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Stoßdämpfer für die Endlagendämpfung eine
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Stellmotors Stellmotors Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer für
die Endlagendämpfung des linear verschiebbaren Verschiebeorganes eines druckmittelbetätigten
Stellmotors, mit einem Dämpfungskolben, dessen Kolbenstange mit dem Verschiebeorgan
des Stellmotors fest verbunden ist und der in einem an einem Endanschlag des Stellmotors
anschlagenden Dämpfungszylinder verschiebbar ist, dessen mit Druckmittel befElter
Arbeitsraum ber Drosselkanäle mit dem oder den Druckräumen des Stellmotors in Verbindung
steht.
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Bei einem nach dem Stande der Technik ( DE-OS 23 36 o66 ) bekannten
Stoßdämpfer der genannten Art bleibt der Drosselquerschnitt der in den Stirnflächen
des Dämpfungszylinders
angeordneten Drosselkanäle über den gesamten
Dämpfungshub konstant. Für ein weiches Ansprechen des Stoßdämpfers, insbesondere
bei Verwendung eines inkompressiblen Druckmittels wie z.B Hydrauliköl, wäre es demgegenüber
nschenswert, wenn der Drosselquerschnitt mit zunehmenden Dämpfungsweg kleiner würde,
so daß die Dämpfung eine progressive Charakteristik erhielte, d.h. sich mit zunehmende
Dämpfungsweg allmählich verstärkte.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, den Stoßdämpfer der eingangs
genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß der Drosselquerschnitt mit zunehmenden
Dämpfungsweg verkleinert wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einem
Stoßdämpfer der eingangs genannten Art vor, daß die Drosselkanäle in der Kolbenstange
des Dämpfungskolbens angeordnet sind, wobei mehrere Drosselkanäle derart auf den
jeweils aus dem Dämpfungszylinder austretenden Abschnitt der Solbenstange verteilt
angeordnet sind, daß der freibleibende Drosselquerschnitt mit weiter aus dem jeweiligen
Arbeitsraum des Dämpfungszylinders austretender Kolbenstange kleiner wird.
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Beim Stoßdämpfer gemäß der Erfindung nimmt mit fortschreitendem Dämpfungshub
der freibleibende Drosselquerschnitt
ab, so daß die Dämpfung die
oben erläuterte progressive Charakteristik erhält Durch eine derartige progressive
Dämpfung können insbesondere an hydraulisch angetriebenen Stellmotoren beim Beginn
und Ende des Dämpfungshubes harte Schläge vermieden werden Die Drosselkanäle sind
zweckmäßig als radiale Bohrungen in der Kolbenstange ausgebildet, die über eine
in einen Druckraum des Stellmotors ausmündende Längsbohrung in der Kolbenstange
miteinander verbunden sind.
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Um die Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers auf einfache Weise verändern
zu können, ist weiterhin vorgesehen, daß in der Längsbohrung der Kolbenstange ein
insbesondere durch ein Schraubgewinde axial verschiebbarer Drosselschieber angeordnet
ist, durch welchen die Drosselquerschnitte aller Drosselkanäle verstellbar sind.
Durch axiales Verschieben dieses Drosselschiebers können die Drosselquerschnitte
der Drosselbohrungen beliebig eingestellt werden, so daß die Dämpfungswirkung beliebig
verstärkt oder abgeschwächt werden kann. Das axiale Verschieben des Drosselschiebers
erfolgt dabei insbesondere durch ein Schraubgewinde am Außenumfang des Drosselschiebers,
welches in ein entsprechendes Gegengewinde in der aufnehmenden Bohrung eingreift.
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Um erforderlichenfalls eine Verstelluns der Drosselwirkung am eingebauten
Stoßdämpfer vornehmen zu können, ragt der Drosselschieber mit eine Ende aus der
Längsbohrung der Kolbenstange hervor und ist am hervorragenden Ende mit Ansatzflächen
für ein Schraubwerkzeug versehen. An diesen Ansatzflächen für ein Schraubwerkzeug
kann auf einfache Weise ein zum Verdrehen und damit axialen Verschien des Drosselschiebers
dienendes Schraubwerkzeug ( Schraubenzieher, Schraubenschlüssel ) angesetzt werden.
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Um sicher-zustellen, daß der Stoßdämpfer sich beim Rückhub des Stellmotors
ohne Behinderung durch die engen Drosselquerschnitte der Drosselkanäle schnell wieder
mit Druckmittel füllen kann, ist der Arbeitsraum des D-mpftingszylinders über Rückschlagventile
mit dem oder den Druckräumen des Stellmotors verbunden. Diese Rßicksenlagventile
lassen während des Rückhubes über einen verhältnismäßig großen Querschnitt Druckmittel
in den fr den nächsten Dämpfungshub benötigten Arbeitsraum des Dämpfungszylinders
einströmen, verhindern jedoch während des Dämpfungshubes ein vorzeitiges Abströmen
des Druckmittels aus diesem Arbeitsraum.
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Bei Verwendung des Stoßdämpfers in einem einfachwirkenden Stellmotor
beispielweise einem einfachwirkenden Arbeitszylinder mit Tauchkolben, ist im Arbeitsraum
des
Dämpfungszylinders eine Rückstellfeder angeordnet. Diese Rückstellfeder
sorgt gegebenenfalls im Zusammenwirken mit dem Rückschlagventil für eine schnelle
Befüllung des Arbeitsraumes des Dämpfungszylinders während des Rückhubes des Stellmotors.
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Bei Verwendung des Stoßdämpfers gemäß der Erfindung in einem doppelt-wirkenden
Stellmotor ist selbstverständlich auch der Dämpfungszylinder doppelt-wirkend ausgebildet,
so daß beim Erreichen beider Endlagen des Stellmotors der erwünschte Dämpfungseffekt
erzielt wird. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Stoßdämpfers für
einen doppeltwirkenden Stellmotor ist vorgesehen, daß der Dämpfungszylinder in an
sich bekannter weise durch den hohl ausgebildeten Arbeitskolben des Stellmotors
gebildet wird, wobei die Kolbenstange des Dämpfungskolbens aus beiden Stirnseiten
des Dämpfungszylinders austritt und in beiden aus dem Dämpfungszylinder austretenden
Kolbenstangenabschnitten auf deren Länge verteilt Drosselkanäle angeordnet sind.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen
einfachwirkenden hydraulischen Stellmotor mit einem daran angeordneten Stoßdämpfer
gemäß
der Erfindung und Fi. 2 einen Längsschnitt durch einen doppeltwirkenden hydraulischen
Stellmotor mit einem in dessen Arbeitskolben integrietten Stoßdämpfer gemäß der
Erfindung.
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Beim in Fig. 1 dargestellten, einfachwirkenden Stellmotor in Form
eines Tauchsolben- Arbeitszylinders sind der Zylinderteil mit dem Bezugszeichen
1 und das nach oben verschiebbare Verschiebeorgan ( Tauchkolben ) mit dem Bezugszeichen
2 bezeichnet. Bei Betätigung dieses Stellmotors wird der Druckraum 3 des Zylinderteiles
1 derart mit Druckmittel beaufschlagt, daß das im oberen Ende des Zylinderteiles
1 dichtend geführte Verschiebeorgan 2 nach oben ausgeschoben wird. Das Verschiebeorgan
2 ist am unteren Ende in Verschieberichtung fest mit einem Dämpfungskolben 4 verbunden,
der in einem Dämpfungszylinder 5 verschiebbar angeordnet ist. Die Verbindung zwischen
dem Verschiebeorgan 2 und dem Dämpfungskolben 4 erfolgt über eine Kolbenstange E-,
die nach oben aus dem Dämpfungszylinder 5 austritt. Der Dämpfungszylinder 5 ist
am oberen Ende mit einem Anschlagbund 7 versehen, der an einen kreisringförmigen
Anschlag 8 des Zylinderteiles 1 anschlägt, wenn das Verschiebeorgan 2 seine obere
Endlage erreicht. Bei weiterer Verschiebung des Verschiebeorganes 2 nach oben verschiebt
sich also der Dämpfungskolben 4 relativ zum Dämpfungszylinder 5, wodurch
das
im Arbeitsraum 9 des Dämpfungszylinders 5 enthaltene Druckmittel verdrängt wird
und aus diesem Arbeitsraum 9 abfließt. Der Abfluß des Druckmittels aus dem Arbeitsraum
9 erfolgt über Drosselkanäle loa, lob und zoc, die in der Kolbenstange 6 vorgesehen
sind und als radiale Bohrungen in der Kolbenstange 6 ausgebIldet sind. Die Drosselkanäle
1oa, lob und loc sind miteinander durch eine in der Kolbenstange 6 vorgesehene Längsbohrung
11 verbunden, die in den Druckraum 3 ausmündet. Die Drosselkanäle loa, lob und loc
sind in Längsrichtung auf den aus dem Dämpfungszylinder 5 austretenden Abschnitt
der Kolbenstange 6 verteilt, so daß bei aus dem Dämpfungszylinder 5 austretender
Kolbenstange 6, d.h. also beim Dämpfungshub, zunächst alle drei Drosselkanäle loa,
lob und loc für den Abfluß des Druckmittels aus dem Arbeitsraum 9 zur Verfügung
stehen. Nach jeweils einem bestimmten Hub des Dämpfungskolbens 4 werden die Drosselkanäle
1oa und lob aus dem Arbeitsraum 9 des Dämpfungszylinders 5 herausbewegt, so daß
für den Abfluß des Druckmittels aus dem Arbeitsraum 9 kleiner werdende Abfluß querschnitte
zur Verfügung stehen. Infolgedessen erfährt der Dämpfungskolben 4 mit zunehmendem
Dämpfungshub eine stärkere Dämpfung.
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In der Längsbohrung 11 ist ein Drosselschieber 12 angeordnet, der
mittels eines an seinem unteren Ende vorgesehenen SchraubgewindeS13 in der Längsbohrung
11 axial
verstellbar ist und dabei die Drosselquerschnitte der
DrosseSkanäle loa, lob und loc verändert. Mit diesem Drosselschieber 12 kann also
die Intensität der Dämpfung verstellt werden. Um diese Verstellung auch bei eingebautem
Stoßdämpfer vornehmen zu können, ist der Drosselschieber 12 an seinem aus der Längsbohrung
11 herausragenden Ende mit Ansatzflächen 14 für ein Schraubwerkzeug, beispielsweise
für einen Schraubenzieher oder einen Schraubenschlüssel versehen.
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Bür den Rückhub des Dämpfungskolbens 4 in seiner Ausgangsstellung
ist im Arbeitsraum 9 des Dämpfungszylinders 5 eine Rückstellfeder 15 angeordnet.
Damit während des Rückhubes das Druckmittel unbehindert in den Arbeitsraum 9 einströmen
kann, ist im Deckel des Dämpfungszylinders 5 ein Rückschlagventil 16 angeordnet,
welches während des Rückhubes geöffnet ist und während des Dämdfungshubes geschlossen
ist.
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Beim in Fig. 2 dargestellten, doppeltwirkenden Stellmotor in Form
eines doppeltwirkenden hydraulischen Arbeitszylinders ist der Zylinderteil mit dem
Bezugszeichen 17 und der Arbeitskolben mit dem Bezugszeichen 18 bezeichnet. Das
Verschiebeorgan 19 ( Kolbenstange ) des Arbeitszylinders ist hier zugleich als Kolbenstange
19a für einen Dämpfungskolben 20 ausgebildet, der in einer als Dämpfungszylinder
21 dienenden Bohrung im Arbeitskolben 18 verschiebbar angeordnet
ist.
Der Arbeitskolben 18 und der Dämpfungszylinder 21 sind also ein und dasselbe Teil.
Die Kolbenstange 19a des Dämpfungskolbens 20 tritt durch beide Stirnseiten des Dämpfungszylinders
21 ( bzw. des Arbeitskolbens 18 ) hindurch und ist in den nach beiden Seiten austretenden
Längenabschnitten mit Drosselkanälen 22a, 22b und 22c sowie 23a, 23b und 23c in
Form von radialen Querbohrungen in der Kolbenstange 19a versehen. Die Drosselkanäle
22a, 22b und 22c einerseits und die Drosselkanäle 23a, 23b und 23c andererseits
sind über eine Längsbohrung 24 in der Kolbenstange 19a jeweils miteinander verbunden
und stehen äeweils über diese Längsbohrung 24 mit den zugeordneten Druckräumen 25
bzw. 26 des Arbeitszylinders in Verbindung.
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Die Drosselkanäle 22a, 22b und 22c einerseits sowie 23a, 23b und 23c
andererseits sind auf die aus dem Dämpfungszylinder 21 austretenden Längenabschnitte
der Kolbenstange 19a derart verteilt angeordnet, daß sich in beiden Bewegungsrichtungen
des Dämpfungskolbens 20 relativ zum Dämpfungszylinder 21 die oben anhand der Fig.
1 erläuterte Abnahme der Drosselquerschnitte und damit progressive Dämpfungswirkung
ergibt.
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In der Längsbohrung der Kdbenstange 19a ist auch hier ein Drosselschieber
27 eingebaut, der mittels eines Schraubgewindes 28 axial verstellbar ist und dabei
die Drosselquerschnitte aller Drosselkanäle 22 und 23 verstellt. Weiterhin
sind
in beiden Stirnseiten des Dämpfungszylinders 21 bzw.
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Arbeitskolben 18 Rückschlagventile 29 und 30 eingebaut, die ein unbehindertes
Nachfließen von Druckmittel von dem jeweils mit Druck beaufschlagten Druckraum 25
und 26 des Arbeitszylinders sicherstellen.
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Die in Fig. 2 dargestellte Vereinigung von Arbeitskolben und Dämpfungszylinder
kann gegebenenfalls aucn bei nur in einer Richtung wirksamer Dämpfung zweckmäßig
sein. In diesem Falle braucht nur einer der aus dem Dämpfungszylinder austretenden
Kolbenstangenabschnitte mit Dross eibohrungen versehen zu sein.
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Patentansprüche