DE2927087A1 - Pneumatischer stossdaempfer - Google Patents

Description

η Dr.-Ing. Wolff t

Reg.-Nr. 125 967 * H. Bartels

Dipl.-Chem. Dr. Brandes Dr.-Ing. Held Dipl.-Phys. Wolff

TISSMETAL LIONEL-DUPONT, Lyon (Frankreich)

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03.07.79 84 O9tpt

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein pneumatischer Stoßdämpfer, der insbesondere, aber nicht ausschließlich, für Transportgeräte jener Art bestimmt ist, die in den FR-PS'en 2 179 901 und 2 179 902 beschrieben ist.

Bei diesem Gerät wird der Transport von Gegenständen durch Platten bewerkstelligt, die von Fahrgestellen getragen sind. Die Platten können um Achsen schwingen, damit das Entladen der transportierten Erzeugnisse an einer bestimmten Stelle möglich ist. Während dieser Schwenkungen kommt ein Flügel jeder Platte mit einem Stoßdämpfer in Berührung, der bei den vorgenannten Transportgeräten die Form einer Kapsel aus Neopren hat. Da die Schwenkbewegung der Platten sehr schnell ist, ist sie mit Lärm verbunden, der, wenn er wiederholt auftritt, eine Quelle für Gesundheitsschäden der in der Nähe des Gerätes stehenden Arbeiter darstellt.

Es sind unabhängig davon pneumatische Stoßdämpfer bekannt, bei denen eine gewisse Menge Luft in einer elastischen Hülle eingeschlossen ist, wobei die Dämpfung eines Stoßes durch Stauchen der Hülle und gleichzeitige Kompression der darin enthaltenen Luft geschieht.

Telefonische Auskünfte und Aufträge sind nur nach schriftlicher ^ Bestätigung verbindlich

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Die vorliegende Erfindung hat einen pneumatischen Stoßdämpfer zum Gegenstand, der es erlaubt, Stöße mit einem auf ein Minimum verminderten Lärm zu dämpfen und der keine Erwärmungserscheinungen zeigt, die bei den bekannten Vorrichtungen auftreten, wo die Luft oder allgemeiner gesagt das Gas in einem Behälter eingeschlossen ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist dieser Stoßdämpfer, der eine Hülle aus elastischem Material aufweist, die ein Luftvolumen einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß er an seinem unteren Ende eine steife Grundplatte aufweist, die mit kalibrierten Öffnungen versehen ist, welche die Verdrängung der in der Hülle enthaltenen Luft unter der Einwirkung eines Stoßes erlauben.

Wenn den oberen Teil der Hülle ein solcher Stoß trifft, resultiert die Stoßdämpfung im wesentlichen vom Ausströmen der Luft durch die kalibrierten Öffnungen.

Gemäß einem anderen Charakteristikum der Erfindung ist die grundplatte mit kalibrierten Öffnungen versehen, die senkrecht zu dieser Platte stehen, wobei eine zur Grundplatte parallele Platte in einem geringen Abstand zu dieser angeordnet ist, so daß sie durch Änderung der Ausströmrichtung der Stromlinien eine Schalldämpfvorrichtung bildet. Die Anbringung der Schalldämpfplatte erlaubt es, den Restlärm der Schalldämpfung ganz wesentlich zu vermindern, einer. Lärm, der von dem Ausströmen der Luft durch die kleinen und folglich mit sehr großer Geschwindigkeit passierten Öffnungen herrührt.

Andere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden sich im Laufe der folgenden Beschreibung von besonderen Ausführung sformen anhand der Zeichnung ergeben, die im einzelnen folgendes zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten konischen Stoßdämpfers; Fig. 2 eine entsprechende Seitenansicht eines zweiten Stoßdämpfers (der zum Dämpfen eines schiefen Stoßes bestimmt ist) ;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein drittes Beispiel des Stoßdämpfers (bei dem der Faltenbalg mittels einer Feder in seine Ruhelage zurückgebracht wird)? und

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Fig. 4 eine teilweise längsgeschnitten dargestellte Seitenansicht eines vierten Beispieles des Stoßdämpfers (bei dem ein Klappenventil vorgesehen ist, das eine schnelle Rückkehr des Stoßdämpfers in seinen Ruhezustand sicherstellt).

In Fig. 1 besteht der Stoßdämpfer unter anderem aus einer Grundplatte 1, auf der eine elastische Hülle in Form eines Faltenbalges 2 befestigt ist. Der Balg 2 ist auf der Grundplatte 1 beispielsweise mittels eines Klemmringes 6 unter Abdichtung befestigt. Eine Schalldämpfplatte 3 ist parallel zur Unterseite der Grundplatte 1 montiert und in einem Abstand von ungefähr 0,2mm von dieser mittels eines Absandshalters 11 auf einem Träger des Stoßdämpfers, der einen Kegelstumpf 4 und eine Schraube 5 aufweist, welche die Befestigung des Stoßdämpfers an der gewünschten Stelle erlauben. Der in Fig. 1 dargestellte Stoßdämpfer ist zum Dämpfen frontaler Stöße bestimmt, d.h. von Stoßen, die senkrecht zur Grundplatte 1 ausgeübt werden. Falls schiefe Stöße gedämpft werden sollen, wird vorteilhafterweise ein Balg von jener Art benutzt, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, so daß der Stoß senkrecht zum oberen Teil des Stoßdämpfers ausgeführt wird. Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Stoßdämpfer weisen, wie das aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, kalibrierte öffnungen 7 senkrecht zur Grundplatte 1 auf und erlauben das Verdrängen der Luft infolge eines Stoßes. Das Funktionsprinzip dieses Stoßdämpfers ist folgendes: -Wenn das Bewegliche, dessen Bewegung zu dämpfen ist, mit dem Balg in Berührung kommt, wird die im Innern desselben enthaltene Luft komprimiert und diese zeigt eine Reaktion, die sich einer Fortsetzung der Bewegung widersetzt. Die Kalibrierung der öffnungen ist optimal, wenn das Bewegliche mit der Geschwindigkeit Null mit der Grundplatte in Berührung kommt. Falls der Querschnitt der öffnungen zu klein ist, verschwindet die Geschwindigkeit des Beweglichen vor dem gänzlichen Zusammendrücken des Balges und es gibt folglich einen Rückprall. Falls im Gegenteil der Kalibrierungsquerschnitt der öffnungen zu groß ist, ist die Stauchung des Balges schon vor der Beseiti-

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gung der Geschwindigkeit vollständig erreicht und in diesem Fall prallt das Bewegliche von dem Gummi (des Balges) zurück.

Ein Zahlenbeispiel: Bei einem Balg, dessen Volumen ungefähr 500cm beträgt, ist die zu dämpfende Energie ungefähr 0,8kg m/s, wenn die Masse des Beweglichen größenordnungsmäßig 300g und die Geschwindigkeit größenordnungsmäßig 1,7m/s beträgt. Unter diesen Umständen wurde gefunden, daß der Ge-

samtquerschnitt der öffnungen größenordnungsmäßig 15mm betragen sollte. Falls der Balg unbelastet eine Höhe von ungefähr 7cm hat, nimmt er im Augenblick der Stoßdämpfung nur noch . eine Höhe von 1cm ein, was einer Stauchung um 6cm entspricht. Bei einer Maschine (Transportgerät) der eingangs genannten Art hat das Ersetzen der Kapseln durch pneumatische Stoßdämpfer nach der vorliegenden Erfindung einen Gewinn in einer ersten Zeit von 11dB,bezogen auf den ursprünglichen Lärm ,ermöglicht. Das Spektrum des Restlärmes hat gezeigt, daß dieser insbesondere bei hohen Frequenzen den komprimierten Luftstrahlen zuzuordnen ist, die den Stoßdämpfer verlassen. Das Anordnen der Schalldämpfρlatte 3 hat es ermöglicht, weitere 3 dB zu gewinnen.

Bei den Stoßdämpfern jener Art, wie sie in den Fig. 1. und 2 dargestellt ist, ist die Zeit zur Wiederherstellung des Stoßdämpfers, d.h. die Zeit zur Wiedereinnahme der Ausgangslage, relativ lang, weil es erforderlich ist, daß die Hülle aufgrund ihrer Eigenelastizität ihre Ausgangslage wieder einnimmt und durch Luft wieder erfüllt wird, die durch die kleinen kalibrierten Öffnungen 7 strömt. Diese Wiederherstellungszeit kann, falls Bedarf besteht, vermindert werden, indem, wie das in Fig. 3 dargestellt ist, eine Kegelfeder 8 angebracht wird, deren Elastizitätsmodul verhältnismäßig gering sein muß, so daß sie die zu beschreibende Stoßdämpfungserscheinung nicht ändert, sondern daß sie nach der Stauchung des Balges dieser Hülle hilft, ihren ursprünglichen Zustand wiederzuerlangen, was durch einen Unterdruck im Innern des Balges 2 zum Ausdruck Jcommt; ein Unterdruck, der das Wiederfüllen der Hülle mit Außenluft erleichtert.

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Eine andere Lösung,um die Wiederherstellungszeit zu kürzen,-eine Lösung,die eventuell in Kombination mit der vorhergehenden angewandt werden kann, besteht darin, in der Grundplatte eine Öffnung 9 mit großer Abmessung vorzusehen, die während des Stauchens des Stoßdämpfers durch eine Klappe 10 geschlossen ist, die mit der öffnung 9 ein Klappenventil bildet. Sofort nach dem Zusammendrücken nimmt die Klappe 10 unter dem Druck der Außenluft die mit strichpunktierten Linien in Fig. 4 eingezeichnete Stellung ein und die Luft kann mit großer Geschwindigkeit in das Innere des Balges 2 eindringen.

In der Zeichnung hat die geometrische Einhüllende der verschiedenen Faltenbälge eine allgemein konische Form, wobei sich die eigentlichen Bälge in Abteilungen mit im wesentlichen gleichen Höhen und mit von der Basis zur Spitze abnehmenden Durchschnittsflächen aufgliedern. Diese Struktur gestattet nach dem Verdrängen der Luft aus einer Abteilung das Falten derselben in das Innere der darunterliegenden Abteilung und so weiter. Folglich bleibt der Gesamtquerschnitt der kalibrierten öffnungen im Laufe der Stauchung des Stoßdämpfers konstant. Das heißt, daß die Bremsung der Bewegung eine progressive sein wird, denn je mehr der Stoßdämpfer zusammengedrückt wird, desto mehr wird die pro Zeiteinheit zu verdrängende Luftmenge bedeutsam sein und folglich wird die Reaktion auf den Stoß gegen den Stoßdämpfer desto mehr zunehmen. Man kann durch eine geeignete Wahl des Volumens der aufeinanderfolgenden Abteilungen eine streng gleichmäßig verzögerte Bewegung erreichen.

Somit wächst die Momentanreaktion des Stoßdämpfers an, während die Geschwindigkeit und folglich die Stoßenergie abnehmen. Erfindungsgemäß hat die Kalibrierung der Öffnungen zum Ziel, die Geschwindigkeit Null des den Stoß hervorrufenden Gegenstandes zu erreichen, wenn der Balg vollständig zusammengedrückt ist, wobei die Abteilungen je/das Innere der anderen gefaltet sind.

- 6/Ansprüche -

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Claims (7)

1. 292708?

   Patentansprüche

   Pneumatischer Stoßdämpfer mit einer Hülle aus elastischem *" Material, die ein Luftvolumen einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß er an seinem unteren Ende eine die Hülle (2) tragende Grundplatte (1) aufweist, die mit kalibrierten Öffnungen (7; 9) versehen ist, deren gesamte Querschnittsfläche eine Funktion des zu dämpfenden Stoßes ist.
2. 2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Einhüllende der Hülle (2) eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Gestalt hat, wobei sich der Querschnitt mit den kleineren Abmessungen am oberen Ende befindet, so daß das während des Stoßes pro Zeiteinheit zu verdrängende Luftvolumen progressiv zunimmt.
3. 3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffungen (7; 9) in der gelochten Grundplatte (1) senkrecht zu deren Ebene münden und daß eine Schalldämpfplatte (3) parallel zur Grundplatte (1) in geringem Abstand zu dieser angeordnet ist, welche die Strömungsrichtung der Stromfäden der Luftströmung ändert.
4. 4. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Hülle ein Balg (2) vorgesehen ist.
5. 5. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Hülle (2) gegen die Ebene der Grundplatte (1) geneigt ist.
6. 6. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zurückbringen der Hülle (2) in ihre Ruhelage eine im Inneren der Hülle angebrachte Feder (8) vorgesehen ist.
7. 7. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) mit einem Einweg-Klappenventil (9, 10) versehen ist, das nach einem Stoß zum Lufteinlaß schnell öffnet.

   030Ö~62/"(K8Q ORIGINAL INSPECTED