführungsbeispiel gewählte hydraulische Dämpfungsvorrichtung
weist einen Zylinder 1 auf, dessen Stirnseiten durch Zylinderdeckel 2 und 3 verschlossen
sind. In den Zylinderdeckeln 2, 3 ist über Kugellager 4 und 5 eine Welle 6 gelagert.
Die Welle 6 ragt über den Zylinderdeckel 3 nach außen, so daß ein tXschinenteil
mit der Welle 6 verbunden werden kann. Mit Hilfe von Dichtungen 7 und 8 ist die
Welle 6 nach außen abgedichtet.
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Im Bereich des Zylinders 1 ist auf die Welle 4 ein Zwischenring 9
augebracht, der mit Hilfe von Keilen 11 befestigt ist. Im Bereich der Kugellager
4 und 5 weist der Zwischenring 9 an seinen Stirnseiten ringförmige Ausnehmungen
12 und 13 auf. Durch den Zwischenring 9 ist vermieden, daß auf die Welle 6 wirkende
Axialkräfte im lagerspiel auf noch zu beschreibende Segmente übertragen werden.
Es tritt keine Reibung an den Zylinderdeckeln 2 und 3 auf.
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Am Zylinder 1 ist mit Hilfe von Bolzen 14 ein Zylindersegment 15 befestigt.
In beiden Umfangsrichtungen sind im gleichen Abstand von dem Zylindersegment 15
an dem Zwischenring 9 mit Hilfe von Bolzen 16 ein Wellensegment 17 und mit Hilfe
von Bolzen 18 ein Wellensegment 19 befestigt. Die von dem Zylinder 1, den Zylinderdeckeln
2 und 3 sowie der Welle - dem Zwischenring 9 - gebildete Ringzelle wird unterteilt
in drei Kammern: Zwischen den Xellensegmenten 17 und 19 ist eine Vorratskammer 21
für die Druckflüssigkeit gebildet. Uber einen in den Zylinder 1 eingeschraubten
Stopfen 22 kann in die Vorratskammer 21 der Druckflüssigkeit nachgefüllt werden.
Zwischen jedeti/wellensegmente 17 und 19 und dem Zylindersegment 15 ist je eine
Dämpfungskammer 23 und 24 gebildet. Die beiden Dämpfungskammern 23 und 24 stehen
über einen Kanal 25 miteinander in Verbindung. Auch die Dämpfungskammern 23 und
24 sowie der Kanal 25 sind mit Druckflüssigkeit gefüllt. In dem Kanal 25 ist zur
Einstellung seines 1)urchflußquerschnitts ein Drosselorgan 26 vorgesehen.
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Im Ausführungsbeispiel ragt in einen nach Art eines Ventilsitzes ausgebildeten
Übergangsbereich zwischen engem Teil und weitem Teil des Kanals 25 die Spitze eines
Ventilstiftes, der mittels einer Stellschraube in Axialrichtung bewegt werden kann.
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Die Stellung des Drosselorgans 26 in dem Kanal 25 bestimmt dessen
Durchflußquerschnitt. Der Durohilußquerschnittbestimmt seinerseits die Geschwindigkeit,
mit der DruckSlüssigkeit aus der Dämpfungskammer 23 in die Dämpfungskammer 24 oder
umgekehrt strömen kann, wenn ein Drehmoment auf die Welle 6 und damit auf den Zwischenring
9 und die Wellensegmente 17 und 19 einwirkt.
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Es sei noch darauf hingewiesen, daß in der konstruktiven Ausführung
der Kanal 25 mit dem Drosselorgan 26 nicht ein über den Umfang des Zylinders 1 voratehenderTeil
der hydraulischen Dämpfungsvorrichtung sein werden, daß diese vielmehr im Anschluß
an
das Zylindersegment 15 in einen der Zylinderdeckel 2 oder 3 eingelassen sein werden.
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Das in Figur 3a dargestellte Schaltschema zeigt, daß bei dem in den
Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel die Dämpfung des an der Welle
6 angreifenden Drehmoments über den gesamten Schwenkbereich der Welle 6 stattfindet.
Es findet nämlich ein kontinuierlicher Austausch der in der einen Dämpfungskammer,
z.B. 23, vorhandenen Druckflüssigkeit in die andere-Dämpfungskawmer, z.B. 24, über
den Kanal 25 während der gesamten Sohwenkbewegung der Welle -6 statt. Uberdas Drosselorgan
26 ist lediglich der Durbhflußquerschnitt in dem Kanal 25, damit die Geschwindigkeit,
mit der die Druckflüssigkeit aus der einen in die andere Dämpfungskammer strömen
kann, und somit der Dämpfungsgra-d einstellbar.
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Figur 3b zeigt eine Möglichkeit der Einstellung der Dämpfungscharakteristik:
Verbindet man die DämpfungsKammer 23 mit der Dämpfungskammer 24 über einen weiteren
Kanal 31 und bringt in den Kanal 31 ein Rückschlagventil 32 ein, welches eine Strömung
der Druckflüssigkeit aus der Dämpfungskammer 24 in die Dämpfungskamier 23 geatattet,
nicht aber eine Strömung der Druckfldasgkeit in Gegenrichtung, findet bei der Beaufschlagung
der Welle 6 - in den Zeichnungen - im Uhrzeigersinn eine von dem Drosselorgan 26
bestimmte Dämpfung statt, da in dieser Richtung der Kanal 31 gesperrt ist. In Gegenrichtung
erfolgt eine freie Schwenkbewegung der Welle 6, da hier über den Kanal 91 ein freier
Austausch der iruckflüssigkeit stattfindet.
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Figur 3c zeigt eine weitere Möglichkeit der Einstellung der Dämpfungscharakteristik:
Verbindet man die Dämpfungskammer 23 mit der Dämpfungskammer 24 zusätzlich zu dem
Kanal 25 durch zwei
weitere Kanäle 34 und 35 und bringt in den Kanal
34 ein Rückschlagventil 36 ein, das den Fluß der Druckflüssigkeit aus der Dämpfungskammer
23 in die Dämpfungskammer 24 sperrt, in Gegenrichtung aber ermöglicht; in den Kanal
35 ein Rückschlagventil 37, das in entgegengesetzter Richtung verglichen mit dem
Rückschlagventil 36 wirkt, und ordnet die Eingänge und die Ausgänge der Kanäle 34
und 35 in Umfangsrichtung symmetrisch zu dem Zylindersegment 15 in beiden Dämpfungskammern
23 und 24 an, findet die gleiche Dämpfung statt, gleichgültig in welcher Richtung
die Welle 6 beaufschlagt wird: Im Bereich des Eingangs des einen Kanals, z.B. 34,
bis zum Ausgang des anderen Kanals, z.B. 35, in der jeweiligen Dämpfungskammer,
z.B 23, ist die Bewegung der Welle 6 gedämpft, darüber hinaus ungedämpft. Weitere
Dämpfungscharakteristiken sind durch die Wahl weiterer Kanäle und Drosselorgane
oder Rückschlagventile einstellbar.
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